Ako technológia MIP procesov dosahuje prelom v oblasti ultra HD jemných LED displejov?

Vďaka rýchlemu rozvoju trhu s LED displejmi pre vnútorné použitie sa v posledných rokoch stala technológia ultra-HD LED displejov s malým rozstupom viditeľných bodov prominentným riešením. Široké uplatnenie nájdete v komerčných komplexoch, bezpečnostných systémoch, veliteľských centrách, vzdelávacích inštitúciách, energetických/vysielacích zariadeniach a konferenčných miestnostiach.

Rozstup pixelov vrátane P2.5, P1.8, P1.5 a dokonca aj P1.2 sa rozšíril a hojne používa, zatiaľ čo dopyt na trhu po kratších pozorovacích vzdialenostiach a vyšších rozlíšeniach neustále rastie.

Okrem toho sa očakáva, že LED technológia rozšíri svoje uplatnenie v diverzifikovaných displejoch, ako napríklad:

• televízne systémy
•  automobilovej elektroniky
•  medicínske vybavenie
• Domáce spotrebiče 3C

SMD balenie smerom k menšej veľkosti

Technológia plnofarebného LED displeja využíva trojfarebné LED čipy – červenú (R), zelenú (G) a modrú (B) – ktoré generujú svetelný výkon a bohatú reprodukciu farieb prostredníctvom elektricky riadených obvodových spojení.

S postupným zmenšovaním rozstupov pixelov a zvyšovaním hustoty pixelov sa dosiahol významný pokrok v procesoch balenia čipov.

Tradičné LED displeje P2.5 využívali SMD LED puzdrá s rozmermi 2121 (2.1 mm × 2.1 mm), zatiaľ čo éra jemnej technológie prijala menšie puzdrá s rozmermi 1010 (1.0 mm × 1.0 mm) pre LED displeje P1.2.

Táto miniaturizácia umožňuje racionálny návrh vnútorných LED displejov. V súčasnosti priemysel uznáva nezvratný trend smerom k vyššiemu rozlíšeniu a zníženiu rozstupu pixelov.

V tejto súvislosti LED displeje s rozlíšením P0.9, P0.7, P0.4 a dokonca aj sub-P0.1 postupne vytvárajú novú hranicu pre diverzifikované aplikácie. Tieto technologické pokroky nielenže povedú k ďalším inováciám v technológii displejov, ale poskytnú aj lepšie vizuálne zážitky.

Zrod technológie COB

Keďže požiadavky na hustotu pixelov na menších zobrazovacích plochách rastú, veľkosť LED žiaričov sa musí úmerne zmenšiť v súlade s jemnejšími rozstupmi pixelov. V reakcii na tento trend sa ako vhodné riešenie ukázala technológia COB (Chip on Board). Vďaka využitiu flip-chip komponentov a architektúry so spoločnou katódou priniesla COB významný pokrok v oblasti LED displejov, počnúc rozsahom rozstupu P1.0.

Na rozdiel od tradičných SMD procesov, ktoré sa spoliehajú na spájanie vodičov, COB tento krok úplne eliminuje, čo vedie k zlepšeniu výťažnosti a zníženiu výrobných nákladov. Namiesto toho je celý modul zapuzdrený ochrannou fóliou, ktorá nahrádza konvenčné povrchové montážne puzdro. Tento povlak nielenže ponúka odolnosť voči vode, prachu a nárazom, ale tiež využíva viacvrstvový čierny základný dizajn, ktorý zabraňuje úniku svetla, čím sa ďalej zlepšuje spoľahlivosť zariadenia a výkon displeja.

Prechod do rozsahu mikro-rozstupov (pod P1.0) však prináša nové výzvy. Konvenčné návrhy dosiek plošných spojov HDI – so špecifickými šírkami čiar, rozstupmi, hrúbkou medi a počtom vrstiev – majú problém splniť požiadavky na obvody s mikro-rozstupmi. Na riešenie tohto problému sa používajú techniky MSAP (modifikovaný semiaditívny proces). Patria sem prenos obrazu, pokovovanie meďou a bleskové leptanie, ktoré umožňujú vertikálne štruktúry obvodov, čím sa zlepšuje celkový výťažok výroby. Napriek tomu musí každý obvod v návrhu s mikro-rozstupmi spĺňať prísne normy kvality, čo robí výrobný proces zložitejším a menej tolerantným.

COB vyžaduje dosky plošných spojov s ultravysokou hustotou, čo inherentne zvyšuje výrobné náklady. Okrem toho, procesy, ako je spájanie čipov, čelia klesajúcej výťažnosti a nižšej efektivite hromadnej výroby. Pri použití spájačov čipov na montáž čipov väčšie rozmery kontaktných plošiek (W) a širšie medzery (GAP) výrazne zvyšujú úspešnosť priameho spájania. Avšak s tým, ako sa rozmery čipov neustále zmenšujú a požiadavky na rozteč sa sprísňujú, tradičné spájanie drôtmi so zvislými zlatými drôtmi sa stáva zastaraným. Dizajny s otočenými čipmi sa vyvíjajú smerom k menším rozmerom, čo vedie k ešte menším kontaktným plochám a medzerám.

Nesúlad tepelnej rozťažnosti medzi čipom a substrátom dosky plošných spojov, mierne posuny počas lepenia čipov a nesprávne zarovnanie v polohe kontaktných plošiek ďalej znižujú výťažnosť lepenia. V scenároch s ultratenkým rozstupom, kde na povrchu dominujú husto usporiadané mikroplošky, môže akákoľvek mierna odchýlka viesť k výrazne nižšej priepustnosti, zvýšeným výrobným nákladom a predĺženým výrobným cyklom.

Prielom v technológii MIP

Na riešenie technických a nákladových problémov spojených s LED displejmi s mikrorozstupom predstavuje technológia MIP inovatívnu architektúru balenia na úrovni čipu. Tento prístup využíva viacvrstvové návrhy polovodičových obvodov na zväčšenie elektródových plôšok a zväčšenie rozstupu medzi nimi, čím sa výrazne zlepšuje výťažnosť spojov čipov.

Pre mikro LED čipy s veľkosťou menšou ako 50 mikrónov (1 mil zodpovedá 25.4 μm) ponúka MIP prelom tým, že uvoľňuje obmedzenia návrhu dosiek plošných spojov zo šírky a rozstupu čiar pod 50 μm na približne 100 μm. To umožňuje úspešné premostenie malých kontaktných plošiek na čipe s väčšími a zároveň zväčšuje medzery medzi kontaktnými ploškami, aby sa znížilo riziko skratu.

Dôležité je, že MIP umožňuje kompatibilitu s existujúcimi materiálmi a výrobnými procesmi dosiek plošných spojov HDI, čím sa eliminuje závislosť od zložitejších a nákladnejších dosiek plošných spojov založených na MSAP. Výrobcovia si môžu zachovať svoje súčasné výrobné linky a zariadenia, čím zabezpečia stabilný výnos, konzistentnú efektivitu procesov a lepšiu škálovateľnosť. To výrazne zvyšuje uskutočniteľnosť hromadnej výroby mikro LED displejov.

Okrem kompatibility s doskami plošných spojov je technológia MIP použiteľná aj na sklenené substráty, čo pomáha znižovať náklady na základný materiál. Ďalej umožňuje použitie čisto modrých čipov v kombinácii s konverziou kvantových bodov na kremíku na dosiahnutie plnofarebnej emisie RGB. To rozširuje rozsah použitia MIP na displeje novej generácie s použitím ultra malých čipov, ako sú 0202 a 0101. V dôsledku toho sa očakáva, že MIP bude hrať kľúčovú úlohu pri rozvoji nových a vznikajúcich trhov modrého oceánu.

Schéma zväčšeného návrhu premostenia a rozstupov medzi podložkami od spoločnosti MIP.  

Z procesného hľadiska využíva MIP techniku ​​zapuzdrenia polovodičového typu, ktorá je špeciálne navrhnutá pre ultra malé flip-chip LED diódy. Umožňuje predĺžiť pôvodné elektródy čipu cez vrstvy obvodu, čím sa zväčší rozostup medzi kontaktnými plochami a zjednoduší sa proces spájania.

Tieto čipy je stále možné montovať pomocou existujúcich spojovacích zariadení a dosiek plošných spojov HDI, čím sa dokončí kompletný modul LED displeja s mikrorozstupom. Ak sa počas následného spracovania alebo testovania zistia chybné spájkované spoje, stačí vymeniť iba chybnú jednotku. To zvyšuje výťažnosť produktu a zároveň znižuje náklady na údržbu a zložitosť výroby.

Optimalizácia predĺženia elektród a rozstupu medzi podložkami MIP.

Pri výrobe LED displejov s mikrorozstupom predstavuje výrobný proces MIP pokročilú iteráciu tradičnej technológie COB.

Počas fázy výroby čipov od začiatku do konca zahŕňa MIP ďalšie polovodičové procesy – ako je fotolitografia, nanášanie izolačných vrstiev, metalizácia elektród a leptanie obvodov – na rozšírenie oblastí elektród a optimalizáciu rozloženia obvodov, čím sa zvyšuje výťažnosť hromadnej výroby.

Stredné až neskoršie fázy zahŕňajú rezanie, testovanie, triedenie a priamy prenos na modrú pásku. Tento modulárny prístup umožňuje flexibilné prispôsobenie procesov backendu tak, aby spĺňali rôzne požiadavky na produkt, a to pri využití existujúcich zariadení na spájanie raznicami, technológií prenosu hmoty a zapuzdrovania.

Výsledkom je zjednodušený a vysoko efektívny výrobný pracovný postup, ktorý nielen zlepšuje kvalitu produktov, výťažnosť a priepustnosť, ale umožňuje aj bezproblémovú integráciu do existujúcich procesov.

Všestrannosť MIPu ďalej otvára príležitosti pre širšie priemyselné aplikácie.  

Postup výroby MIP vs. COB.  

Keďže technológia LED prechádza z displejov s malým rozstupom na displeje s mikrorozstupom, tradičné SMD LED diódy – s ich odkrytými vodičmi a slabou odolnosťou voči prostrediu – sú čoraz menej vhodné pre vnútorné aplikácie. Budúce trendy sa zamerajú na ultrajemné rozstupy pod P0.9, vrátane:  

• – P0.7 pre štandardné televízory s rozlíšením 2K
• – P0.3 pre systémy s rozlíšením 4K
• – 8K LED displeje
• – Nositeľné zariadenia (inteligentné hodinky, okuliare AR/VR) a automobilové panely.  

Tieto aplikácie predstavujú rozsiahle nevyužité trhy. Pre vnútorné LED displeje s mikrorozstupom a ultravysokou hustotou patria medzi kľúčové faktory úspechu vynikajúca kvalita displeja (nulové mŕtve pixely), robustná ochrana pred vplyvmi prostredia a optimalizovaný tepelný manažment.

Inovácie spoločnosti MIP v dizajne riešia tieto požiadavky a stavajú ju do pozície základnej technológie pre miniaturizované displeje s ultra vysokým rozlíšením novej generácie v rozvíjajúcich sa odvetviach.  

Súvisiace:

MIP vs. LED displej COB s malým rozstupom pixelov: Čo je lepšie?

DoitvisionPriekopníctvo v budúcnosti mikro-pitch displejov

Spoločnosť Doitvision je priekopníkom v technológii mikro-pitch displejov a neúnavne sa snaží o dosiahnutie ultra vysokého fyzického rozlíšenia 8K+.

Prekonaním súčasných štandardov zdrojov videa a obmedzení prenosu sa spoločnosť Doitvision snaží poskytovať bezkonkurenčné vizuálne zážitky. Tento záväzok poháňa tvorbu bezchybných obrazoviek prémiovej kvality.  

Spoločnosť Doitvision so sídlom v meste Shenzhen prevádzkuje vlastný výrobný závod, ktorý sa špecializuje na interný výskum a vývoj a špičkový dizajn produktov.

Spoločnosť úzko spolupracuje s výrobcami čipov a dodávateľmi puzdier/modulov v strednej časti trhu a poskytuje LED displeje na mieru pre komerčné aplikácie.

Prostredníctvom diverzifikovaných predajných modelov – vrátane projektových, inžinierskych a distribučných partnerstiev – spoločnosť Doitvision mení tvar odvetvia LED displejov.  

Ako dodávateľ vysokovýkonných LED displejov si spoločnosť Doitvision udržiava pokrok v troch kľúčových oblastiach:

• – Štandardizované rozmery a rozlíšenie  
• -Energetická účinnosť a znížená poruchovosť
• – Zjednodušená inštalácia/údržba

Spoločnosť Doitvision uviedla na trh 55-palcový 2K mikro-pitch displej s využitím technológie MIP, čím si ďalej upevňuje svoje vedúce postavenie v oblasti ultrajemných vizuálnych riešení.

záver:

Podrobne sme predstavili technológiu MIP procesu. Ako skúsený výrobca mikro-pitch LED displejov ponúkame širokú škálu kvalitných HD zobrazovacích riešení. V prípade potreby nás môžete kedykoľvek kontaktovať.