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Micro LED单片全彩，不止混合键合+堆叠！

MicroLEDDisplay

2025-06-13

导读：基于技术发展趋势，混合键合技术因能大幅提升 Micro LED 光提取效率，结合先进封装优势，被视为实现单片全

基于技术发展趋势，混合键合技术因能大幅提升 Micro LED 光提取效率，结合先进封装优势，被视为实现单片全彩显示的新方向，即通过垂直堆叠红 / 绿 / 蓝三基色芯片，取代传统的介质层水平堆叠方式。

但在实际应用中，该技术面临诸多难题：对晶圆翘曲、表面粗糙度和 Particle 的要求极高，特别是硅与蓝宝石的异质键合，更是工艺上的巨大挑战。在异质混合键合和 CMP 工艺成熟前，为提高量产性和良率，只能对工艺路径做出妥协。不过，键合作为硅基 Micro LED 的新工艺，掌握多种键合能力仍是未来优化技术路线的重要基础。

多种主流的Micro LED Bonding路线

1. Flip Chip倒装键合

2. Wafer to Wafer 金属热压键合

3. Wafer to Wafer 混合键合

无需置疑的是，除了较大Size（如20~50um）的Micro LED应用外，受限与产能和对位精度的限制，倒装键合在规模量产中略显疲态，而晶圆级键合将会成为主流，并且，TCB Bonding、Fusion Bonding、Hybrid Bonding以及各种临时键合等多种晶圆级键合路线，将会根据路线的优化而发挥各自的优势。

多种键合路线组合的单片全彩

现有介质层单片全彩堆叠方案面临的一些挑战：

1）自下而上堆叠，连续40+Mask生产

→ 良率不可控

2）3阳极1共阴极的四次深孔刻蚀电气连接

→ 工艺难度大、阻值不可控、影响AA区面积

3）无法做底部与侧壁的反光层，出光开口也复杂

→ 光提取效率低

4）多次高温高压键合对底部膜层的潜在损伤

→ 翘曲、应力释放、潜在可靠性风险

……

对于异质混合键合（特别是GaAs+Si）成熟稳定前：

底层：GaAs+Si的金属热压

顶层：蓝/绿 on Si的Fusion Bonding

双色堆叠并Mesa，提升Part良率

中层：混合键合高精度确保电气连接

会不会是一种折中的方案呢？

来源：微晶绘

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