Hvordan opnår MIP-procesteknologi et gennembrud inden for ultra-HD fine-pitch LED-skærme?

Med den hurtige udvikling af markedet for indendørs LED-displays er ultra-HD small-pitch LED-displayteknologi blevet en fremtrædende løsning i de senere år. Den kan finde udbredte anvendelser på tværs af kommercielle komplekser, sikkerhedsovervågningssystemer, kommandocentraler, uddannelsesinstitutioner, energi-/radiofaciliteter og konferencerum.

Pixelafstand, herunder P2.5, P1.8, P1.5 og endda P1.2, er blevet udbredt og flittigt anvendt, mens markedsefterspørgslen efter kortere betragtningsafstande og højere opløsninger fortsætter med at vokse støt.

Derudover forventes LED-teknologi at udvide sin anvendelse til diverse displays såsom:

• tv-systemer
•  bilelektronik
•  medicinsk udstyr
• 3C husholdningsapparater

SMD-emballage mod mindre størrelse

Fuldfarve-LED-displayteknologien anvender trefarvede LED-chips – rød (R), grøn (G) og blå (B) – som genererer lysstyrke og fyldig farvegengivelse via elektrisk drevne kredsløbsforbindelser.

Efterhånden som pixelafstanden fortsætter med at skrumpe og pixeltætheden stiger, er der gjort betydelige fremskridt inden for chippakningsprocesser.

Traditionelle P2.5 LED-skærme anvendte 2121 (2.1 mm × 2.1 mm) SMD LED-pakker, mens æraen med fine-pitch-teknologi har indført mindre 1010 (1.0 mm × 1.0 mm) pakker til P1.2 LED-skærme.

Denne miniaturisering muliggør rationelt design af indendørs LED-displays. I øjeblikket er der enighed i branchen om en uoprettelig tendens mod højere opløsninger og reducerede pixelafstande.

På denne baggrund danner P0.9, P0.7, P0.4 og endda sub-P0.1 LED-skærme gradvist en ny grænse for diversificerede anvendelser. Disse teknologiske fremskridt vil ikke blot drive yderligere innovation inden for skærmteknologi, men også levere forbedrede visuelle oplevelser.

COB-teknologiens fødsel

Efterhånden som kravene til pixeltæthed stiger på mindre displayområder, skal størrelsen af ​​LED-emittere reduceres proportionalt i takt med finere pixelafstande. Som svar på denne tendens er COB-teknologi (Chip on Board) opstået som en passende løsning. Ved at udnytte flip-chip-komponenter og en fælles katodearkitektur har COB bragt betydelige fremskridt til LED-displays startende fra P1.0-afstandsområdet.

I modsætning til traditionelle SMD-processer, der er afhængige af trådbinding, eliminerer COB dette trin fuldstændigt, hvilket fører til forbedrede udbytterater og reducerede produktionsomkostninger. I stedet er hele modulet indkapslet i en beskyttende film, der erstatter konventionel overflademonteret emballage. Denne belægning tilbyder ikke kun vand-, støv- og slagfasthed, men bruger også et flerlags sort basedesign for at forhindre lyslækage, hvilket yderligere forbedrer enhedens pålidelighed og displayets ydeevne.

At bevæge sig ind i mikropitch-området (under P1.0) introducerer dog nye udfordringer. Konventionelle HDI PCB-designs – med specifikke linjebredder, afstand, kobbertykkelse og lagantal – kæmper med at opfylde kravene fra mikropitch-kredsløb. For at imødekomme dette anvendes MSAP-teknikker (Modified Semi-Additive Process). Disse omfatter billedoverførsel, kobberbelægning og flashætsning, som muliggør vertikale kredsløbsstrukturer, der forbedrer det samlede produktionsudbytte. Ikke desto mindre skal hver kredsløbslinje i et mikropitch-design opfylde strenge kvalitetsstandarder, hvilket gør fremstillingsprocessen mere kompleks og mindre tilgivende.

COB kræver printkort med ultrahøj densitet, hvilket i sagens natur øger fremstillingsomkostningerne. Derudover står backend-processer som die bonding over for faldende udbytte og lavere masseproduktionseffektivitet. Når die bondere bruges til at montere chips, øger større pad-størrelser (W) og bredere gab (GAP) succesraten for direkte bonding betydeligt. Men efterhånden som chipstørrelserne fortsætter med at krympe, og pitch-kravene strammere, bliver traditionel trådbonding med opretstående guldtråde forældet. Flip-chip-designs udvikler sig mod mindre dimensioner, hvilket fører til endnu mindre pads og gab.

Termisk udvidelsesmismatch mellem chippen og printpladesubstratet, små forskydninger under limning af dies og forkerte justeringer i placeringen af ​​pads reducerer yderligere limningsudbyttet. I scenarier med ultrafin pitch, hvor tætpakkede mikropads dominerer overfladen, kan enhver lille afvigelse resultere i betydeligt lavere gennemløbshastighed, øgede produktionsomkostninger og forlængede produktionscyklusser.

MIP-teknologisk gennembrud

For at imødegå de tekniske og omkostningsrelaterede udfordringer forbundet med micro-pitch LED-skærme introducerer MIP-teknologi en innovativ chip-level packaging-arkitektur. Denne tilgang udnytter flerlags halvlederkredsløbsdesign til at forstørre elektrodepuder og øge afstanden mellem dem, hvilket forbedrer udbyttet af die bonding betydeligt.

For Micro LED-chips under 50 mikron (hvor 1 mil svarer til 25.4 μm) tilbyder MIP et gennembrud ved at lempe printkortdesignbegrænsningen fra linjebredde og -afstand på under 50 μm til omkring 100 μm. Dette gør det muligt for små on-chip-pads at brodanne til større, samtidig med at pad-gab udvides for at reducere risikoen for kortslutning.

Det er vigtigt at bemærke, at MIP muliggør kompatibilitet med eksisterende HDI PCB-materialer og fremstillingsprocesser, hvilket eliminerer afhængigheden af ​​mere komplekse og dyre MSAP-baserede PCB'er. Producenter kan opretholde deres nuværende produktionslinjer og udstyr, hvilket sikrer stabilt udbytte, ensartet proceseffektivitet og forbedret skalerbarhed. Dette forbedrer i høj grad muligheden for masseproduktion af Micro LED-skærme.

Ud over PCB-kompatibilitet kan MIP-teknologien også anvendes på glassubstrater, hvilket hjælper med at sænke omkostningerne til basismaterialer. Den muliggør yderligere brugen af ​​ren blue chips kombineret med quantum dot-konvertering på silicium for at opnå fuldfarvet RGB-emission. Dette udvider anvendelsesområdet for MIP til næste generations skærme, der bruger ultrasmå chips såsom 0202 og 0101. Som følge heraf forventes MIP at spille en nøglerolle i udviklingen af ​​nye og fremvoksende markeder for det blå hav.

Skematisk illustration af MIPs forstørrede pad-brodannelse og -afstandsdesign.  

Fra et procesmæssigt synspunkt anvender MIP en halvlederlignende indkapslingsteknik, der er specielt designet til ultrasmå flip-chip LED'er. Den gør det muligt at forlænge de originale chipelektroder gennem kredsløbslagene, hvorved afstanden mellem pads øges og bindingsprocessen forenkles.

Disse chips kan stadig monteres ved hjælp af eksisterende die-bondere og HDI-printkort, hvilket fuldender et komplet micro-pitch LED-displaymodul. Hvis der identificeres defekte loddeforbindelser under efterbehandling eller testning, skal kun den defekte enhed udskiftes. Dette forbedrer produktudbyttet, samtidig med at vedligeholdelsesomkostninger og produktionskompleksitet reduceres.

MIP's elektrodeforlængelse og optimering af padafstand.

I produktionen af ​​micro-pitch LED-displays repræsenterer MIP-fremstillingsprocessen en avanceret iteration af traditionel COB-teknologi.

I de indledende til mellemste faser af chipfremstilling inkorporerer MIP yderligere halvlederprocesser - såsom fotolitografi, belægning af isoleringslag, elektrodemetallisering og kredsløbsætsning - for at udvide elektrodeområder og optimere kredsløbslayout og derved forbedre masseproduktionsudbyttet.

De mellemste til sene stadier involverer opskæring, testning, sortering og direkte overførsel på blå tape. Denne modulære tilgang muliggør fleksibel tilpasning af backend-processer for at opfylde forskellige produktkrav, samtidig med at eksisterende die-bonding-udstyr, masseoverføringsteknologier og indkapslingsstøbning udnyttes.

Resultatet er en strømlinet og højeffektiv produktionsworkflow, der ikke blot forbedrer produktkvaliteten, udbyttet og gennemløbshastigheden, men også muliggør problemfri integration i eksisterende processer.

MIPs alsidighed åbner yderligere op for muligheder for bredere industrielle anvendelser.  

MIP vs. COB fremstillingsprocesflow.  

I takt med at LED-teknologien går fra displays med lille pitch til displays med mikropitch, er traditionelle SMD LED'er – med deres synlige ledninger og svage miljøresistens – i stigende grad utilstrækkelige til indendørs anvendelser. Fremtidige tendenser vil fokusere på ultrafine pitch-værdier under P0.9, herunder:  

• – P0.7 til standard 2K-opløsnings-tv'er
• – P0.3 til systemer med 4K-opløsning
• – 8K LED-skærme
• – Bærbare enheder (smartwatches, AR/VR-briller) og bilpaneler.  

Disse applikationer repræsenterer enorme uudnyttede markeder. For indendørs micro-pitch og ultra-high-density LED-displays omfatter kritiske succesfaktorer overlegen displaykvalitet (nul døde pixels), robust miljøbeskyttelse og optimeret termisk styring.

MIPs designinnovationer imødekommer disse krav og positionerer det som en hjørnestensteknologi til næste generations ultra-high-definition, miniaturiserede skærme på tværs af nye industrier.  

Relateret:

MIP vs. COB Small Pixel Pitch LED-skærm: Hvilken er bedre?

DoitvisionPionerer inden for fremtiden for Micro-Pitch-skærme

Doitvision er pioner inden for micro-pitch displayteknologi, der utrætteligt stræber efter ultra-high definition 8K+ fysisk opløsning.

Ved at overskride nuværende standarder for videokilder og transmissionsbegrænsninger sigter Doitvision mod at levere uovertrufne visuelle oplevelser. Denne forpligtelse driver skabelsen af ​​fejlfrie skærme i førsteklasses kvalitet.  

Doitvision har hovedkontor i Shenzhen og driver sit eget produktionsanlæg, der specialiserer sig i intern forskning og udvikling samt banebrydende produktdesign.

I tæt samarbejde med upstream-chipproducenter og midstream-emballage-/modulleverandører leverer virksomheden skræddersyede LED-displays til kommercielle applikationer.

Gennem diversificerede salgsmodeller – herunder projektbaserede, ingeniør- og kanalpartnerskaber – omformer Doitvision LED-displayindustrien.  

Som leverandør af højtydende LED-displays fortsætter Doitvision med at forbedre sig inden for tre kerneområder:

• – Standardiserede dimensioner og opløsning  
• -Energieffektivitet og reducerede fejlrater
• – Forenklet installation/vedligeholdelse

Doitvision har lanceret en 55-tommer 2K micro-pitch-skærm, der bruger MIP-teknologi, og dermed yderligere styrker sin førende position inden for ultrafine visuelle løsninger.

konklusion:

Vi har introduceret MIP-procesteknologien i detaljer. Som en moden producent af micro-pitch LED-displays tilbyder vi en række fine HD-displayløsninger. Hvis du har brug for det, kan du kontakte os når som helst.