Micro LED : MiP et COB sont-ils des alternatives concurrentes ?

Ces dernières années, la technologie Micro LED a été reconnue comme la référence en matière d'affichage du futur grâce à ses excellentes performances et à son faible coût potentiel. Cependant, sa commercialisation et son application à grande échelle se heurtent à de nombreux défis techniques.

C'est dans ce contexte qu'est née la technologie de conditionnement MIP, qui est progressivement devenue un élément clé de la popularisation des produits Micro LED. Certains experts du secteur ont souligné : « Intensifier la promotion du conditionnement MIP est la voie la plus réaliste pour l'avènement et la popularisation à grande échelle des produits Micro LED ! »

Doitvision vous expliquera la signification pratique, les avantages techniques et la relation entre l'encapsulation MiP et l'encapsulation COB.

Qu'est-ce que MiP ? Pourquoi est-ce si important ?

MiP, dont le nom complet signifie « Micro LED in Package », est une méthode d'encapsulation spécialement conçue pour les micro LED. Son principe de base est d'encapsuler d'abord la puce micro LED dans un pixel indépendant, puis de procéder à l'intégration ou au montage.

La taille des puces Micro LED est très petite, généralement inférieure à 50 microns, voire inférieure à 10 microns pour certaines. Si cette puce extrêmement compacte est utilisée directement pour un écran LED, elle sera confrontée à de nombreux problèmes techniques, tels qu'une connexion de circuit complexe, un faible rendement et une faible maintenabilité.

MiP utilise le « pré-emballage » pour transformer ces puces de l'ordre du micron en un boîtier standard doté d'une structure stable et d'une utilisation facile, simplifiant ainsi considérablement le processus de fabrication ultérieur.

C'est comme si, à l'origine, on voulait poser des briques directement sur le bâtiment. Chaque brique est extrêmement petite et difficile à manipuler. L'approche MiP consiste à assembler ces « petites briques » en « panneaux préfabriqués », puis à les assembler soigneusement pour former un mur complet.

Comment la technologie MiP résout-elle le problème d'atterrissage des Micro LED ?

Percée dans la préparation des micropuces LED

La préparation des micropuces LED constitue la principale difficulté pour la commercialisation de leurs applications. Maintenir des effets quantiques électriques extrêmement élevés à petite échelle est une technologie clé, mais compte tenu de la granularité de résolution requise pour les écrans LED, les téléviseurs couleur et l'automobile, les matériaux et les technologies de traitement existants peuvent largement répondre aux besoins des applications à grande échelle.

Prenons l'exemple de la puce 0202MIP. En tant que produit de dernière génération, elle est désormais intégrée au programme de production de masse. D'ici fin 2024, davantage d'écrans vidéo LED basés sur la puce 0202MIP seront commercialisés. Cela montre qu'en matière de préparation des micropuces, la technologie MIP propulse progressivement les microLED vers des applications pratiques.

Icorrespondance intégrée de la puce électronique et du circuit de substrat Optimisation

La taille des micropuces LED Micro est très petite, tandis que le circuit imprimé traditionnel présente des lacunes en termes de performances de connexion de haute précision, ce qui rend difficile de répondre aux exigences d'intégration des micropuces LED Micro et des circuits de substrat.

Le packaging MIP traite les points de connexion des micropuces en éventail par pré-emballage, transformant les puces de niveau micro (moins de 50 microns) en structures de niveau mini (plus de 150 microns), améliorant ainsi considérablement la connectivité.

Même après avoir utilisé de nouveaux matériaux de substrat en verre pour résoudre le problème de la largeur de ligne extrême de la carte PCB, la connexion en éventail MIP combinée à l'avantage d'une taille plus grande est toujours propice à améliorer considérablement l'efficacité d'intégration sur les substrats en verre.

Réduction significative de la difficulté d'intégration de masse

Les écrans micro-LED rencontrent des difficultés accrues en matière d'intégration de masse. La taille réduite des puces et la densité PPI accrue de l'écran compliquent le transfert de masse, tant en termes de qualité que de quantité. Le procédé de packaging MIP a permis d'améliorer ce problème au moins deux fois.

D'une part, le MIP intégré au packaging RVB peut être trié et rejeté pour des raisons de cohérence. Ainsi, il n'y a pas lieu de s'inquiéter du gaspillage de pixels de bonne qualité dû au rejet de pixels défectueux.

Pour le processus d'encapsulation MIP, le rendement de transfert de masse requis est plus faible, et un rendement de 5 9s ou même de 4 9s est suffisant ; tandis que l'intégration directe à grande échelle de la puce CELL nécessite un rendement de plus de 6 9s (qui peut être combiné avec la technologie de réparation).

En revanche, après le conditionnement MIP, les perles de lampe de plus grande taille offrent un choix plus large de solutions techniques pour l'intégration au panneau terminal et une plus grande maturité technique. Parallèlement, grâce à la protection de la couche de conditionnement MIP, le risque de panne du dispositif est réduit et sa maintenabilité est améliorée.

MIP et COB : de la concurrence à « des chemins différents vers la même destination »

Limites de la cognition précoce du marché

Le marché initial considérait le MIP et le COB comme une relation de concurrence, voire de substitution, ce qui était trop unilatéral. Cela réduisait l'importance du MIP et du COB et ignorait l'inévitable « convergence ». En réalité, le MIP et le COB possèdent une valeur unique dans la chaîne industrielle des micro-LED.

Collaboration entre MIP packaging,SMD et l'intégration COB

Les composants issus du packaging MIP peuvent être utilisés pour la technologie de montage direct en surface, plus compatible avec les plus grandes capacités de production de terminaux du secteur. Cela permet l'application de micro-LED avec un pas supérieur à P2.0. Cependant, la technologie CMS traditionnelle ne permet pas l'intégration à grande échelle de composants indépendants d'une densité de pixels aussi élevée que 0202.

Cependant, le conditionnement MIP peut bénéficier du support COB. Les produits terminaux intégrant la technologie MIP + montage en surface peuvent adopter une conception par étanchéité et injection pour améliorer la résistance, la stabilité et la fiabilité.

Pour les boîtiers MIP ultra-petits, tels que les spécifications 0202, le processus d'intégration le plus approprié reste l'intégration COB, c'est-à-dire l'intégration au niveau de la puce secondaire des dispositifs 0202MIP et la fabrication de terminaux à l'aide de la technologie de transfert de masse et du processus standard COB.

Le lien intrinsèque entre l'emballage MIP et l'emballage COB

Le boîtier MIP lui-même peut être considéré comme la plus petite structure de boîtier COB (une cellule COB avec un seul pixel et trois puces RVB). À mesure que la stabilité du processus de boîtier s'améliore, afin d'optimiser l'efficacité de l'intégration en aval, un processus de boîtier MIP N-in-one peut être développé sur des produits à échelles de résolution standardisées (petit boîtier COB pouvant contenir 4 ou 12 pixels).

Si le procédé de transfert de masse continue de progresser, cet emballage pourrait être plus grand et devenir directement un écran COB direct Micro LED. Ces développements démontrent tous l'existence d'un lien intrinsèque et d'une tendance évolutive entre le MIP et le COB dans la structure de l'emballage.

Pénétration mutuelle de la configuration de l'entreprise

Les entreprises de conditionnement COB investissent massivement le marché du conditionnement MIP. Les fournisseurs de dispositifs de conditionnement MIP incluent non seulement les entreprises de conditionnement traditionnelles, mais aussi les fabricants de terminaux d'écran LED de type COB.

Les emballages COB et MIP présentent une grande similitude en termes de procédés et de difficultés techniques. Les progrès et l'accumulation de la filière COB au cours de la dernière décennie peuvent donc jouer un rôle important à l'ère du MIP. Par conséquent, la cohérence et la synergie entre MIP et COB sont bien supérieures à leur compétitivité.

Progrès de la mise à jour de la technologie d'emballage MIP : mise à niveau et synchronisation de la production de masse

Combinaison avec SMD technologie et solutions innovantes

Le packaging MIP et la technologie CMS sont actuellement les applications les plus courantes, mais la technologie MIP est également en constante innovation. Par exemple, le produit XT-CMB0202-T de Xinying Optoelectronics est parfaitement compatible avec la technologie de packaging COB, et la solution MCOB = MiP + COB deviendra à l'avenir une voie technique importante pour le MIP sur le marché haut de gamme en dessous de P1.0.

Développement d'une technologie « vrai cœur »

La technologie MIP développe une technologie « true core ». Elle permet au packaging MIP d'obtenir un effet comparable à celui du packaging COB à puce retournée. Elle améliore considérablement les performances en termes d'uniformité de la lumière, de mélange des couleurs et de précision des grands angles de vision. À long terme, elle est mieux adaptée aux exigences d'application telles que les indicateurs d'espacement inférieurs à P0.5.

Des avancées continues dans la taille des appareils et des puces

En termes d'appareils, le 0202 est considéré comme un produit cible clé, et un seul appareil peut s'adapter et répondre aux exigences des applications d'espacement haut de gamme courantes telles que P0.3 à P1.2.

D'autres avancées vers 0101 peuvent permettre d'atteindre des applications plus basiques dans les produits d'affichage de taille moyenne, notamment les écrans PC de plus de 20 pouces et les écrans de voiture.

Concernant les puces Micro LED, le MIP progresse également à plus petite échelle. Actuellement, le 0202 correspond principalement à des puces RVB de 12 mils (soit 2550 250 microns), avec un boîtier de 250 x 4 µm. À l'avenir, l'optimisation de l'utilisation des matériaux dans un format plus compact constitue un axe de développement important, car la taille des particules Micro LED est divisée par deux et une plaquette unitaire peut théoriquement produire quatre fois plus de pixels.

Expansion des matériaux du substrat

Outre le packaging MIP des circuits imprimés, les entreprises du secteur étudient également des produits de packaging MIP à base de substrats en verre. Ces substrats sont plus adaptés aux procédés de fabrication de masse et aux puces LED de plus petite taille. Ils devraient ouvrir de nouvelles perspectives pour le développement des micro-LED.

Perspectives d'avenir de la technologie MIP

Les progrès continus de la technologie MIP elle-même, ainsi qu'une plus grande reconnaissance et un plus grand consensus en amont et en aval de la chaîne industrielle, une compréhension technique plus approfondie et une plus grande imagination future sont les conditions préalables au grand développement de la technologie MIP en 2024.

Unilumin Technology prévoit d'augmenter sa capacité de production MIP à 6 000 000 unités par mois. D'autres fournisseurs de renom, tels que Doitvision , suivent de près cette initiative. Le secteur anticipe une croissance exponentielle de la demande d'écrans Micro LED basés sur la technologie MIP d'ici 2024.

Développement technologique

Du point de vue du développement technologique, la technologie d'emballage MIP, en tant qu'amont du COB, joue un rôle irremplaçable dans la promotion de la technologie Micro LED du laboratoire au marché.

Il résout non seulement les problèmes de Micro LED dans la préparation des micropuces, l'adaptation de l'intégration des micropuces et des circuits de substrat et l'intégration massive, mais réalise également « différents chemins vers la même destination » avec la technologie d'emballage COB, formant une bonne situation de développement coordonné.

Avec l'innovation continue et la mise à niveau de la technologie, la technologie d'emballage MIP sera appliquée dans davantage de domaines, posant une base solide pour la popularisation à grande échelle de la Micro LED.

Application de marché

Du point de vue des applications commerciales, la croissance explosive de la demande en micro-LED stimulera le développement de l'ensemble de la chaîne industrielle. Les fabricants de puces et de matériaux d'emballage en amont, entre autres, offriront de nouvelles opportunités de développement. Les fabricants d'emballage intermédiaires et les fabricants d'écrans LED terminaux en aval bénéficieront également de la promotion de la technologie MIP.

Dans le même temps, l’expansion de l’application de la technologie MIP dans des domaines émergents tels que les écrans embarqués et les moniteurs PC augmentera encore la part de marché des Micro LED.

Cependant, nous devons également être conscients que la technologie MIP est encore confrontée à certains défis dans son développement.

Par exemple, en termes d'emballage de puces et d'intégration de tailles plus petites, il est nécessaire d'améliorer encore le rendement et de réduire les coûts ; dans l'application de la technologie d'emballage MIP sur substrat de verre, certains problèmes de processus et de matériaux doivent être résolus.

Globalement, la technologie de conditionnement MIP a ouvert la voie au développement des micro-LED. Grâce aux progrès technologiques constants, les micro-LED devraient occuper une place prépondérante dans le secteur de l'affichage. La technologie de conditionnement MIP jouera également un rôle clé dans ce processus.

Conclusion:

En résumé, la technologie d'emballage MIP est non seulement la clé pour résoudre les problèmes d'atterrissage, mais aussi le point de départ de la technologie d'emballage COB. Ces deux technologies fonctionnent et se développent ensemble. Portée par les avancées technologiques et la demande du marché, la technologie d'emballage MIP ouvrira des perspectives de développement plus larges et apportera de nouveaux changements et opportunités.