行业调研|MicroLED在CPO的应用交流纪要（二）
7、Micro LED行业格局与技术细节
·全球产能与技术格局：欧司朗技术处于全球第一梯队，远超国内三安、华灿等厂商，其越南产线为苹果手表建设，可完全覆盖M2D生产，支持大屏Micro LED巨量转移、AR/VR显示、Micro LED光互联等应用，芯片已供应三星OLED电视、佳友手表等终端产品。国内Micro LED技术领先厂商为三安光电、华灿光电、乾照光电，三家可实现全彩Micro LED晶圆制备，其余厂商技术相对薄弱或重心不在该领域。产能方面，当前Micro LED整体市场规模较小，无法准确估算全行业产能。华灿光电珠海新建工厂为Marvell建设，产能规模极大，若完全释放可覆盖所有Micro LED应用场景，包括车载、AR/VR、大屏显示、ADB大灯、微屏、光互联等，当前由于下游显示应用需求未出现大幅增长，行业整体产能相对充裕。若第二梯队芯片厂商要切入Micro LED晶圆制备领域，需进行产线升级与设备更新，存在1-2年的时间差。
·波长技术路线选择：针对Micro LED在互联场景的应用，IBC公司与三星、海力士等存储厂商存在投资关联，其技术适配10米以下传输场景，未来可探索用于存储与GPU之间的交互场景。Micro LED不同波长路线的适用场景与技术难度存在差异：蓝绿光路线实际仅适用于10米以内的传输场景，若要覆盖10米以上的长距离传输场景，需采用850nm左右的波长，该路线技术难度更高，但具备技术可行性，仅需调整波长与材料体系即可实现。当前行业优先选择蓝绿光路线的核心逻辑是其与硅基工艺相匹配，可实现低成本落地，无需采用850nm或红光路线。不过目前Micro LED仍属于新兴概念方向，要与3.2T以上的成熟互联产品竞争难度极大，产业推动难度较高，加之下游算力需求紧张，厂商不会给Micro LED留出太多试错空间。
·混合键合工艺流程：当前业内主流采用混合键合工艺制备Micro LED晶圆，具体流程为：
a. 以8英寸外延片与8英寸硅基CMOS为基础，采用氧化硅与铜的混合键合工艺：先在氧化硅开孔后电镀铜，经铜抛平、氧化后将二者键合为一体，此前探索的金属键合等其他方案均无法落地，类IC混合键合是当前主流技术路径；
b. 键合完成后，采用LLO激光剥离技术去除厚度为500-600微米的原生蓝宝石衬底，再通过酸洗去除氮化镓、氧化镓等残留物，露出N面；
c. 通过光刻方式刻蚀N面，进行ALD、PVD包覆后制备电极，再制作微透镜，N极普遍采用透明ITO导电层避免吸光，至此完成Micro LED晶圆制备。
Q&A
Q: Micro LED在光互联中的应用方案是什么？
A: Micro LED原本用于显示，2024年底-2025年初微软研究院提出其光互联方案，核心在于其芯片大小50微米以下，可与硅基CMOS结合，这是切入光通信的关键。相比激光器，Micro LED是自发光体系。其光互联应用场景主要为10米以下的芯片间、板间传输，未来或替代铜连接；10-50米需通过Waveguide或Lightguide激光实现，50米以上则用主流CPU封装模式的激光器。
Q: 10米以下适用于柜间、芯片间、板间互联的场景下，Micro LED与铜/光方案相比，互联速度表现如何？Micro LED的功耗有何优势？
A: 主流800G及以上传输速度通常采用100G×8通道或200G×4通道技术实现。Micro LED传输距离受载流子与光子复合寿命限制，业内普遍认为最高约20GB，目前通常为2~4Gbps，传输速率较慢，但可通过多通道设计避免单通道数据拥挤，降低散热及成本，通道数量可根据后续规划及处理芯片应用场景调整。Micro LED功耗仅为铜板的85%左右，约1~2mW/bit，因单通道传输速率低、发光单元小，驱动电流仅几微安。此外，传统激光器因谐振腔、波长均一化问题，对环境温度、散热及密封条件要求更严苛；Micro LED作为单色光发光体及无机材料，稳定性更高。
Q: micro AG方案在功耗及互联速度达到当前CPU水平的情况下，其产业化实现的难度及两三年前已有讨论但目前无厂商实际应用的原因是什么？
A: micro LED方案仅适用于10米以下近距离芯片间、板间传输，无法满足长距离算力需求。其从显示转向数据传输是全新领域，显示仅需控制明暗，光电传输对芯片性能要求更高，常规外延无法满足需求。光通信芯片需从AR/VR显示的5微米缩小至3微米，导致良率急剧下降、发光效率降低，且可靠性要求更高，对芯片厂的外延设计与制程能力提出更高要求。此外，micro LED发光角达120-150度，光学耦合效率远低于激光器，国内该领域仍处于空白。与硅基CMOS、光探测器、光波导、光纤等集成无经验借鉴，且芯片厂与硅基CMOS厂商需严格匹配，主流厂商的CMOS多由中芯国际代工，存在沟通环节多、周期长、费用高的问题，这些是其产业化难度大及两三年前已有讨论但目前无厂商实际应用的主要原因。
Q: Micro LED光通信技术于25年年初提出，其提出方及主体类型是什么？目前下游配套适配方案的探索阶段及与下游客户或供应链的适配进展如何？
A: Micro LED光通信技术于25年年初由微软研究院提出，采用850nm波长，类似主流应用产品中威克斯激光器的机器替换。目前下游配套适配方案探索处于稳步推进阶段，国内已与中芯国际开展CMOS代工开板、与长光华芯推进先进封装等合作，同时向国外大厂推送样品；国内头部芯片厂商为三安和华灿，其他芯片大厂未在该领域投入较多资源。
Q: 公司给下游送样合作的开始时间及适配方案探索的周期如何？
A: 目前Micro光互联应用三年内对CPU无重大影响，预计28年左右有批量化样品推出；当前主流方案为10激光器的激光方案。
Q: 微软、谷歌、Amazon、英伟达等链主对Micro技术在光通信领域的应用看法如何？
A: Micro LED驱动单元主要由上游设计公司推动，联发科、微软、英伟达等作为顶层设计方会基于应用场景明确通道数量、传输距离等需求，再由国内外芯片厂配合开发相应技术方案。
Q: 公司与谷歌、英伟达是否有接触，及从供应链了解到的对方态度如何？
A: 公司与谷歌、英伟达有接触，并向其推送过相应样品；对方态度涉及Micro在光互联应用相关内容。
Q: 公司向谷歌与英伟达送样的时间及未来反馈的时间周期如何？
A: 向谷歌与英伟达送样推动时间为25年Q2左右，反馈周期约两三个月。
Q: 是否已与两个玩家进行过几轮互动及方案修正？
A: 已提供MPD、像素点及MPE的样品，且对方已通过相应验证。
Q: 方案过去9-12个月的迭代脉络如何？该环节存在哪些难以克服的问题？从该环节角度看可行性如何？
A: 看好Micro LED在光互联的应用，当前主要问题是良率低，因单颗Micro LED芯片对应一个通道，良率制约严重，自身问题包括特调、Party购控制及缺陷等；Micro LED在光互联应用比AR/VR简单，无需全彩，蓝绿光可满足10米内传输需求。
Q: 良率问题是指micro ID芯片生产中的良率还是方案测试中的寿命问题？
A: 主要是micro ID芯片生产中的良率。
Q: 产品的寿命情况如何？
A: 寿命问题中的老化部分基本可通过；目前主要仍是良率问题，已提出改善方案，包括多串多通道设计，这与之前大屏显示业务巨量转移的电路板设计逻辑相通。
Q: 产品或技术方案本身是否无重大瑕疵，主要问题是否为供应链配套及生态构建，且行业本身的寿命等角度是否不存在问题？
A: 技术路线层面应用于光互联具备可行性且前景广阔，尤其适用于金链与板间场景；但因概念较新，国内外推动主体多为小公司，三年以内无法完全替代800G、1.6T等成熟工艺。未来可能采用短距离与长距离传输方案并行的模式；算力中心要求传输距离大于10米，边缘计算推广速度较慢，基于当前产业链格局，至少需两到三年才能实现规模化量产。
Q: Micro LED在蓝宝石上生长氮化镓层后，是否转移至Synopsys晶圆？Micro OLED所用8寸蓝宝石是直接完全转移至硅基8寸晶圆还是部分转移？
A: 此前有两种方案，主流厂商以4寸为主，仅华灿与三安具备6寸能力；前两年需将8寸IC切割为4寸晶圆，目前已可实现8寸外延生长及8寸IC键合。
Q: 微软Mozak论文中的Micro LED Array和CIS的光电二极管Array是在同一个CMOS上，还是分开的？
A: 目前两者是分开的，因集成问题当前采用分开方式；最终需集成至同一封装体，单片集成是最优方案。
Q: micro LED单个2 gigabit通道边长约3微米，若集成20×20阵列，未来芯片尺寸是否会减小，以及是否会增加生产制造难度？
A: 主流micro LED芯片尺寸为5微米，若减小至3微米，良率约下降至5%。
Q: Micro LED产线因巨量转移技术未成熟无法量产，其与普通LED产线差异大不大？从资本开支角度是否需要完全新建产线？
A: AR/VR显示及光互联应用的Micro LED不涉及巨量转移，采用混合键合技术，将外延片与硅基CMOS建模后切割成微显示屏；巨量转移是Micro OLED的技术路线及应用场景。Micro LED与普通LED产线差异较大，需全套更新光刻机、刻蚀机、蒸镀机、ALD等关键设备，且车间洁净度要求远高于普通LED产线。
Q: 公司与全球头部micro OLED显示技术方案提供商Avicenna是否有接触？
A: 公司与Avicenna没有接触。
Q: 集成方案中的Micro Lens部分由谁生产，是否为大力光等公司？
A: 国内Micro Lens主要由瑞瑞羽光学生产；其设计原理与Micro OLED的AR/VR应用中使用的透镜相近，此前以提高出光度为主，当前更强调出光集中及均匀性。
Q: 集成方案中使用成像光纤而非传统光纤的光纤组件，主要厂商有哪些？
A: 高端成像光纤组件主要由国外厂商提供，国内长飞光纤、天孚通信可生产用于Micro二级光互联的光纤。当前Micro光互联的光纤应用尚不明显，技术路线未明确，存在光波导设计、成熟光学仪器设计等不同方案，显示应用的衍射光波导等也无准确概念。
Q: 具体光纤路径尚未确定，目前国内有能力做的是否为常规光纤？
A: 国内有能力做常规光纤的企业包括长飞光纤、天孚通信、中天，以及与三安光电绑定的世嘉光子。
Q: 将集成方案的内容集成后，最终组装环节倾向选择哪种类型公司代工？
A: 从产业环节来看，系统架构设计由阿维三、联发哥等提供方案，新店长提供Micro LED光源，组装环节倾向由封装厂负责，核心原因是封装体的制备是中间最重要的环节。
Q: 封装体的制备指的是混合键合部分，还是晶圆厂完成混合键合后对接收与发射部分进行封装？
A: 接收与发射的集成中，发射部分由芯片厂商设计完成，最后的封装由长电科技、通富微电等主流封装厂负责，涵盖封测及测试阶段。
Q: 供应链及行业较新的背景下，未来Micro LED晶圆的价值量情况如何，例如一片目前8英寸的Micro LED晶圆按50微米一颗、10×10大小、5微米area计算，可产出数量及每颗价值约为多少？
A: 8英寸晶圆直径20.32厘米，需折算为微米计算面积；以50微米显示单元、6微米间距计算，单片产出数量极大，按95%良率计算则产能更大。目前因未量产，成本较同互联高5-10倍；规模化量产后成本可降至与同互联持平，具备替代潜力，暂无法评估单颗成本及利润率。
Q: 海外与国内Micro LED产能格局如何？欧司朗的Micro LED产能、技术水平及良率情况怎样？国内头部企业的相关情况如何？
A: 欧司朗越南产线原为苹果手表建设，覆盖M2D生产，可用于大屏Micro LED巨量转移、AR/VR显示及光互联领域；其技术处于第一梯队，远领先于国内三安光电、华灿等厂商。因当前Micro LED量小，产能无法准确估算，且价格较高导致需求有限。国内方面，三安光电、华灿、干照为Micro LED技术领先企业，可实现全彩Micro LED晶圆制备，其他厂商技术较薄弱或重心不在此领域。
Q: Micro LED相关芯片厂的月产能情况如何？
A: 华灿在珠海新建给Marvell的工厂产能很大，若释放可完全覆盖所有Micro 2D应用；目前因显示应用增幅较小，产能相对充裕。后期若Micro LED产能急剧爆发，第二梯队芯片厂可通过产线升级及设备更新进入，针对micro晶圆制备存在1-2年时间差。
Q: 当前片间互联采用ICP和ICGO，未来GPU与高带宽存储之间的互联是否可以向Recur LED方向探索？
A: 传输距离是Micro LED的最大制约，蓝绿光Micro LED应用传输距离约10米以内；长距离传输需850左右波长，技术难度更高但可行。当前倾向蓝绿光是因其低成本，无需选850或红光。Micro LED作为新概念，与3.2T以上等成熟产业链产品竞争难度大，且算力紧张下行业无试错时间。
Q: Micro LED与CMOS键合后，LED衬底是否需要垂直方向通孔？电流如何传输至LED？
A: 以8英寸晶圆与8英寸CMOS为例，二者通过业内主流的混合键合方式结合。键合完成后，通过LLO激光剥离法去除500-600微米厚的蓝宝石原生衬底，经酸洗清理氮化镓生成物及残留物后露出N面。键合时已在接触面做好P欧姆接触结构，后续通过刻蚀N面、ALD/PV包覆、制作P电极及透镜完成Micro LED晶圆制备。N极采用透明ITO作为导电层实现电流传输，此为当前主流大厂采用的制备方式，此前探索的金属键合等其他方式均未奏效。