Как MIP технологията постига пробив в ultra-HD финозърнестите LED дисплеи?

С бързото развитие на пазара на LED дисплеи за вътрешна употреба, технологията за ултра-HD LED дисплеи с малка стъпка се очерта като видно решение през последните години. Можете да намерите широко приложение в търговски комплекси, системи за видеонаблюдение, командни центрове, образователни институции, енергийни/радиопредавателни съоръжения и конферентни зали.

Разстоянието между пикселите, включително P2.5, P1.8, P1.5 и дори P1.2, стана широко разпространено и широко използвано, докато пазарното търсене продължава да расте постоянно за по-къси разстояния на гледане и по-високи резолюции.

Освен това се очаква LED технологията да разшири приложението си в разнообразни дисплеи, като например:

• телевизионни системи
•  автомобилна електроника
•  медицинско оборудване
• 3C домакински уреди

SMD опаковка към по-малък размер

Технологията за пълноцветен LED дисплей използва трицветни LED чипове – червен (R), зелен (G) и син (B) – които генерират светлинен поток и богато възпроизвеждане на цветовете чрез електрически задвижвани вериги.

Тъй като разстоянието между пикселите продължава да се свива, а плътността на пикселите се увеличава, са постигнати значителни подобрения в процесите на опаковане на чипове.

Традиционните P2.5 LED дисплеи използваха 2121 (2.1mm × 2.1mm) SMD LED корпуси, докато ерата на технологията с фин стъпка на жиците прие по-малки 1010 (1.0mm × 1.0mm) корпуси за P1.2 LED дисплеи.

Тази миниатюризация позволява рационално проектиране на вътрешни LED дисплеи. В момента консенсусът в индустрията признава необратима тенденция към по-високи резолюции и намалена стъпка между пикселите.

На този фон, LED дисплеите с P0.9, P0.7, P0.4 и дори под-P0.1 постепенно формират нова граница за разнообразни приложения. Тези технологични постижения не само ще стимулират по-нататъшни иновации в технологията на дисплеите, но и ще осигурят подобрени визуални изживявания.

Раждането на COB технологията

Тъй като изискванията за плътност на пикселите се увеличават при по-малки площи на дисплея, размерът на LED емитерите трябва да бъде пропорционално намален в съответствие с по-фините стъпки между пикселите. В отговор на тази тенденция, технологията COB (Chip on Board) се очертава като подходящо решение. Използвайки компоненти с обърнати чипове и архитектура с общ катод, COB донесе значителен напредък в LED дисплеите, започвайки от диапазона на стъпка P1.0.

За разлика от традиционните SMD процеси, които разчитат на свързване на проводници, COB елиминира тази стъпка изцяло, което води до подобрен добив и намалени производствени разходи. Вместо това, целият модул е ​​капсулиран със защитно фолио, което замества конвенционалната опаковка за повърхностен монтаж. Това покритие не само предлага устойчивост на вода, прах и удар, но също така използва многослоен черен базов дизайн, за да предотврати изтичането на светлина, което допълнително подобрява надеждността на устройството и производителността на дисплея.

Преминаването в диапазона на микро-стъпката (под P1.0) обаче въвежда нови предизвикателства. Конвенционалните HDI PCB дизайни – включващи специфични ширини на линиите, разстояние, дебелина на медта и брой слоеве – се затрудняват да отговорят на изискванията на микро-стъпковите схеми. За да се справи с това, се използват техники MSAP (модифициран полуадитивен процес). Те включват трансфер на изображение, помедняване и флаш ецване, които позволяват вертикални структури на схемите, подобряващи общия добив на продукция. Въпреки това, всяка линия на схемата в микро-стъпковия дизайн трябва да отговаря на строги стандарти за качество, което прави производствения процес по-сложен и по-малко толерантен.

COB изисква печатни платки с ултрависока плътност, което по своята същност увеличава производствените разходи. Освен това, процесите, свързани с back-end, като например свързването на чипове, се сблъскват с намаляващи нива на добив и по-ниска ефективност на масовото производство. При използване на устройства за свързване на чипове за монтиране на чипове, по-големите размери на контактните площадки (W) и по-широките междини (GAP) значително повишават процента на успех на директното свързване. Въпреки това, тъй като размерите на чиповете продължават да се свиват и изискванията за стъпка се затягат, традиционното свързване с изправени златни проводници става остаряло. Дизайните с обръщане на чиповете се развиват към по-малки размери, което води до още по-малки контактни площадки и междини.

Несъответствието в термичното разширение между чипа и подложката на печатната платка, леките измествания по време на свързването на кристала и несъответствията в позиционирането на контактните площадки допълнително намаляват добивите от свързване. В сценарии с ултрафина стъпка, където гъсто опакованите микро-плочки доминират повърхността, всяко леко отклонение може да доведе до значително по-ниска производителност, увеличени производствени разходи и удължени производствени цикли.

Пробив в MIP технологията

За да се справи с техническите и свързаните с разходите предизвикателства, свързани с LED дисплеите с микро-стъпка, технологията MIP въвежда иновативна архитектура на корпусиране на чип. Този подход използва многослойни полупроводникови схеми за уголемяване на електродните площадки и увеличаване на разстоянието между тях, което значително подобрява добива на свързване на кристали.

За микро LED чипове с размер под 50 микрона (с 1 mil еквивалент на 25.4 μm), MIP предлага пробив чрез облекчаване на ограниченията в дизайна на печатни платки от ширина и разстояние между линиите под 50 μm до около 100 μm. Това позволява на малки контактни площадки на чипа успешно да се свързват с по-големи, като същевременно разширява пролуките между тях, за да се намали рискът от късо съединение.

Важно е да се отбележи, че MIP позволява съвместимост със съществуващите HDI PCB материали и производствени процеси, елиминирайки зависимостта от по-сложни и скъпи MSAP-базирани печатни платки. Производителите могат да поддържат настоящите си производствени линии и оборудване, осигурявайки стабилен добив, постоянна ефективност на процесите и подобрена мащабируемост. Това значително подобрява осъществимостта на масовото производство на Micro LED дисплеи.

Освен съвместимостта с печатни платки, технологията MIP е приложима и за стъклени подложки, което спомага за намаляване на разходите за основни материали. Освен това тя позволява използването на изцяло сини чипове, комбинирани с квантово точково преобразуване върху силиций, за постигане на пълноцветно RGB излъчване. Това разширява обхвата на приложението на MIP към дисплеи от следващо поколение, използващи ултрамалки чипове като 0202 и 0101. В резултат на това се очаква MIP да играе ключова роля в развитието на нови и развиващи се пазари на синия океан.

Схема на уголемения дизайн на мостовете и разстоянието между подложките на MIP.  

От гледна точка на процеса, MIP използва техника за капсулиране в полупроводников стил, специално разработена за ултрамалки flip-chip светодиоди. Тя позволява оригиналните чип електроди да бъдат удължени през слоевете на схемата, като по този начин се увеличава разстоянието между контактните площадки и се опростява процесът на свързване.

Тези чипове все още могат да се монтират с помощта на съществуващи спойващи устройства и HDI печатни платки, завършвайки пълен LED дисплей с микро-стъпка. Ако по време на последваща обработка или тестване бъдат открити дефектни спойки, трябва да се смени само дефектният модул. Това подобрява добива, като същевременно намалява разходите за поддръжка и сложността на производството.

Удължаването на електродите и оптимизирането на разстоянието между подложките на MIP.

При производството на LED дисплеи с микро-стъпка, производственият процес MIP представлява усъвършенствана итерация на традиционната COB технология.

По време на началните и средните етапи на производство на чипове, MIP включва допълнителни полупроводникови процеси – като фотолитография, нанасяне на изолационен слой, метализация на електроди и ецване на схеми – за разширяване на площите на електродите и оптимизиране на оформлението на схемите, като по този начин се увеличава добивът от масово производство.

Средните до късни етапи включват нарязване, тестване, сортиране и директно прехвърляне върху синя лента. Този модулен подход позволява гъвкаво адаптиране на процесите в задния край, за да се отговори на разнообразните изисквания на продукта, като същевременно се използва съществуващото оборудване за щанцоване, технологии за масопренос и капсулиране.

Резултатът е рационализиран, високоефективен производствен работен процес, който не само подобрява качеството на продукта, добива и производителността, но и позволява безпроблемна интеграция в съществуващите процеси.

Универсалността на MIP допълнително отключва възможности за по-широки индустриални приложения.  

Процесът на производство на MIP спрямо COB.  

С преминаването на LED технологията от дисплеи с малка към микро стъпка, традиционните SMD светодиоди – с техните открити проводници и слаба устойчивост на околната среда – стават все по-неподходящи за вътрешни приложения. Бъдещите тенденции ще се фокусират върху ултрафини стъпки под P0.9, включително:  

• – P0.7 за стандартни 2K телевизори
• – P0.3 за системи с 4K резолюция
• – 8K LED дисплеи
• – Носими устройства (смарт часовници, AR/VR очила) и автомобилни панели.  

Тези приложения представляват огромни неизползвани пазари. За вътрешни LED дисплеи с микро-разстояние и ултрависока плътност, критичните фактори за успех включват превъзходно качество на дисплея (нула мъртви пиксели), надеждна защита на околната среда и оптимизирано управление на температурата.

Иновациите в дизайна на MIP отговарят на тези изисквания, позиционирайки го като ключова технология за следващо поколение миниатюрни дисплеи с ултрависока разделителна способност в развиващите се индустрии.  

Свързани:

MIP Vs. COB LED дисплей с малка стъпка на пиксела: Кое е по-добро?

DoitvisionПионерство в бъдещето на микро-питч дисплеите

Doitvision е пионер в технологията за микро-питч дисплеи, като неуморно се стреми към ултрависока физическа резолюция от 8K+.

Като надхвърля настоящите стандарти за видео източници и ограничения за предаване, Doitvision се стреми да предостави несравними визуални изживявания. Този ангажимент води до създаването на безупречни екрани с първокласно качество.  

Със седалище в Шънджън, Doitvision управлява собствено производствено съоръжение, специализирано в собствена научноизследователска и развойна дейност и авангарден продуктов дизайн.

В тясно сътрудничество с производители на чипове нагоре по веригата и доставчици на корпуси/модули, компанията предлага персонализирани LED дисплеи за търговски приложения.

Чрез диверсифицирани модели на продажби – включително партньорства, базирани на проекти, инженеринг и канали – Doitvision преобразява индустрията за LED дисплеи.  

Като доставчик на високопроизводителни LED дисплеи , Doitvision поддържа напредък в три основни области:

• – Стандартизирани размери и резолюция  
• -Енергийна ефективност и намален процент на повреди
• – Опростена инсталация/поддръжка

Doitvision пусна на пазара 55-инчов 2K микро-pitch дисплей, използващ MIP технология, като допълнително затвърждава лидерството си в ултрафините визуални решения.

Заключение:

Представихме ви подробно MIP технологията. Като утвърден производител на микро-питч LED дисплеи, ние предлагаме разнообразие от фини HD дисплейни решения. Ако имате нужда, можете да се свържете с нас по всяко време.