- Gemeinsam erzielten wir einen Durchbruch in der Fertigung von MicroLEDs und erreichten schon jetzt eine Ausbeute besser 85%.
- Wir entwickelten einen Cold Compression Bonding Prozess mit besonders enger Parameterkontrolle, speziell optimiert für die Anbindung ultrakleiner MicroLED-Komponenten.
- Dieser Meilenstein ist ein wesentlicher Schritt hin zu einer skalierbaren Fertigung besonders heller Vollfarb-MicroLED-Displays.
Das schwedische Deep-Tech Start-up Polar Light Technologies (PLT) entwickelt ultra-kompakte MicroLED-Displays auf Basis eines neuartigen Bottom-up GaN Growth-Verfahrens. Dieses ermöglicht hellere, effizientere Emitter mit nahezu perfekten Oberflächen.
Um die extremen Anforderungen an Sub-Micron Alignment und Ultra-Low Force Bonding zu erfüllen, entwickelte PLT gemeinsam mit Finetech eine Cold Compression Prozess – die Grundlage für die skalierbare High-Yield Produktion von besonders hellen Vollfarb-MicroLED-Displays.
PLT steigert Effizienz von AR-Systemen um den Faktor 50 bis 200
PLT transformiert Display-Technologien mit einem patentierten Bottom-up MOCVD Prozess, bei dem GaN-Pyramiden-MicroLEDs direkt auf SiC-Substraten mittels Atomic Layer Regrowth gezüchtet werden. Das Verfahren liefert MicroLEDs ab 300 nm Größe mit makellosen Oberflächen und effizienter RGB-Emission aus einem einzigen GaN-basierten Materialsystem – und adressiert damit die zentrale Herausforderung der effizienten Erzeugung von rotem Licht.
Diese MicroLED Displays liefern die Auflösung eines modernen TVs auf nicht einmal 5 mm² Fläche, bei einem Pixel-Abstand von 5 µm, und steigern die Effizienz z.B. von AR-Systemen um das 50- bis 200-Fache im Vergleich zu herkömmlichen LEDs.
Herausfordernde Anbindung
Die Anbindung der extrem kleinen MicroLEDs ist herausfordernd. Dank miniaturisierter Chips, einem Pitch von wenigen Mikrometern, und fragiler Bump-Strukturen fehlt es herkömmlichen Bondsystemen an der benötigten Genauigkeit und Kontrolle.
PLT muss strenge Anforderungen an die Post-Bond Accuracy erfüllen, damit einhergehend an das Sub-Micron XYZ Alignment, die ultrapräzise Kraftkontrolle sowie in Bezug auf die Ebenheit und Parallelität zwischen Chip und Substrat.
Ziel war ein wiederholbarer, fehlerfreier Bondprozess, der zuverlässiges Prototyping ebenso wie eine zukünftige Serienproduktion ermöglicht.
Die Finetech Lösung
Dafür unterstützten wir PLT mit Prozesswissen und dem automatischen Sub-Micron Die Bonder FINEPLACER® femto 2. Gemeinsam entwickelten wir einen Cold Compression Bonding Prozess mit besonders enger Parameterkontrolle – maßgeschneidert für die Anbindung ultrakleiner MicroLED Komponenten:
- GaN-Pyramiden zu Indium Pads mikrometergenau in X,Y,Z ausrichten
- Compression-Bonding bei Raumtemperatur zur Vermeidung von thermischen Stress
- Präzise Bondkraftkontrolle für empfindliche MicroLEDs
- Hohe Oberflächenebenheit für gleichmäßige Bondline
- Plasma- oder chemische Vorreinigung als Option
- Berührungslose Handhabung feinster Bump-Strukturen
Dieses Setup ermöglichte PLT die Validierung ihres Verfahrens, ohne bereits in ein eigenes Bondsystem zu investieren. Dabei profitierten sie von unser Erfahrung bei anspruchsvollsten Herausforderungen in der optoelektronischen Montage.
Zuverlässige Anbindung der MicroLED mit >85% Ausbeute
Unsere Zusammenarbeit ermöglichte die zuverlässige Anbindung ultrakleiner MicroLEDs mit einer initialen Ausbeute von mehr als 85%.
Im Jahr 2025 präsentierte PLT seinen ersten Micro-Display-Prototyp, der auf den patentierten GaN/InGaN-Pyramiden-MicroLEDs basierte.
Nachdem sie mit Hilfe von Finetech die Markttauglichkeit ihres Integrationsansatzes nachgeweisen konnte, gehen PLT und Finetech nun den Schritt aus der Entwicklungsphase in die Pilotproduktion.
Dabei wird die Bilderkennung weiter optimiert, das Tooling auf unterschiedliche Bauteilformate angepasst sowie die Skalierung in Richtung Batch-Produktion unter Erhaltung der Sub-Micron Genauigkeit vorangetrieben.
Ziel ist die stabile High-Yield-Fertigung von Next-Gen Displays für AR/VR, Wearables und andere Ultra-High-Res Anwendungen.
Möchten Sie Ihren Die Attach Prozess auf das nächste Level bringen?
The Integration Challenge
Integrating PLT’s ultra-small microLEDs required extreme precision. With miniaturized chips, micron pitches, and delicate bump structures, traditional bonding systems lacked the accuracy and control needed.
PLT faced tight post-bond accuracy demands, including sub-micron XYZ alignment, ultra-low bonding force, flatness, and parallelism between chip and substrate.
Their challenge was to establish a repeatable, error-free bonding process capable of supporting reliable prototyping and future production at scale.
The Finetech Solution
To meet these demands, we supported PLT with process expertise and access to the FINEPLACER® femto 2 automated sub-micron die bonder. Together, we developed a cold compression bonding process with tight process parameter control, specifically tailored for ultrasmall microLED integration:
- Sub-micron XYZ alignment of GaN pyramids to Indium pads
- Room-temperature compression bonding to avoid thermal stress
- Ultra-low bonding force for sensitive microLEDs
- High surface flatness to ensure consistent bondline thickness
- Optional plasma or chemical pre-bond cleaning
- Non-contact handling of delicate bump arrays
This setup allowed PLT to validate its integration method and move forward without immediate system acquisition — benefiting from our experience in supporting advanced optoelectronic assembly.
Impact: > 85 % Initial Yield
Our collaboration enabled the reliable integration of ultra-small microLEDs, achieving an
initial yield above 85%.
In 2025, PLT publicly demonstrated its first micro-display prototype based on
patented GaN/InGaN pyramidal microLEDs.
With Finetech’s precision equipment and process control validating the integration
approach, PLT is now moving from lab development to pilot production.
The next phase focuses on improving pattern recognition, adapting tooling for
varied chip formats, and scaling to batch bonding — while maintaining sub-micron
precision — to enable stable, high-yield production of next-gen displays for AR/VR,
wearables, and ultra-high-resolution applications.
Polar Light Technologies and Finetech have achieved a breakthrough in microLED manufacturing, reaching an initial yield above 85%. This milestone marks a major step toward scalable, high-brightness, full-color microLED display production.
