WhatsApp: +86 -1866 -5800-742 info@doitvision.com

MIP kontra. Wyświetlacz LED COB o małej rozdzielczości pikseli: który jest lepszy?

by | Mar 1, 2024 | blogi | 0 komentarze

Technologia enkapsulacji ekranu LED ewoluowała poprzez tradycyjne fazy LED, Micro-LED i Mini-LED. Techniki enkapsulacji SMD, IMD COB, MiP i IMD pojawiły się w tych fazach, a każda z nich ma swoją odrębną charakterystykę i zastosowania.

Enkapsulacja mini-LED:

SMD (wyświetlacz do montażu powierzchniowego)

Obejmuje wszystkie aplikacje powyżej wersji P0.9, ale może ulec uszkodzeniu na mniejszych ekranach. Prowadzi to do nieco niższego poziomu niezawodności.

COB (chip na pokładzie)

Opakowanie COB może pominąć proces montażu powierzchniowego SMT, obejmujący P0.4 do P2. Zapewnia bardziej miękkie światło, ale napotyka różnice w kolorach oparte na modułach.

IMD (zintegrowane urządzenia modułowe)

Opakowanie IMD łączy w sobie cechy SMD i COB, co oferuje zakres od P0.4 do 0.9. Jest również wysoce niezawodny i ma silne właściwości zapobiegające uszkodzeniom.

Techniki kapsułkowania mikro-LED:

Integracja jednoukładowa:

Zapewnia wysoką rozdzielczość i jasność, ale ma trudności z osiągnięciem skutecznej koloryzacji.

Synteza optyczna soczewek mikromacierzy:

Ma złożoną strukturę i nie jest w stanie spełnić wysokich wymagań dotyczących jasności i rozdzielczości.

Matryca UV/B MicroLED z konwersją kolorów RGB Quantum Dot:

W przypadku różnych metod (natryskiwanie lub fotolitografia) można napotkać problemy ze stabilnością

MiP (Micro LED w pakiecie):

Opakowanie MIP wykorzystuje diody LED RGB Micro, aby umożliwić kompleksowe testowanie, sortowanie i segregowanie. Zapewnia to spójność wyświetlania, jednocześnie zmniejszając koszty dalszych napraw.

Czym jest technologia pakowania MIP?

Wyświetlacz LED o drobnym skoku

Technologia pakowania MIP (Micro LED In Package) to technika pakowania oparta na Micro LED. Organiczne połączenie Micro LED z dyskretnymi urządzeniami osiągnięto poprzez oddzielne zapakowanie całego wielkopowierzchniowego panelu wyświetlacza. Chip Micro LED przenoszony jest na podłoże za pomocą technologii transferu masy.

Po zapakowaniu jest cięty na małe chipy pojedyncze lub wielokrotne, a następnie małe chipy są dzielone i mieszane, a następnie przeprowadzany jest proces umieszczania chipów i obróbka ekranu. Powierzchnia korpusu pokryta jest folią w celu dokończenia produkcji wyświetlacza LED.

Zalety stosowania technologii MiP:

Dobry efekt wyświetlania

Urządzenia MIP są w stanie mierzyć, sortować i mieszać mikropiksele RGB, zapewniając bardzo spójne wyświetlanie panelu.

Zróżnicowany zakres produktów:

MiP obejmuje szeroki zakres specyfikacji produktów (P0.9 do P3.0). Eliminuje to potrzebę stosowania określonych hermetyzacji dla każdej specyfikacji. Masowe przyjęcie ustalonych specyfikacji szybko zmniejsza koszty.

Ekonomiczna produkcja:

Testowanie płytek MiP, masowy transfer, jednolity sprzęt/procesy i niższe wymagania dotyczące wydajności zapewniają znaczne korzyści kosztowe, szczególnie przy wykorzystaniu wydajności produkcyjnej Micro LED.

Elastyczna integracja:

MiP łatwo integruje się z istniejącymi liniami produkcyjnymi COB lub SMD. Zmniejsza to inwestycje na dalszym etapie produkcji i umożliwia stosowanie standardowych procesów w całej branży.

Zalety modułów wyświetlaczy LED MIP

Wysoki współczynnik czerni

Współczynnik czerni przekraczający 99%

Specjalna konstrukcja optyczna

Kąt widzenia w poziomie jest wyjątkowo duży (>=174 stopnie).

Silna kompatybilność

Jest kompatybilny z istniejącym sprzętem i maszynami i może być używany do wykonywania testów i sortowania.

Silne zastosowanie

Mikro diody LED są łatwiejsze w użyciu na rynkach końcowych

Czym jest technologia pakowania COB?

Moduł LED COB SMD

Chip-on-board (COB) to technika pakowania różniąca się od technologii montażu powierzchniowego (SMD). Metoda polega na przymocowaniu gołych chipów do płytki PCB za pomocą kleju przewodzącego lub nieprzewodzącego. Następnie mocuje się przewody łączące w celu uzyskania połączeń elektrycznych. Proces produkcyjny jest zintegrowany od opakowania po moduł/jednostkę wyświetlacza LED w jednym zakładzie, co usprawnia operacje. Dlatego pozwala to na mniejszy rozmiar piksela, większą niezawodność i opłacalność.

Technologia pakowania COB rozwija się w trzech głównych kierunkach:

Technologia pakowania jednochipowego: Ta metoda pakowania jest tradycyjna i wiąże się z mniejszą liczbą przeszkód technicznych. Producenci wyświetlaczy LED kupują wstępnie pakowane diody COB z fabryk zajmujących się pakowaniem i montują je za pomocą SMT na panelach wyświetlaczy LED.

Technologia pakowania COB o ograniczonej integracji: Niektórzy producenci chcą poprawić wydajność produkcji i zmniejszyć liczbę awaryjności pikseli bez zwiększania złożoności pakowania. Producenci wyświetlaczy LED kupują moduły LED COB (wraz ze wspornikami) z ograniczoną integracją z fabryk produkujących opakowania. Następnie montują moduły LED na panelach wyświetlaczy LED przy użyciu procesów SMT.

Zintegrowana technologia pakowania COB: Ta technologia pakowania COB jest wysoce zintegrowana i ogranicza lub eliminuje procesy SMT. Integracja matrycy LED odbywa się podczas pakowania, z pominięciem pewnych etapów w SMT.

Nie eliminuje to konieczności pakowania, ale upraszcza proces. Proces SMD obejmuje szereg etapów, w tym spajanie matrycowe i łączenie drutowe. Inne etapy obejmują stemplowanie, sortowanie kolorów, oklejanie i umieszczanie. COB upraszcza etapy umieszczania układów scalonych, łączenia matrycowego, łączenia przewodów, testowania i dozowania.

Wyzwania stojące przed opakowaniami COB:

Wyświetlacz LED DOIT VISION COB 04
Wyświetlacz LED DOIT VISION COB 04

Wydajność pierwszego przejścia:

Proces pakowania COB polega na zamontowaniu 1024 diod LED na dużej płytce drukowanej. Jeśli choć jedna z diod LED 1024 jest uszkodzona, integralność płytki jest zagrożona. Trudno jest zapewnić, że wszystkie 1024 diody LED będą w pełni funkcjonalne przed hermetyzacją.

Końcowa wydajność produktu

Po enkapsulacji diod LED elementy sterownika układu scalonego poddawane są lutowaniu rozpływowemu. Wyzwanie polega na ochronie diod LED podczas procesu rozpływu w wysokiej temperaturze (240 stopni). COB oszczędza diody LED podczas jednego procesu rozpływu, ale naraża je na potencjalne uszkodzenie podczas drugiego rozpływu. Wysokie temperatury mogą powodować pękanie drutu i trudne do wykrycia mikrouszkodzenia, ale mogą prowadzić do ostatecznej awarii.

Ogólna konserwacja

Naprawa diod LED COB wymaga specjalnego postępowania. Konserwacja poszczególnych diod LED może być trudna, ponieważ ciepło wytwarzane podczas lutowania często powoduje, że dioda LED wpływa na obszar wokół niej, utrudniając naprawy.

Wyzwaniom tym odpowiadają firmy oferujące konkretne rozwiązania. Aby zapewnić spójność, stosuje się środki ochronne, takie jak ekranowanie powierzchni diod LED i kalibracja punkt po punkcie podczas konserwacji.

Zalety opakowań COB

Ultracienki i cienki: Zgodnie z rzeczywistymi potrzebami klientów, można zastosować płytki PCB o grubości od 0.4 do 1.2 mm, aby zmniejszyć wagę do co najmniej 1/3 oryginalnych tradycyjnych produktów, co może znacznie obniżyć koszty konstrukcyjne, transportowe i inżynieryjne dla klientów.

Odporność na kolizje i ściskanie: Wyświetlacz LED COB produkty bezpośrednio otaczają chip LED we wklęsłym położeniu płytki PCB, a następnie hermetyzują go i utrwalają za pomocą kleju na bazie żywicy epoksydowej. Powierzchnia plamki świetlnej jest uniesiona w wypukłą powierzchnię, która jest gładka i twarda, odporna na uderzenia i zużycie.

Duży kąt widzenia: Pakiet COB wykorzystuje płytką sferyczną luminescencję, kąt widzenia jest większy niż 175 stopni, blisko 180 stopni i ma lepszy optyczny efekt rozproszonego światła.

Silna zdolność rozpraszania ciepła: Produkty COB otaczają lampę na płytce PCB i szybko przenoszą ciepło knota przez folię miedzianą na płytce PCB, a grubość folii miedzianej na płytce PCB ma rygorystyczne wymagania procesowe, w połączeniu z procesem zanurzania złota, raczej nie spowoduje poważnego osłabienia światła. Dlatego lampa rzadko umiera, znacznie wydłużając żywotność lampy.

Odporne na zużycie i łatwe do czyszczenia: Powierzchnia punktów świetlnych jest uniesiona w kulistą powierzchnię, gładką i twardą, odporną na uderzenia i zużycie; jeśli występują złe piksele, można je naprawić punkt po punkcie; bez maski, w przypadku kurzu można ją oczyścić wodą lub szmatką.

Doskonałe właściwości na każdą pogodę: Przyjmuje potrójną ochronę, zapewniając wyjątkową wodoodporność, wilgoć, korozję, kurz, elektryczność statyczną, utlenianie i działanie ultrafioletowe; spełnia warunki pracy w każdych warunkach pogodowych i nadal może być normalnie używany w środowisku z różnicą temperatur od minus 30 stopni do ponad zera 80 stopni.

Rozwój opakowań COB i MIP

Wiele firm pracuje obecnie nad technologią SMD i COB. IMD i COB są używane głównie w przypadku skoków poniżej P1.0. Obie technologie są dostosowane do specyfikacji pomiędzy P0.4-P0.9. MIP jest podobny do indywidualnie kapsułkowanych pikseli COB: zapewnia niezawodność na poziomie COB w zakresie integracji i elastyczności poszczególnych diod LED, ale wymaga niższej niezawodności przy przesyłaniu dużych ilości. Technologia MIP jest nadal dobrym wyborem w przypadku głównych zastosowań, takich jak P1.2, P1.5 i P3.0.

COB jest liderem w dziedzinie hermetyzacji o wysokiej integracji i dużej gęstości pikseli. Jej celem są produkty ze średniej i wyższej półki, sprzedające się głównie poniżej P1.6. Bardziej rozpowszechnione są wyświetlacze LED P1.2. Opłacalność COB wzrasta wraz ze spadkiem wysokości dźwięku. COB ma niższy koszt produkcji niż SMD dla skoków mniejszych niż P1.2.

Technologia COB to dobry wybór w zastosowaniach wymagających hermetyzacji o dużej gęstości. Zapewnia oszczędności w przypadku mniejszych podziałek i może być stosowany w różnych zastosowaniach.

Powiązane:

COB kontra. Wyświetlacze LED SMD

Rozróżnienie pomiędzy opakowaniami COB i MIP:

Zasada:

KACZAN: Opakowanie COB wyświetlacza LED wiąże się z wyższą jakością montażu bez wsporników. Chipsy mocuje się bezpośrednio do podłoża za pomocą silikonu lub kleju przewodzącego, a następnie łączy przewodowo w celu uzyskania połączeń elektrycznych.

MIP: Opakowanie MIP łączy elektrody chipowe LED z elektrodami podłoża po ukończeniu elektrod.

Charakterystyka:

COB: popularny wybór ze względu na prostotę, estetykę i opłacalność.

MIP: Uznawane za rozwiązanie opakowaniowe, które pozwala uzyskać ultracienkie opakowanie i wysoką wydajność produkcji. Zapewnia również doskonałe odprowadzanie ciepła. Technologia COB integruje technologię wyświetlaczy LED typu downstream z opakowaniami LED typu midstream, redukując koszty wsporników i usprawniając procesy produkcyjne w celu osiągnięcia wyższej wydajności.

Z drugiej strony technologia MIP jest opłacalnym i wysokiej jakości sposobem produkcji diod Micro LED. Produkty P1.2 produkowane w technologii MIP mają tę samą cenę, co produkty COB lub SMD wykonane w tym samym skoku. Jednakże MIP ma niższy koszt, jeśli chodzi o produkcję mniejszych podziałek niż P1.2.

Wiodący producenci wyświetlaczy LED omawiają różnice

Technologia Uniluminu: 

W przypadku Micro w opakowaniu tylko kilka firm osiągnęło masową produkcję. Przewaga MiP polega na miniaturyzacji opakowań i mniejszych gabarytach opakowań, przy jednoczesnym zachowaniu jasności, spójności kolorystycznej i innych cech produktu. MiP ma silny łańcuch przemysłowy, który może płynnie zastępować produkty bez zmiany ich struktury elektronicznej i poprawiać wydajność.

Grupa Leyarda

MiP oferuje wiele korzyści, w tym lekkie mieszanie, jednorodność, niski koszt napraw, zmniejszoną trudność w testowaniu punktowym i sortowaniu oraz brak efektu Mura. MiP ma również tę wyjątkową zaletę, że jest kompatybilny z masowo produkowanymi diodami Micro LED w dużych rozmiarach i jest akceptowany przez producentów wyświetlaczy LED.

Jeśli chodzi o zastosowania wyświetlaczy LED o mniejszym rozstawie i większych rozmiarach, MiP może uniknąć kluczowych wąskich gardeł w zakresie wydajności, spójności koloru atramentu, jednolitości, kontroli i napraw, kosztów itp., co czyni go idealnym wyborem do produkcji wyświetlaczy Micro LED.

Oprócz zalet technicznych, MiP może dorównać oryginalnemu procesowi wyświetlaczy LED pod względem procesu produkcyjnego i procesu, co oznacza, że ​​MiP ma wyższą kompatybilność pod względem procesu produkcyjnego, technologii i innych aspektów.

Jeśli spojrzymy na technologie MiP i COB z perspektywy porównawczej:

Jeśli chodzi o wymagania dotyczące rozmiaru chipów LED, zazwyczaj COB może kapsułkować tylko chipy LED o rozmiarze dwustronnym większym niż 100 μm, podczas gdy MiP może kapsułkować chipy LED o rozmiarach poniżej 60um; na poziomie wyświetlania MiP może mieć najmniejszy rozstaw pikseli, po którym następuje COB. Ogólnie rzecz biorąc, MiP jest lepszy od COB pod względem rozmiaru chipa LED, połączenia elektrycznego, kontrastu, procesu montażu, możliwości naprawy, płaskości, mieszanych pojemników świetlnych itp.

Nieobecny:

COB i MIP różnią się możliwościami produkcji i scenariuszami użytkowania, a także wydajnością wyświetlania.

Produkcja: MIP (Mini LED w pakiecie) może ponownie wykorzystać sprzęt do produkcji SMD, co zmniejsza inwestycje w duże aktywa; MIP, czyli Micro LED w pakiecie, może również obsługiwać niektóre urządzenia SMD. COB, (Chip on board) wymaga inwestycji we własną linię produkcyjną.

Użyj scenariuszy: COB i MIP (MicroLED w pakiecie) są używane głównie w wielkoformatowych wyświetlaczach LED, takich jak sterownie, duże sale konferencyjne, wystawy i inne sceny wewnętrzne. Rozmiar chipa MIP staje się coraz mniejszy. W przyszłości diody Micro LED będą stosowane głównie w małych wyświetlaczach LED, w tym w urządzeniach do noszenia, telewizorach Micro LED, wyświetlaczach pojazdów i innych scenariuszach.

Wydajność wyświetlacza: COB LED wyświetla wysoką jasność i wysoki kontrast, prezentując jednocześnie efekty HDR. Ma również wiele zalet w porównaniu z produktami SMD, takich jak stabilność wyświetlacza. Wydajność wyświetlania MIP jest porównywalna z wydajnością COB, a jego spójność przy dużych kątach widzenia jest lepsza. Stabilność wyświetlacza jest mniej stabilna bez opakowania zintegrowanego z powierzchnią niż COB.

MikroLED w opakowaniu (MIP) to obecnie najpopularniejsza i najłatwiejsza w produkcji metoda masowa. Może osiągnąć wyświetlacz o bardzo wysokiej rozdzielczości i może realizować produkty wyświetlające poniżej P0.4 mm. Wymaga większej precyzji w schemacie jazdy, więc w bardzo małych odstępach wyświetlanie będzie lepsze.

Doitvision:

wyświetlacze led cob
Learn More doitvision cob led display

Obecnie na rynku MiP dzieli się na dwie kategorie: poziom opakowania i poziom żetonów. Kinglight i Lijing to firmy reprezentujące poziom pakietu MiP, który jest nadal kontynuacją SMT. MiP na poziomie chipa pochodzą głównie od międzynarodowych marek, takich jak Seoul Semiconductor i Samsung.

Główną różnicą między poziomem opakowania COB i MIP jest proces pakowania SMT i COB. COB jest absolutnym liderem niezawodności i stabilności. COB nie wykorzystuje również połączenia opakowania klosza lampy, a chip można przymocować bezpośrednio do płytki PCB. Dlatego koszt COB w tej samej skali niż MIP na poziomie pakietu.

Mini LED to główne pole walki na poziomie pakietu MiP. Produkty są używane głównie w wyświetlaczach komercyjnych, fotografii XP, zastosowaniach konsumenckich itp. Nie nadają się do zastosowań profesjonalnych, takich jak medycyna i rząd. Jej rozstaw ogranicza możliwość wejścia na rynek Micro LED. MiP na poziomie pakietu stanowi kontynuację i rozszerzenie oryginalnych możliwości. Nie oznacza to jednak, że czeka nas niezwykle świetlana przyszłość.

Główną różnicą w MiP na poziomie chipa jest rozmieszczenie chipa RGB. Stosowanym procesem jest transfer masy lub stały kryształ, który jest podobny do przyszłej technologii COB. Produkcja seryjna w najbliższej przyszłości nie jest możliwa ze względu na wysokie koszty i zawodne moce produkcyjne na skalę masową. Rynek Micro LED będzie w dalszym ciągu równoległy do ​​rynku COB, o ile technologia w branży, koszty produkcji i sprzęt produkcyjny nie zostaną ujednolicone. Opakowanie COB będzie głównym nurtem technologii Mini LED i jedyną drogą do Micro LED.

Wnioski:

Debata na temat tego, czy COB czy MiP jest lepszy, nigdy się nie skończyła. Ogólnie rzecz biorąc, producenci wyświetlaczy LED skupiają się na dojrzałości i możliwości ponownego wykorzystania technologii MiP, podczas gdy ich głównym celem jest rozwój COB.

Niektórzy producenci wyświetlaczy LED zajmują jasne stanowisko, ale większość wybiera równoległe podążanie obiema ścieżkami. Wszyscy producenci zgodzili się, że znaczenie MiP jest niekwestionowane, osiągnięcie przełomu w redukcji kosztów COB zajmie trochę czasu, a zastosowanie rynkowe Micro LED na dużą skalę wciąż ma przed sobą długą drogę.

O autorze

Chrisa Lianga

Chrisa Lianga

Założyciel/ekspert ds. wyświetlaczy LED

Kiris Liang jest założycielką Doitvision. Ponad 12 lat w branży wizualnej LED. Pełna pasja LED, projektanta produktów i głównego sprzedawcy. Poszukuję współpracownika do działu technicznego/marketingu/sprzedaży.

Łączenie bliskich osób za pomocą wyświetlaczy LED.

E-mail: kris@doitvision.net