CINNOResearch 產業資訊，根據日媒 limo 報道，OKIData 位於日本群馬縣高崎市西橫手町，是 OKI(衝電氣)集團下唯一的半導體工廠,也是LED統括工廠，負責量產打印機 PrintHead。近日 OKIData 靈活運用自主研發的 LED 生產製程，已經開始力求實現 MicroLEDDisplay 商業化。
開發用於打印機的 LED
OKI 集團開始著手研發用於本公司打印機的 LEDPrintHead 要追溯到 50 多年前的 1966 年。當時，熱敏頭技術在市場上處於主導地位，但是作為一種差異化技術，OKI 集團考慮在電子攝像工藝中使用 LEDArrayHead。
OKIData 開發的 MicroLEDDisplay 樣品
1977 年，通過與日本電信電話公司橫須賀電氣通信研究所合作研發的形式，著手研發 LEDArrayHead。1981 年成功量產，同年發佈了搭載了第一代 LEDArrayHead 的全球首例 PagePrinter――“OPP6100”。1985 年，作為後續機型，又發佈了臺式高速“OPP6220”，這實質上是世界首次量產 LED 打印機。
磨練量產技術
負責量產的 LED 統括工廠是 2009 年瑞薩科技出讓給 OKIdata 的，從過去 OKI 東京都八王子市的工廠中轉移了生產設備，並於 2010 年 4 月開始稼動。佔地面積 6,400 平方米，建築面積 2,900 平方米，使用面積 9,000 平方米，一樓、二樓合計共有 2,760 平方米的清潔室（CleanRoom）。
一樓是使用了 6inchGaAs 晶圓的 LED 芯片和 EFB工程，二樓是把芯片焊接到印刷線路板上的 PrintHead 工程，年度可以穩定地生產約 4,000 萬顆芯片，直接從業人員 20 人，與相鄰的瑞薩電子高崎事業所共用存儲室。用於檢測 PrintHead 光學特性等的一部分設備已經實現內製化，且試做、量產的產線一體化，也許可以稱之為“日本最小的半導體量產工廠”。
在這個 LED 統括工廠生產的 LEDArray 首先在泰國清邁工廠進行 COB（ChiponBoard）封裝，A4 主要在泰國的大城府（Ayutthaya，阿猶地亞）工廠、A3 主要在是中國深圳工廠進行組裝 LEDHead、打印機主體。大尺寸的 A0-A2 主要在 LED 統括工廠從芯片開始實行“一貫制”生產。LEDPrintHead 的外銷比例幾乎上升到 3 成左右，高精細的 1,200dpi 產品的生產比例每年都在提高。
自主製造技術 EFB
在 LED 統括工廠從事的 EFB 工藝流程中，首先 6inch 的 GaAs 晶圓上堆積作為 LED 發光層的外延層,外延層由 OKI 自主設計，購買外發代工的元件進行外延晶圓的生產。LED 打印機使用的是波長為 750nm-800nm 左右的紅色 AlGaAs。
利用獨特的“化學剝離法”從 GaAs 晶圓上剝離 LED 發光層薄膜。雖然沒有明確公佈 EFB 工藝，由於是使用“化學剝離法”，在 GaAs 晶圓和 LED 發光層之間，形成“化學剝離法”的選擇性可能蝕刻的犧牲層。外延薄膜的厚度約為 2um。
而且，利用分子間的結合力把剝離的 LED 薄膜貼合到上面有 LED 驅動 IC 的硅晶圓上。驅動 IC 是晶圓狀、且從外部購買。貼合到硅晶圓上的精度為±2um。貼合後，使用光刻工藝形成 LED 元件、用電將 LED 元件和驅動 IC 連接在一起的薄膜配線。此外，經過切割工程把芯片封裝到印刷線路板上，通過 Wire 把芯片和基板連接在一起。
曾量產但中斷了商業化進程
OKIData 曾在 2010 年 -2013 年期間，靈活運用 EFB 工藝，致力於 MicroLEDDisplay 的商業化。與從事於車載、可穿戴設備相關等數家公司合作開發了不足 1inch 的高輝度、小型顯示屏。後來，也曾為其中的一家公司供給雙筒望遠鏡取景器。但是，當時被要求更換液晶顯示屏，由於成本非常嚴峻，沒有進行長期的業務，一度中斷了業務。
但近年來，MicroLED 獲得世界矚目，其附加價值再次得以重新評估，為實現商業化，再次開始了研發。據說，也有其他公司向 OKIData 進行詢價，歷經 10 年，終於可以看到了市場，力求實現在直射陽光下也可以使用的小型、高精細、高輝度顯示屏的實用化。
確立 GaN系列 LED 的量產
也驗證了 EFB 技術是否對藍色、綠色的 GaN 系列 LED 有效，利用樣品剝離了 LED 發光層的薄膜，基本確立了利用分子間結合力往異種基板上貼合的技術。通過確立此次技術，可以把 RGB 的 LED 高密度地集成到異種基板上。
利用 EFB 工藝剝離的 LED 發光層
OKIData 還打算著手確立檢查和修復等修復技術。例如如何檢測不點亮元件，僅對不點亮元件進行有選擇地貼合、剝離技術，正在推進中。
OKI 集團在每年 11 月，都會召開彙集集團最新技術的內部展覽會、內部研討會，即“OKIPREMIUMFAIR”。據研發小組表示，當下的目標是 2020 年展示 MicroLED 的 F 全綵顯示樣品。
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