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MIP vs. Display LED COB Small Pixel Pitch: qual è il migliore?

by | marzo 1, 2024 | Blog | 0 commenti

La tecnologia di incapsulamento degli schermi LED si è evoluta attraverso le fasi tradizionali LED, Micro-LED e Mini-LED. Durante queste fasi sono emerse tutte le tecniche di incapsulamento SMD, IMD COB, MiP e IMD, ciascuna con caratteristiche e applicazioni distinte.

Incapsulamento mini-LED:

SMD (display montato su superficie)

Copre tutte le applicazioni superiori a P0.9, ma può essere danneggiato su schermi più piccoli. Ciò porta ad un livello di affidabilità leggermente inferiore.

COB (chip a bordo)

L'imballaggio COB può omettere il processo di montaggio superficiale di SMT, coprendo da P0.4 a P2. Offre una luce più morbida ma incontra differenze di colore basate sui moduli.

IMD (Dispositivi Modulo Integrato)

Il packaging IMD combina le caratteristiche SMD e COB, che offre un intervallo da P0.4 a 0.9. È anche altamente affidabile e ha forti capacità anti-danno.

Tecniche di incapsulamento micro-LED:

Integrazione a chip singolo:

Fornisce un'elevata risoluzione e luminosità, ma fatica a ottenere una colorazione efficace.

Sintesi ottica di lenti Micro-Array:

Ha una struttura complessa e non è in grado di soddisfare i requisiti di elevata luminosità e risoluzione.

Array MicroLED UV/B con conversione colore RGB Quantum Dot:

Problemi di stabilità possono essere riscontrati con vari metodi (spruzzatura o fotolitografia)

MiP (Micro LED nella confezione):

L'imballaggio MIP utilizza micro LED RGB per consentire test, smistamento e binning completi. Ciò garantisce la coerenza del display riducendo al tempo stesso i costi di riparazione a valle.

Cos'è la tecnologia di confezionamento MIP?

Display a LED a passo fine

La tecnologia di confezionamento MIP (Micro LED In Package) è una tecnica di confezionamento basata su Micro LED. La combinazione organica di Micro LED con dispositivi discreti si ottiene confezionando separatamente un intero pannello di visualizzazione di ampia area. Il chip Micro LED viene trasferito al substrato utilizzando la tecnologia di trasferimento di massa.

Dopo l'imballaggio, viene tagliato in piccoli chip singoli o multipli in uno, quindi i piccoli chip vengono divisi e mescolati, quindi vengono eseguiti il ​​processo di posizionamento dei chip e l'elaborazione dello schermo. La superficie del corpo è ricoperta da una pellicola per completare la produzione del display LED.

I vantaggi dell’utilizzo della tecnologia MiP:

Buon effetto di visualizzazione

I dispositivi MIP sono in grado di misurare, ordinare e mescolare i micropixel RGB, garantendo che il pannello venga visualizzato in modo altamente coerente.

Copertura di prodotti diversificati:

MiP copre un'ampia gamma di specifiche di prodotto (da P0.9 a P3.0). Ciò elimina la necessità di incapsulamenti specifici per ciascuna specifica. L’adozione di massa di specifiche consolidate riduce rapidamente i costi.

Produzione conveniente:

I test sui wafer di MiP, il trasferimento massiccio, le apparecchiature/processi uniformi e i requisiti di rendimento inferiori offrono notevoli vantaggi in termini di costi, in particolare quando si sfrutta l'efficienza produttiva di Micro LED.

Integrazione flessibile:

MiP si integra facilmente nelle linee di produzione COB o SMD esistenti. Ciò riduce gli investimenti a valle e consente processi standard in tutto il settore.

I vantaggi dei moduli display LED MIP

Rapporto di nero elevato

Rapporto nero superiore al 99%

Design ottico speciale

Angolo di visione orizzontalmente estremamente ampio (>=174 gradi).

Forte compatibilità

È compatibile con attrezzature e macchine esistenti e può essere utilizzato per completare test e smistamenti.

Forte applicabilità

I micro LED sono più facili da utilizzare nei mercati finali

Cos'è la tecnologia di confezionamento COB?

Modulo LED SMD COB

Chip-on-board (COB) è una tecnica di confezionamento che differisce dalla tecnologia a montaggio superficiale (SMD). Il metodo prevede il fissaggio dei chip nudi a un PCB con adesivo conduttivo o non conduttivo. I fili di collegamento vengono quindi collegati per i collegamenti elettrici. Il processo di produzione è integrato dall'imballaggio al modulo/unità display LED all'interno di un unico stabilimento, semplificando le operazioni. Pertanto, ciò consente dimensioni dei pixel più piccole, maggiore affidabilità e convenienza.

La tecnologia di confezionamento COB si sta sviluppando in tre direzioni principali:

Tecnologia di confezionamento a chip singolo: Questo metodo di confezionamento è tradizionale e presenta meno ostacoli tecnici. I produttori di display a LED acquistano COB preconfezionati da fabbriche di imballaggio e li assemblano utilizzando SMT su pannelli di visualizzazione a LED.

Tecnologia di confezionamento COB a integrazione limitata: Alcuni produttori stanno cercando di migliorare l’efficienza produttiva e ridurre i tassi di guasto dei pixel senza aumentare la complessità del packaging. I produttori di display a LED acquistano moduli LED COB (comprese le staffe), con integrazione limitata, dalle fabbriche di imballaggio. Quindi assemblano i moduli LED su pannelli LED utilizzando processi SMT.

Tecnologia di confezionamento COB integrata: Questa tecnologia di confezionamento COB è altamente integrata e riduce o elimina i processi SMT. L'integrazione dell'array LED avviene durante il confezionamento, ignorando alcuni passaggi in SMT.

Non elimina l'imballaggio, ma semplifica il processo. Il processo SMD prevede una serie di passaggi, tra cui l'incollaggio dello stampo e l'incollaggio del filo. Altri passaggi includono la timbratura, l'ordinamento dei colori, la nastratura e il posizionamento. COB semplifica le fasi di posizionamento dei circuiti integrati, die-bonding, wire-bonding, test ed erogazione.

Le sfide affrontate nel packaging COB:

Display LED COB DOIT VISION 04
Display LED COB DOIT VISION 04

Resa di primo passaggio:

Il processo di confezionamento COB prevede il montaggio di 1024 LED su un circuito stampato di grandi dimensioni. Se anche uno solo dei 1024 LED è difettoso, l'integrità della scheda risulta compromessa. È difficile garantire che tutti i 1024 LED siano pienamente funzionanti prima dell'incapsulamento.

Resa del prodotto finale

Dopo l'incapsulamento del LED, i componenti del driver IC vengono sottoposti a saldatura a rifusione. La sfida sta nel proteggere i LED durante il processo di rifusione ad alta temperatura (240 gradi). Il COB salva i LED da un processo di rifusione ma li espone a potenziali danni durante il secondo processo di rifusione. Le alte temperature possono causare rotture del filo e microdanni difficili da rilevare ma possono portare ad eventuali guasti.

Manutenzione generale

La riparazione dei LED COB richiede una gestione speciale. La manutenzione dei singoli LED può essere difficile perché il calore generato dalla saldatura spesso fa sì che il LED influisca sull'area circostante, rendendo più difficili le riparazioni.

Queste sfide vengono affrontate dalle aziende con soluzioni specifiche. Per garantire la coerenza vengono utilizzate misure protettive come la schermatura della superficie del LED e la calibrazione punto per punto durante la manutenzione.

I vantaggi del confezionamento in COB

Ultrasottile e sottile: In base alle effettive esigenze dei clienti, è possibile utilizzare schede PCB con spessori compresi tra 0.4 e 1.2 mm per ridurre il peso ad almeno 1/3 dei prodotti tradizionali originali, riducendo significativamente i costi strutturali, di trasporto e di ingegneria per i clienti.

Resistenza anticollisione e compressione: Display a LED COB i prodotti incapsulano direttamente il chip LED nella posizione concava della scheda PCB, quindi lo incapsulano e lo solidificano con colla in resina epossidica. La superficie del punto luminoso viene sollevata in una superficie rialzata, liscia e dura, resistente agli urti e all'usura.

Ampio angolo di visione: Il pacchetto COB utilizza una luminescenza sferica poco profonda, l'angolo di visione è maggiore di 175 gradi, vicino a 180 gradi e ha un migliore effetto di luce ottica diffusa.

Forte capacità di dissipazione del calore: I prodotti COB incapsulano la lampada sulla scheda PCB e trasferiscono rapidamente il calore dello stoppino attraverso la lamina di rame sulla scheda PCB e lo spessore della lamina di rame sulla scheda PCB presenta severi requisiti di processo, abbinati al processo dell'oro a immersione. difficilmente causerà una grave attenuazione della luce. Pertanto, la lampada si spegne raramente, prolungandone notevolmente la durata.

Resistente all'usura e facile da pulire: La superficie dei punti lampada è rialzata in una superficie sferica, liscia e dura, resistente agli urti e all'usura; se ci sono pixel difettosi, possono essere riparati punto per punto; senza maschera, se c'è polvere, si può pulire con acqua o con un panno.

Eccellenti caratteristiche per tutte le stagioni: Adotta un trattamento di tripla protezione, con eccezionali effetti di impermeabilità, umidità, corrosione, polvere, elettricità statica, ossidazione ed ultravioletti; soddisfa le condizioni di lavoro per tutte le stagioni e può comunque essere utilizzato normalmente in un ambiente con differenza di temperatura compresa tra meno 30 gradi e oltre zero 80 gradi.

Sviluppo Packaging COB e MIP

Molte aziende stanno attualmente sviluppando la tecnologia SMD e COB. IMD e COB vengono utilizzati principalmente per altezze inferiori a P1.0. Entrambe le tecnologie sono adatte alle specifiche comprese tra P0.4-P0.9. MIP è simile ai pixel COB incapsulati individualmente: offre affidabilità a livello COB per l'integrazione e la flessibilità dei singoli LED, ma richiede un'affidabilità inferiore durante il trasferimento di grandi quantità. La tecnologia MIP è ancora una buona scelta per le applicazioni tradizionali come P1.2, P1.5 e P3.0.

COB è leader nell'incapsulamento ad alta integrazione e ad alta densità di pixel. Si rivolge a prodotti di fascia medio-alta, venduti principalmente al di sotto di P1.6. I display a LED P1.2 sono più diffusi. Il rapporto costo-efficacia del COB aumenta al diminuire del passo. Il COB ha un costo di produzione inferiore rispetto all'SMD per passi inferiori a P1.2.

La tecnologia COB è una buona scelta per le applicazioni che richiedono un incapsulamento ad alta densità. Offre risparmi sui costi in passi più piccoli e può essere utilizzato in diverse applicazioni.

Riferito:

COB vs. Display LED SMD

Differenziazione tra imballaggi COB e MIP:

Principio:

PANNOCCHIA: L'imballaggio COB del display LED prevede un assemblaggio di qualità superiore senza staffe. I chip vengono fissati direttamente al substrato con silicone o colla conduttiva, quindi legati tramite wire bonding per i collegamenti elettrici.

MIP: La confezione MIP collega gli elettrodi del chip LED agli elettrodi del substrato dopo che gli elettrodi sono stati completati.

caratteristiche:

COB: una scelta popolare per la sua semplicità, il suo fascino estetico e il suo rapporto costo-efficacia.

MIP: Riconosciuto come una soluzione di imballaggio che consente di ottenere imballaggi ultrasottili e un'elevata efficienza produttiva. Fornisce inoltre una dissipazione del calore superiore. La tecnologia COB integra la tecnologia dei display LED downstream con il packaging LED midstream, riducendo i costi delle staffe e ottimizzando i processi di produzione per ottenere una maggiore efficienza.

La tecnologia MIP, d'altra parte, è un modo economico e di alta qualità per produrre Micro LED. I prodotti P1.2 prodotti dal MIP hanno lo stesso prezzo dei COB o degli SMD realizzati con lo stesso passo. Tuttavia, MIP ha un costo inferiore quando si tratta di produrre passi più piccoli rispetto a P1.2.

I principali produttori di display a LED discutono le differenze

Tecnologia Unilumin: 

Per Micro in package, solo poche aziende hanno raggiunto la produzione di massa. Il vantaggio di MiP risiede nella miniaturizzazione del packaging e nelle confezioni di dimensioni più piccole, pur mantenendo la luminosità, la consistenza del colore e altre caratteristiche del prodotto. MiP ha una forte catena industriale in grado di sostituire i prodotti senza soluzione di continuità senza modificarne la struttura elettronica e migliorando le prestazioni.

Gruppo Leyard

MiP offre molti vantaggi, tra cui miscelazione della luce, uniformità, basso costo di riparazione, ridotta difficoltà per i test spot e la selezione e nessun effetto Mura. MiP ha anche il vantaggio unico di essere compatibile con i Micro LED di grandi dimensioni prodotti in serie ed è accettato dai produttori di display a LED.

In termini di applicazioni di display LED con passo più piccolo e dimensioni maggiori, MiP può evitare colli di bottiglia fondamentali in termini di resa, consistenza del colore dell'inchiostro, uniformità, ispezione e riparazione, costi, ecc., rendendolo la scelta ideale per la produzione di display Micro LED.

Oltre ai suoi vantaggi tecnici, MiP può eguagliare il processo originale dei display a LED in termini di processo e processo di produzione, il che significa che MiP ha una maggiore compatibilità in termini di processo di produzione, tecnologia e altri aspetti.

Se guardiamo alle tecnologie MiP e COB da una prospettiva comparativa:

Per quanto riguarda i requisiti relativi alle dimensioni dei chip LED, solitamente, COB può incapsulare solo chip LED con dimensioni bilaterali superiori a 100μm, mentre MiP può incapsulare chip LED di dimensioni inferiori a 60um; a livello di visualizzazione, MiP può avere il pixel pitch più piccolo, seguito da COB. In generale, il MiP è superiore al COB in termini di dimensioni del chip LED, connessione elettrica, contrasto, processo di montaggio, riparabilità, planarità, contenitori di luce misti, ecc.

Assenti:

COB e MIP differiscono nella producibilità e negli scenari di utilizzo, nonché nelle prestazioni di visualizzazione.

Produzione: MIP (Mini LED in package) può riutilizzare apparecchiature di produzione SMD, riducendo gli investimenti in risorse pesanti; MIP, o Micro LED in Package, potrebbe anche essere in grado di utilizzare alcune apparecchiature SMD. Il COB, (Chip on board) richiede un investimento nella propria linea di produzione.

Usa scenari: COB e MIP (MicroLED in package) vengono utilizzati principalmente per display LED di grandi dimensioni come sale di controllo, sale riunioni di grandi dimensioni, mostre e altre scene interne. La dimensione del chip MIP sta diventando sempre più piccola. In futuro, i Micro LED verranno utilizzati principalmente per piccoli display LED, inclusi dispositivi indossabili, televisori Micro LED, display di veicoli e altri scenari.

Prestazioni di visualizzazione: Il LED COB mostra un'elevata luminosità e un contrasto elevato, presentando al contempo effetti HDR. Presenta anche molti vantaggi rispetto ai prodotti SMD, come la stabilità del display. Le prestazioni di visualizzazione del MIP sono paragonabili a quelle del COB e la consistenza dell'ampio angolo di visione è superiore. La stabilità del display è meno stabile senza il packaging di integrazione della superficie rispetto al COB.

Micro LED in Package (MIP) è attualmente il percorso di produzione di massa più popolare e facile. Può ottenere display ad altissima risoluzione e realizzare prodotti di visualizzazione inferiori a P0.4 mm. Richiede una maggiore precisione nello schema di guida, quindi in ultra-piccolo la visualizzazione della spaziatura sarà migliore.

Doitvision:

display a led pannocchia
Per saperne di più display a led cob doitvision

Il MiP è attualmente suddiviso in due categorie sul mercato: livello pacchetto e livello chip. Kinglight e Lijing sono le società che rappresentano il livello del pacchetto MiP, che è ancora una continuazione di SMT. I MiP a livello di chip provengono principalmente da marchi internazionali come Seoul Semiconductor e Samsung.

La differenza principale tra il livello di pacchetto COB e MIP è il processo di confezionamento SMT e COB. COB è il leader assoluto in affidabilità e stabilità. Inoltre, il COB non utilizza una connessione per l'imballaggio del contenitore della lampada e il chip può essere collegato direttamente alla scheda PCB. Pertanto, il costo del COB è sulla stessa scala del MIP a livello di pacchetto.

Mini LED è il campo di battaglia principale per il livello del pacchetto MiP. I prodotti vengono utilizzati principalmente in display commerciali, fotografia XP, settori di consumo, ecc. Non sono adatti per applicazioni professionali come quelle mediche e governative. La sua spaziatura limita la sua capacità di entrare nel mercato dei Micro LED. Il MiP a livello di pacchetto rappresenta una continuazione ed estensione delle funzionalità originali. Ciò non significa che ci sarà un futuro incredibilmente luminoso.

La differenza principale nel MiP a livello di chip è la disposizione del chip RGB. Il processo utilizzato è il trasferimento di massa o cristallo solido, che è simile alla futura tecnologia COB. La produzione in lotti non sarà possibile nel prossimo futuro a causa dei costi elevati e delle capacità di produzione di massa inaffidabili. Il mercato dei Micro LED continuerà ad essere parallelo al COB finché la tecnologia del settore, i costi di produzione e le attrezzature di produzione non saranno unificati. Il packaging COB sarà la tecnologia tradizionale del Mini LED e l'unico modo per arrivare al Micro LED.

Conclusione:

Il dibattito sulla superiorità del COB o del MiP non è mai terminato. In generale, i produttori di display LED tendono a concentrarsi sulla maturità e sulla riutilizzabilità della tecnologia MiP, mentre la crescita di COB è il loro obiettivo principale.

Alcuni produttori di display LED prendono una posizione chiara, ma la maggior parte sceglie di seguire entrambe le strade in parallelo. I produttori sono tutti d'accordo sul fatto che l'importanza del MiP è indiscutibile, che ci vorrà del tempo per fare passi avanti nella riduzione dei costi dei COB e che l'applicazione di mercato su larga scala dei Micro LED ha ancora molta strada da fare.

L'autore

Kris Liang

Kris Liang

Fondatore/esperto di display LED

Kiris Liang è il fondatore di Doitvision. Oltre 12 anni nel settore visivo a LED. Piena passione di LED, designer di prodotto e capo venditore. Cercasi compagno di squadra tecnico/marketing/vendite.

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