
近日,物元半導體技術(青島)有限公司投資建設的異質鍵合Micro LED生產線項目完成備案,總投資約21.67億元,計劃于2026年至2028年建設,項目落地青島市城陽區,規劃月產能1萬片,主要面向車規級數字照明、AR微顯示和光通信等應用領域。這也意味著國內Micro LED產業再添一條以晶圓級異質鍵合為核心工藝的量產產線。
據了解,該項目將依托現有約3000平方米潔凈室進行建設,是物元半導體繼先進封裝業務之后,開拓新業務的重要一步。此前,公司已在青島建成國內規模較大的混合鍵合(Hybrid Bonding)3D集成制造生產線,首條量產線月產能達到2萬片,目前已進入量產階段。此次布局Micro LED,也標志著其混合鍵合技術正由集成電路先進封裝向新型顯示領域延伸。
物元半導體成立于2022年,以混合鍵合技術為核心,重點布局算力芯片、存儲芯片及定制化芯片先進封裝,覆蓋晶圓對晶圓(WoW)、芯片對晶圓(CoW)及Chiplet異構集成等工藝路線。公司產能建設持續推進,首條12英寸晶圓級先進封裝中試線已于2024年實現商業化交付,第二條量產線預計于2026年正式投產。與此同時,公司已完成A輪融資,獲得華泰投資、山東財金集團、中科創星、中芯聚源、拓荊科技等多家機構支持,為后續產業化提供了資金保障。
從技術角度來看,混合鍵合被認為是先進封裝和三維集成的重要發展方向,其通過介電層鍵合實現機械連接,再利用銅-銅直接鍵合形成高密度電學互連,可實現亞微米級互連間距和極高的集成密度。目前,這項技術已廣泛應用于高性能計算、HBM存儲等先進芯片制造。
而在Micro LED領域,物元采用的是晶圓對晶圓(WoW)異質鍵合路線,即將整片氮化鎵發光晶圓與CMOS驅動背板直接進行晶圓級鍵合,一次性完成大量像素的電學連接,從而避免傳統Micro LED制造中復雜且成本高昂的巨量轉移工藝,有望提升生產效率并降低制造成本。
不過,相較于芯片封裝中的硅基混合鍵合,Micro LED異質鍵合面臨更大的技術挑戰。由于氮化鎵(通常生長于藍寶石襯底)與硅材料之間存在較大的熱膨脹系數差異,鍵合及后續高溫工藝容易產生應力、翹曲甚至裂紋。此外,在完成鍵合后,還需通過激光剝離等工藝去除藍寶石襯底,將發光層轉移至硅基背板,對工藝穩定性和良率控制提出了更高要求。
從產業層面來看,該項目不僅意味著物元半導體業務版圖進一步拓展,也有望增強青島在Micro LED產業鏈中的競爭力。結合當地已有的藍寶石材料、晶圓制造、玻璃基板以及終端顯示企業資源,異質鍵合產線有望串聯起材料、制造、封裝到終端應用的完整鏈條,進一步推動先進封裝技術與新型顯示產業的融合發展,為車載顯示、AR/VR、光通信等新興市場提供新的產業支撐。
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