Micro LED: Sú MiP a COB konkurenčnými alternatívami?

V posledných rokoch je technológia Micro LED považovaná za kráľa displejov budúcnosti vďaka svojmu vynikajúcemu výkonu a potenciálnym výhodám nízkych nákladov. Avšak, aby sa technológia Micro LED dostala z laboratórií na trh a dosiahla rozsiahle využitie, čelí sérii technických výziev.

V tejto súvislosti vznikla technológia MIP balenia, ktorá sa postupne stala kľúčovou silou pri podpore popularizácie produktov Micro LED. Niektorí odborníci z odvetvia poznamenali: „Zvýšenie propagácie MIP balenia je v súčasnosti realistickou cestou k rozsiahlemu nástupu a popularizácii produktov Micro LED!“

Doitvision vám vysvetlí praktický význam, technické výhody a vzťah medzi balením MiP a balením COB.

Čo je MiP? Prečo je taký dôležitý?

MiP, ktorého celý názov je Micro LED in Package, je metóda balenia navrhnutá špeciálne pre Micro LED. Jej hlavnou myšlienkou je: najprv zapuzdriť mikro LED čip do nezávislej pixelovej jednotky a potom vykonať následnú integráciu alebo montáž.

Veľkosť mikro LED čipu je veľmi malá, zvyčajne menej ako 50 mikrónov a niektoré sú dokonca menšie ako 10 mikrónov. Ak sa tento extrémne malý čip použije priamo pre LED displej, bude čeliť sérii technických problémov, ako sú zložité zapojenie obvodu, nízky výťažok a zlá údržba.

Spoločnosť MiP využíva „predbalenie“ na premenu týchto čipov na úrovni mikrónov do štandardného puzdra so stabilnou štruktúrou a jednoduchou obsluhou, čo výrazne zjednodušuje následný výrobný proces.

Je to ako: pôvodne chcete položiť tehly priamo na budovu, každá tehla je extrémne malá a ťažko sa s ňou manipuluje. Prístup MiP spočíva v tom, že sa tieto „malé tehly“ najprv skombinujú do „prefabrikovaných panelov“ a potom sa úhľadne spoja do celej steny.

Ako technológia MiP rieši problém pristátia Micro LED?

Prielom v príprave mikročipov Micro LED

Príprava mikročipov Micro LED predstavuje hlavný problém pri realizácii ich marketingovej aplikácie. Udržiavanie extrémne vysokých elektrických kvantových efektov v menšom meradle je kľúčovou technológiou, ale z hľadiska rozlíšenia potrebného pre LED displeje, farebné televízne displeje a automobilový priemysel, existujúce materiály a procesné technológie v podstate dokážu uspokojiť potreby rozsiahlych aplikácií.

Vezmime si ako príklad čip 0202MIP. Ako najnovšia generácia produktov bol zaradený do plánu hromadnej výroby. Do konca roka 2024 bude uvedených na trh viac LED videoobrazoviek založených na čipe 0202MIP. To ukazuje, že z hľadiska prípravy mikročipov technológia MIP postupne posúva Micro LED smerom k praktickému využitiu.

Iintegrované párovanie mikročipu a substrátového obvodu Optimalizácia

Veľkosť mikročipov Micro LED je veľmi malá, zatiaľ čo tradičné obvody dosiek plošných spojov majú nedostatky vo vysoko presnom pripojení, čo sťažuje splnenie požiadaviek na integráciu mikročipov Micro LED a substrátových obvodov.

MIP balenie spracováva spojovacie body rozvetvených mikročipov prostredníctvom predbežného balenia, čím sa mikročipy (menej ako 50 mikrónov) premieňajú na miniúrovňové (viac ako 150 mikrónov) štruktúry, čím sa výrazne zlepšuje konektivita.

Aj po použití nových materiálov sklenených substrátov na vyriešenie problému extrémnej šírky čiary dosiek plošných spojov, rozvetvenie MIP v kombinácii s výhodou väčšej veľkosti stále prispieva k výraznému zlepšeniu účinnosti integrácie na sklenených substrátoch.

Významné zníženie náročnosti hromadnej integrácie

Mikro LED displeje čelia väčším ťažkostiam pri integrácii hmoty. Menšia veľkosť čipu a zvýšená hustota PPI displeja zvyšujú náročnosť prenosu hmoty, a to ako z hľadiska kvality, tak aj kvantity. Proces balenia MIP priniesol tento problém aspoň v dvoch ohľadoch.

Na jednej strane, MIP integrovaný s RGB balením je možné triediť a odmietať z dôvodu konzistencie. Nie je teda potrebné sa obávať plytvania dobrými pixelmi spôsobeného odmietnutím zlých pixelov.

Pre proces balenia MIP je požadovaný výťažok prenosu hmoty nižší a postačuje výťažok 5 9 s alebo dokonca 4 9 s, zatiaľ čo priama integrácia čipových buniek vo veľkom meradle vyžaduje výťažok viac ako 6 9 s (čo je možné kombinovať s technológiou opravy).

Na druhej strane, po MIP balení majú väčšie žiarovky na výber viac technických riešení v oblasti integrácie terminálového panela a vyššiu technickú vyspelosť. Zároveň je vďaka ochrane vrstvy MIP balenia nižšia pravdepodobnosť poruchy zariadenia a lepšia údržba.

MIP a COB: Od konkurencie k „rôznym cestám k rovnakému cieľu“

Obmedzenia skorého poznania trhu

Skorý trh považoval MIP a COB za konkurenčný vzťah, alebo dokonca za substitučný vzťah, čo bolo príliš jednostranné. Zúžil význam MIP a COB a ignoroval nevyhnutný „rovnaký cieľ“. V skutočnosti majú MIP a COB svoju vlastnú jedinečnú hodnotu v priemyselnom reťazci mikro LED.

Spolupráca medzi MIP obalmi,SMD a integrácia COB

Zariadenia po MIP balení sa dajú použiť pre technológiu „priamej povrchovej montáže“, ktorá je lepšie kompatibilná s najväčšou výrobnou kapacitou terminálov v priemyselnom reťazci. To umožňuje použitie mikro LED diód s roztečou nad P2.0. Tradičná SMD technológia však nedokáže efektívne zvládnuť rozsiahlu integráciu nezávislých zariadení s dostatočne vysokou hustotou pixelov 0202.

Balenie MIP však môže získať podporu COB. Terminálne produkty integrované s technológiou povrchovej montáže MIP + môžu prijať dizajn tesnenia a vstrekovania na zlepšenie pevnosti, stability a spoľahlivosti.

Pre ultra malé MIP balenia, ako napríklad špecifikácie 0202, je najvhodnejším integračným procesom stále integrácia COB, teda sekundárna integrácia zariadení 0202MIP na úrovni čipu a výroba terminálov pomocou technológie prenosu hmoty a štandardného procesu COB.

Vnútorné prepojenie medzi balením MIP a balením COB

Samotné MIP balenie možno považovať za najmenšiu štruktúru balenia COB (COB bunka s iba jedným pixelom a tromi RGB mikročipmi). S rastúcou stabilitou procesu balenia je možné s cieľom zlepšiť účinnosť následnej integrácie vyvinúť N v jednom procese balenia MIP na produktoch so štandardizovanými mierkami rozlíšenia (malé COB balenie, ktoré môže obsahovať 4 alebo 12 pixelov).

Ak sa proces prenosu hmoty bude naďalej zlepšovať, rozsah tohto balenia sa môže zväčšiť a priamo sa stať mikro LED displejom s priamym COB. Všetky tieto vývoje ukazujú, že medzi MIP a COB v štruktúre balenia existuje inherentné prepojenie a trend vývoja.

Vzájomné prenikanie podnikového rozloženia

Podniky zaoberajúce sa balením COB vstupujú na trh s MIP balením všestranným spôsobom. Medzi dodávateľov MIP baliacich zariadení patria nielen tradičné baliace spoločnosti, ale aj spoločnosti vyrábajúce LED obrazovky typu COB.

Balenie COB a balenie MIP sú si z hľadiska procesov a technických náročností veľmi podobné, takže pokrok a akumulácia trasy COB za posledné desaťročie môže zohrať v ére MIP dobrú úlohu. Konzistentnosť a synergia medzi MIP a COB sú preto oveľa väčšia ako konkurencieschopnosť.

Pokrok v aktualizácii technológie balenia MIP: synchronizácia modernizácie a hromadnej výroby

Kombinácia s SMD technológie a inovatívne riešenia

Technológia balenia MIP a SMD sú v súčasnosti najbežnejším aplikačným režimom, ale technológia MIP sa neustále inovuje. Napríklad produkt XT-CMB0202-T od spoločnosti Xinying Optoelectronics môže byť bezproblémovo kompatibilný s technológiou balenia COB a riešenie MCOB = MiP + COB sa v budúcnosti stane dôležitou technickou cestou pre MIP na trhu s high-end zariadeniami pod P1.0.

Vývoj technológie „skutočného jadra“

Technológia MIP vyvíja technológiu „true core“. Táto technológia umožňuje MIP baleniu dosiahnuť efekt porovnateľný s flip-chip COB balením. Výrazne zlepšuje výkon, pokiaľ ide o rovnomernosť svetla, schopnosť miešania farieb a presnosť veľkého pozorovacieho uhla. Z dlhodobého hľadiska je vhodnejšia pre aplikačné požiadavky, ako sú indikátory rozstupu pod P0.5.

Neustále objavy vo veľkosti zariadení a čipov

Pokiaľ ide o zariadenia, 0202 sa považuje za kľúčový cieľový produkt a jedno zariadenie sa dokáže prispôsobiť a splniť požiadavky bežných špičkových aplikácií na rozstupy, ako napríklad P0.3 až P1.2.

Ďalšie objavy v oblasti 0101 môžu priniesť základnejšie aplikácie v stredne veľkých zobrazovacích produktoch, vrátane počítačových monitorov nad 20 palcov a obrazoviek automobilov.

V prípade mikro LED čipov sa MIP tiež „neustále vyvíja v menšom meradle“. V súčasnosti 0202 zodpovedá hlavne 12mil RGB čipom (t. j. 2550 mikrónov) a veľkosť puzdra je 250*250um. V budúcnosti je dôležitým smerom vývoja, ako dosiahnuť efektívnejšie využitie materiálu v menšej veľkosti, pretože veľkosť mikro LED častíc sa zmenší na polovicu a jednotkový wafer dokáže teoreticky vytvoriť 4-krát viac pixelov.

Rozšírenie substrátových materiálov

Okrem MIP balenia dosiek plošných spojov skúmajú priemyselné spoločnosti aj produkty MIP balenia na báze sklenených substrátov. Sklenené substráty sú šetrnejšie k hromadným procesom a menším LED čipom. Očakáva sa, že prinesú nové príležitosti pre vývoj mikro LED diód.

Budúce vyhliadky technológie MIP

Neustály pokrok samotnej technológie MIP, ako aj väčšie uznanie a konsenzus zo strany dodávateľov aj dodávateľov v priemyselnom reťazci, hlbšie technické pochopenie a väčšia predstavivosť do budúcnosti sú predpokladmi pre veľký rozvoj technológie MIP v roku 2024.

Spoločnosť Unilumin Technology plánuje rozšíriť svoju výrobnú kapacitu MIP na 6 000 KK/mesiac. Ďalší známi dodávatelia, ako napríklad Doitvision, ju pozorne sledujú. Odvetvie predpovedá, že od roku 2024 do nasledujúcich niekoľkých rokov bude dopyt po mikro LED obrazovkách založených na technológii MIP explozívnym rastom.

Technologický vývoj

Z hľadiska technologického rozvoja zohráva technológia balenia MIP ako predchodca COB nenahraditeľnú úlohu pri propagácii technológie Micro LED z laboratória na trh.

Nielenže rieši problémy Micro LED pri príprave mikročipov, zladení integrácie obvodov mikročipov a substrátov a masívnej integrácii, ale tiež dosahuje „rôzne cesty k rovnakému cieľu“ s technológiou balenia COB, čím vytvára dobrú situáciu koordinovaného vývoja.

Vďaka neustálej inovácii a modernizácii technológií sa technológia balenia MIP uplatní vo viacerých oblastiach, čím sa položí pevný základ pre rozsiahlu popularizáciu Micro LED.

Aplikácia na trhu

Z hľadiska trhového uplatnenia bude explozívny rast dopytu po mikro LED diódach poháňať rozvoj celého priemyselného reťazca. Výroba čipov, obalových materiálov a ďalšie spoločnosti otvoria nové rozvojové príležitosti. Z podpory technológie MIP budú profitovať aj spoločnosti zaoberajúce sa výrobou obalov v strednom prúde a výrobcovia koncových LED displejov.

Zároveň rozšírenie aplikácie technológie MIP v rozvíjajúcich sa oblastiach, ako sú displeje montované na vozidlá a počítačové monitory, ďalej rozšíri podiel Micro LED na trhu.

Mali by sme si však byť vedomí aj toho, že technológia MIP stále čelí určitým výzvam vo svojom vývoji.

Napríklad, pokiaľ ide o balenie čipov a integráciu menších veľkostí, je potrebné ďalej zlepšiť výťažnosť a znížiť náklady; pri aplikácii technológie balenia MIP so skleneným substrátom je potrebné vyriešiť niektoré procesné a materiálové problémy.

Celkovo však technológia balenia MIP naznačila smer vývoja Micro LED. S neustálym pokrokom technológie sa očakáva, že Micro LED zaujme dominantné postavenie v oblasti displejov budúcnosti. Technológia balenia MIP bude v tomto procese tiež zohrávať kľúčovú úlohu.

záver:

Stručne povedané, technológia balenia MIP nie je len kľúčom k riešeniu problémov s pristátím, ale aj predchodcom technológie balenia COB. Tieto dve technológie spolupracujú a spoločne sa vyvíjajú. Vďaka technologickým aktualizáciám a dopytu na trhu technológia balenia MIP otvorí širšie perspektívy rozvoja a prinesie nové zmeny a príležitosti.