Micro LED技术被炒得震天价响，俨然是次世代的显示技术霸主，更是2018年的显示明星。然而，目前Micro LED依然存在许多的难题，不管是制程技术、检验标准，或者是生产成本，都与大量商业应用有着很大的距离，而其中一个最主要的挑战，就是如何导入大量生产，以降低其制造成本，而此一环节被称为「巨量转移」。

 

要理解巨量转移，当然要先知道什么是Micro LED，以及它跟传统的LED有何不同之处。Micro LED的英文全名是「Micro Light Emitting Diode」，中文也就称作是微发光二极体，也可以写作「μLED」。

 

与一般LED最大的不同之处，当然是尺寸。但是多少的尺寸才能称作Micro LED，目前仍未有统一的标准，因此都是制造商各自表述的情况。以台湾晶电的定义为例，一般的LED晶粒是介于200～300微米（micrometer, μm），Mini LED（被称为Micro LED前身）约50～60微米，而Micro LED则是在15微米。

 

由于晶粒尺寸的差异，其各自的应用也就有所不同。一般的LED芯片以照明与显示器背光模组为主；至于Mini LED则也将会运用在背光应用上，但会是在高阶的消费产品，或者是车用市场，如群创光电的AM miniLED就是运用在车用显示上；至于Micro LED，其应用概念跟前两者则完全不同，将会是一种全新的显示技术，而它的竞争对象则会是OLED。

 

从技术规格与应用概念来看，μLED在亮度、反应速度、电耗与耐用度上皆完胜目前市面上的显示技术，几乎可以说是具备完全取代LCD和OLED显示的潜力，但唯一的问题就是其生产成本与量产的能力。

 

图一

 

目前μLED最大的生产挑战就在于如何把巨量的微米等级的LED晶粒，透过高准度的设备，将之布置在目标基板或者电路上，而此一程序被称为巨量转移（Mass Transfer ）。

 

事实上，巨量转移是一个学术名词，经常用于物质处理流程的工程设计上，它涉及物理系统内的物质或粒子的扩散和对流。

 

更具体的说，巨量转移是在描述一个化学或物理的机制，它是一种运输的现象，它意指大数量的点（分子或粒子）从某一端移动到另一端。它可以是单一阶段，或者多重阶段，且涉及一个液体或者气体的阶段，有时候也可能在固体物质中发生。

 

一个经典的巨量转移范例，就是水的「蒸发」，透过蒸发现象，能让大量的水分粒子移动到另一个物质上，同理，扩散也是如此。

 

而用在μLED的生产上，就是要把数百万甚至数千万颗微米级的LED晶粒正确且有效率的移动到电路基板上。以一个4K电视为例，需要转移的晶粒就高达2400万颗（以4000 x 2000 x RGB三色计算），即使一次转移1万颗，也需要重复2400次。

 

台湾的工研院目前也正在着手研发巨量转移的相关技术，而主要负责的单位则是电子与光电系统研究所。电光所所长吴志毅博士就表示：「目前LED与显示面板的制程已相对成熟，最大的困难就在于如何将如此大量的μLED晶粒进行转移。」

 

吴志毅博士指出，虽然生产微米级μLED晶粒不易，但仍是有设备可以做到，只是良率与产量的问题，例如红光LED微缩至微米级会有矽材质易碎的问题，但还是有法可行，唯有巨量转移目前仍没有一个好的解决方案。

 

就因为巨量转移的良率与效率具备很高的技术难度，因此目前包含苹果、三星和索尼都正积极研究突破之道。

 

吴志毅博士表示，要达成巨量转移的原理其实很简单，就是产生一个作用力将μLED晶粒精准的吸附起来，然后将之转移到目标背板上，再精准的释放。而可以使用的原理有：真空、静电、沾黏、UV和电子作用等。

 

关键的问题就在于良率可以达到多少，以及产能是否合乎成本。

 

 

1、晶体（crystal），有的RD称其为晶振:石英晶体,是无源的两个脚的，没有方向，需要IC或其它外部晶体振荡器输入，才产生频率，是无方向的。晶体还需要反向器,负载电容(loading capacitor)才可组成振荡器.石英晶体元件由石英晶体片和外壳组成一种无源压电元件，俗称晶体、晶振，我国早期称晶体谐振器。由此可见正常石英晶体元件（两脚），是无方向性的，但当一个引出端（引脚）与外壳相连导通时就有可能有方向性了。

 

crystal是一种机电器件，是用电损耗很小的石英晶体经精密切割磨削并镀上电极焊上引线做成。这种晶体有一个很重要的特性，如果给他通电，他就会产生机械振荡，反之，如果给他机械力，他又会产生电，这种特性叫机电效应。他们有一个很重要的特点，其振荡频率与他们的形状，材料，切割方向等密切相关。由于石英晶体化学性能非常稳定，热膨胀系数非常小，其振荡频率也非常稳定，由于控制几何尺寸可以做到很精密，因此，其谐振频率也很准确。

 

-请问反向器,负载电容(loading capacitor)是做什么用的？？为什么要？

 

-形成正反馈啊，这样才能起振啊

 

谐振器和钟振他们的却别在于谐振器是最简单的没有任何补偿的振荡器，而我们通常说的钟振是由一个谐振器加上ic组成一个回路而实现其自身的功能。以vcxo为例：压控晶体振荡器（VCXO）是通过红外加控制电压使振荡效率可变或是可以调制的石英晶体振荡器。VCXO主要由石英谐振器、变容二极管和振荡电路组成，其工作原理是通过控制电压来改变变容二极管的电容，从而“牵引”石英谐振器的频率，以达到频率调制的目的。VCXO大多用于锁相技术、频率负反馈调制的目的。而决定如何选用也应该很清楚了吧？

 

 

2。钟振（oscillator），有的RD也称其为晶振，一般有四个脚，是有方向的，有电源、地和时钟输出引脚，内部有晶体和振荡电路，不需要输入输入信号源，直接可产生频率。出厂时频率已校准。特点：应用方便、频率稳定、电磁辐射少。但价格比晶体贵些。石英晶体振荡器简称晶振，一般是由石英晶体元件、IC和阻容及外壳组成有源功能组件，加电即可输出稳定频率信号。对晶振一般为4脚（引出端），都有方向性，样本或说明书中有标注。

 

谐振器（Resonator）：在电路中等效作用是一个具有选频作用的网络，是振荡电路核心元器件，决定了振荡器的频率稳定度（Frequency stability）种类有：石英晶体，陶瓷，LC，介质等材料的谐振器。石英晶体与放大电路配合如果行成正反馈，并且回路放大系数大于一则产生自激振荡信号。这就是石英晶体器的基本原理。

 

选用-------根据你所用的IC的具体要求,1)只能用外部时钟,则选钟振,或用晶振+反相器+电容来组成振荡器,按价钱和方便来取,2)若可用外部时钟,也可用晶振,那就用晶振,3)若只能用晶振,就选晶振

 

1、无源晶体——无源晶体需要用DSP片内的振荡器，在datasheet上有建议的连接方法。无源晶体没有电压的问题，信号电平是可变的，也就是说是根据起振电路来决定的，同样的晶体可以适用于多种电压，可用于多种不同时钟信号电压要求的DSP，而且价格通常也较低，因此对于一般的应用如果条件许可建议用晶体，这尤其适合于产品线丰富批量大的生产者。

 

无源晶体相对于晶振而言其缺陷是信号质量较差，通常需要精确匹配外围电路（用于信号匹配的电容、电感、电阻等），更换不同频率的晶体时周边配置电路需要做相应的调整。建议采用精度较高的石英晶体，尽可能不要采用精度低的陶瓷警惕。

 

2、有源晶振——有源晶振不需要DSP的内部振荡器，信号质量好，比较稳定，而且连接方式相对简单（主要是做好电源滤波，通常使用一个电容和电感构成的PI型滤波网络，输出端用一个小阻值的电阻过滤信号即可），不需要复杂的配置电路。

 

有源晶振通常的用法：一脚悬空，二脚接地，三脚接输出，四脚接电压。相对于无源晶体，有源晶振的缺陷是其信号电平是固定的，需要选择好合适输出电平，灵活性较差，而且价格高。

 

对于时序要求敏感的应用，个人认为还是有源的晶振好，因为可以选用比较精密的晶振，甚至是高档的温度补偿晶振。有些DSP内部没有起振电路，只能使用有源的晶振，如TI的6000系列等。有源晶振相比于无源晶体通常体积较大，但现在许多有源晶振是表贴的，体积和晶体相当，有的甚至比许多晶体还要小。