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MIP contre. Écran LED COB à petit pas de pixel : quel est le meilleur ?

by | 1 Mar 2024 | Blogs | 0 commentaires

La technologie d'encapsulation d'écran LED a évolué à travers les phases traditionnelles LED, Micro-LED et Mini-LED. Les techniques d'encapsulation SMD, IMD COB, MiP et IMD ont toutes émergé au cours de ces phases, chacune ayant ses propres caractéristiques et applications distinctes.

Encapsulation de mini-LED :

CMS (affichage monté en surface)

Couvre toutes les applications supérieures à P0.9, mais peut être endommagé sur des écrans plus petits. Cela conduit à un niveau de fiabilité légèrement inférieur.

COB (puce à bord)

L'emballage COB peut omettre le processus de montage en surface de SMT, couvrant P0.4 à P2. Il offre une lumière plus douce mais rencontre des différences de couleur basées sur les modules.

IMD (dispositifs à modules intégrés)

Le packaging IMD combine les caractéristiques SMD et COB, qui offrent une plage de P0.4 à 0.9. Il est également très fiable et possède de fortes capacités anti-dommages.

Techniques d'encapsulation des micro-LED :

Intégration monopuce :

Il offre une résolution et une luminosité élevées, mais il a du mal à obtenir une colorisation efficace.

Synthèse optique de lentilles à micro-réseau :

Il a une structure complexe et est incapable de répondre aux exigences de luminosité et de résolution élevées.

Réseau MicroLED UV/B avec conversion de couleur RVB Quantum Dot :

Des problèmes de stabilité peuvent être rencontrés avec diverses méthodes (pulvérisation ou photolithographie)

MiP (Micro LED dans l'emballage) :

L'emballage MIP utilise des micro LED RVB pour permettre des tests, un tri et un regroupement complets. Cela garantit la cohérence de l’affichage tout en réduisant les coûts de réparation en aval.

Qu’est-ce que la technologie d’emballage MIP ?

affichage LED à pas fin

La technologie de packaging MIP (Micro LED In Package) est une technique de packaging basée sur les Micro LED. La combinaison organique de Micro LED avec des dispositifs discrets est obtenue en emballant séparément un panneau d'affichage complet de grande surface. La puce Micro LED est transférée sur le substrat grâce à la technologie de transfert de masse.

Après l'emballage, il est coupé en petits copeaux simples ou multi-en-un, puis les petits copeaux sont divisés et mélangés, puis le processus de placement des copeaux et le traitement de l'écran sont effectués. La surface du corps est recouverte d'un film pour terminer la production de l'écran LED.

Les avantages de l’utilisation de la technologie MiP :

Bon effet d'affichage

Les appareils MIP sont capables de mesurer, trier et mélanger les micropixels RVB, garantissant ainsi un affichage très cohérent du panneau.

Couverture de produits diversifiée :

MiP couvre un large éventail de spécifications de produits (P0.9 à P3.0). Cela élimine le besoin d’encapsulations spécifiques pour chaque spécification. L’adoption massive de spécifications établies réduit rapidement les coûts.

Fabrication rentable :

Les tests de plaquettes, le transfert massif, les équipements/processus uniformes et les exigences de rendement plus faibles de MiP offrent des avantages financiers substantiels, en particulier lorsqu'il s'agit de tirer parti de l'efficacité de fabrication de Micro LED.

Intégration flexible :

MiP s'intègre facilement dans les lignes de production COB ou SMD existantes. Cela réduit les investissements en aval et permet des processus standard dans toute l'industrie.

Les avantages des modules d'affichage LED MIP

Taux de noir élevé

Taux de noir supérieur à 99 %

Conception optique spéciale

Angle de vision horizontalement extrêmement grand (>=174deg).

Forte compatibilité

Il est compatible avec les équipements et machines existants et peut être utilisé pour compléter les tests et le tri.

Applicabilité forte

Les micro LED sont plus faciles à utiliser sur les marchés finaux

Qu’est-ce que la technologie d’emballage COB ?

Module LED COB CMS

Le Chip-on-board (COB) est une technique de packaging qui diffère de la technologie de montage en surface (SMD). La méthode consiste à fixer les puces nues sur un PCB avec un adhésif conducteur ou non conducteur. Des fils de liaison sont ensuite attachés pour les connexions électriques. Le processus de production est intégré depuis l'emballage jusqu'au module/unité d'affichage LED au sein d'une seule installation, rationalisant ainsi les opérations. Par conséquent, cela permet une taille de pixel plus petite, une fiabilité et une rentabilité accrues.

La technologie d’emballage COB se développe dans trois directions principales :

Technologie d'emballage à puce unique : Cette méthode d’emballage est traditionnelle et présente moins d’obstacles techniques. Les fabricants d'écrans LED achètent des COB préemballés auprès d'usines d'emballage et les assemblent à l'aide de SMT sur des panneaux d'affichage LED.

Technologie d'emballage COB à intégration limitée : Certains fabricants cherchent à améliorer l’efficacité de la production et à réduire les taux d’échec des pixels sans augmenter la complexité de l’emballage. Les fabricants d'écrans LED achètent des modules LED COB (y compris les supports), avec une intégration limitée, auprès des usines d'emballage. Ils assemblent ensuite les modules LED sur des panneaux d'affichage LED à l'aide de processus SMT.

Technologie d'emballage COB intégrée : Cette technologie d'emballage COB est hautement intégrée et réduit ou élimine les processus SMT. L'intégration du réseau de LED a lieu lors de l'emballage, en contournant certaines étapes du SMT.

Cela n’élimine pas l’emballage, mais simplifie le processus. Le processus CMS implique un certain nombre d'étapes, notamment le collage de puces et le collage de fils. D'autres étapes comprennent l'estampage, le tri des couleurs, l'enregistrement et le placement. COB simplifie les étapes de placement des circuits intégrés, de liaison des puces, de liaison des fils, de test et de distribution.

Les défis rencontrés dans les emballages COB :

Écran LED COB DOIT VISION 04
Écran LED COB DOIT VISION 04

Rendement au premier passage :

Le processus de packaging COB implique le montage de 1024 1024 LED sur un grand circuit imprimé. Si ne serait-ce qu'une des 1024 LED est défectueuse, l'intégrité de la carte est alors compromise. Il est difficile de garantir que toutes les XNUMX XNUMX LED sont entièrement fonctionnelles avant l’encapsulation.

Rendement du produit final

Après l'encapsulation des LED, les composants du pilote IC subissent une soudure par refusion. Le défi réside dans la protection des LED pendant le processus de refusion à haute température (240 degrés). COB enregistre les LED d'un processus de refusion mais les expose à des dommages potentiels lors de la deuxième refusion. Les températures élevées peuvent provoquer des ruptures de fils et des micro-dommages difficiles à détecter, mais pouvant conduire à une éventuelle panne.

Entretien global

La réparation des LED COB nécessite une manipulation particulière. L'entretien de LED individuelles peut être difficile car la chaleur générée par la soudure amène souvent la LED à affecter la zone qui l'entoure, ce qui rend les réparations plus difficiles.

Ces défis sont relevés par les entreprises avec des solutions spécifiques. Des mesures de protection telles que le blindage de la surface des LED et le calibrage point par point lors de la maintenance sont utilisées pour garantir la cohérence.

Les avantages du packaging COB

Ultra fin et fin : Selon les besoins réels des clients, des cartes PCB d'une épaisseur allant de 0.4 à 1.2 mm peuvent être utilisées pour réduire le poids à au moins 1/3 de celui des produits traditionnels d'origine, ce qui peut réduire considérablement les coûts de structure, de transport et d'ingénierie pour les clients.

Résistance anti-collision et compression : Affichage LED COB Les produits encapsulent directement la puce LED dans la position concave de la carte PCB, puis l'encapsulent et la solidifient avec de la colle en résine époxy. La surface du point lumineux est surélevée en une surface surélevée, lisse et dure, résistante aux chocs et à l'usure.

Grand angle de vision : Le boîtier COB utilise une luminescence sphérique peu profonde, l'angle de vision est supérieur à 175 degrés, proche de 180 degrés et a un meilleur effet de lumière optique diffuse.

Forte capacité de dissipation thermique : Les produits COB encapsulent la lampe sur la carte PCB et transfèrent rapidement la chaleur de la mèche à travers la feuille de cuivre sur la carte PCB, et l'épaisseur de la feuille de cuivre sur la carte PCB a des exigences de processus strictes, couplées au processus d'immersion en or, ne provoquera guère d’atténuation sérieuse de la lumière. Par conséquent, la lampe meurt rarement, ce qui prolonge considérablement sa durée de vie.

Résistant à l'usure et facile à nettoyer : La surface des points de lampe est surélevée en une surface sphérique, lisse et dure, résistante aux chocs et à l'usure ; s'il y a des pixels défectueux, ils peuvent être réparés point par point ; sans masque, s'il y a de la poussière, il peut être nettoyé avec de l'eau ou un chiffon.

Excellentes caractéristiques tous temps : Il adopte un triple traitement de protection, avec des effets exceptionnels sur l'étanchéité, l'humidité, la corrosion, la poussière, l'électricité statique, l'oxydation et les ultraviolets ; il répond aux conditions de travail par tous les temps et peut toujours être utilisé normalement dans un environnement de différence de température allant de moins 30 degrés à plus de zéro 80 degrés.

Développement d'emballages COB et MIP

De nombreuses entreprises développent actuellement les technologies SMD et COB. IMD et COB sont principalement utilisés pour les emplacements inférieurs à P1.0. Les deux technologies sont adaptées aux spécifications comprises entre P0.4 et P0.9. MIP est similaire aux pixels COB encapsulés individuellement : il offre une fiabilité de niveau COB pour l'intégration et la flexibilité des LED individuelles, mais nécessite une fiabilité moindre lors du transfert de grandes quantités. La technologie MIP reste un bon choix pour les applications grand public telles que P1.2, P1.5 et P3.0.

COB est un leader en matière d'encapsulation à haute intégration et à haute densité de pixels. Il cible les produits de milieu à haut de gamme, se vendant principalement en dessous de P1.6. Les écrans LED P1.2 sont plus répandus. La rentabilité du COB augmente à mesure que le pas diminue. Le COB a un coût de production inférieur à celui du SMD pour les pas inférieurs à P1.2.

La technologie COB est un bon choix pour les applications nécessitant une encapsulation haute densité. Il permet de réaliser des économies dans des emplacements plus petits et peut être utilisé dans diverses applications.

En relation :

COB contre. Écrans LED CMS

Différencier les packagings COB et MIP :

Principe:

ÉPI: L'emballage COB de l'écran LED implique un assemblage de meilleure qualité sans supports. Les puces sont directement fixées sur le substrat avec du silicone ou de la colle conductrice, puis liées par fil pour les connexions électriques.

MIP : L'emballage MIP relie les électrodes de puce LED aux électrodes de substrat une fois les électrodes terminées.

Caractéristiques:

COB : Un choix populaire pour sa simplicité, son attrait esthétique et sa rentabilité.

MIP : Reconnu comme une solution d'emballage permettant d'obtenir un emballage ultra fin et une efficacité de production élevée. Il offre également une dissipation thermique supérieure. La technologie COB intègre la technologie d'affichage LED en aval avec un emballage LED intermédiaire, réduisant ainsi les coûts des supports et rationalisant les processus de production pour obtenir une efficacité plus élevée.

La technologie MIP, quant à elle, constitue un moyen rentable et de haute qualité de produire des Micro LED. Les produits P1.2 produits par MIP sont au même prix que les COB ou SMD fabriqués au même pas. Cependant, le MIP a un coût inférieur lorsqu'il s'agit de fabriquer des pas plus petits que le P1.2.

Les principaux fabricants d’écrans LED discutent des différences

Technologie Unilumin : 

Pour Micro in package, seules quelques entreprises ont réalisé une production de masse. L'avantage de MiP réside dans la miniaturisation de l'emballage et dans la taille réduite de l'emballage, tout en conservant la luminosité, la cohérence des couleurs et d'autres caractéristiques du produit. MiP dispose d'une chaîne industrielle solide qui peut remplacer les produits de manière transparente sans modifier leur structure électronique et améliorer leurs performances.

Groupe Leyard

MiP offre de nombreux avantages, notamment le mélange de la lumière, l'uniformité, le faible coût des réparations, la difficulté réduite des tests ponctuels et du tri et l'absence d'effet Mura. MiP présente également l'avantage unique d'être compatible avec les Micro LED de grande taille produites en série et est accepté par les fabricants d'écrans LED.

En termes d'applications d'affichage LED pour des pas plus petits et des tailles plus grandes, MiP peut éviter les principaux goulots d'étranglement en termes de rendement, de cohérence des couleurs de l'encre, d'uniformité, d'inspection et de réparation, de coût, etc., ce qui en fait un choix idéal pour la production d'écrans Micro LED.

En plus de ses avantages techniques, MiP peut correspondre au processus d'origine des écrans LED en termes de processus de fabrication et de processus, ce qui signifie que MiP a une plus grande compatibilité en termes de processus de fabrication, de technologie et d'autres aspects.

Si l’on regarde les technologies MiP et COB dans une perspective comparative :

Concernant les exigences en matière de taille de puce LED, généralement, COB ne peut encapsuler que des puces LED d'une taille bilatérale supérieure à 100 μm, tandis que MiP peut encapsuler des puces LED de taille inférieure à 60 um ; au niveau de l'affichage, MiP peut avoir le plus petit pas de pixel, suivi de COB. De manière générale, MiP est supérieur au COB en termes de taille de puce LED, de connexion électrique, de contraste, de processus de montage, de réparabilité, de planéité, de bacs de lumière mixtes, etc.

Absence :

COB et MIP diffèrent par leur capacité de fabrication et leurs scénarios d'utilisation, ainsi que par leurs performances d'affichage.

Fabrication: MIP (Mini LED in package) peut réutiliser les équipements de production CMS, ce qui réduit les investissements lourds en actifs ; MIP, ou Micro LED in Package, peut également utiliser certains équipements SMD. COB, (Chip on board) nécessite un investissement dans sa propre ligne de production.

Utilisez des scénarios: COB et MIP (MicroLED en package) sont principalement utilisés pour les écrans LED de grande taille tels que dans les salles de contrôle, les grandes salles de réunion, les expositions et autres scènes intérieures. La taille de la puce MIP devient de plus en plus petite. À l'avenir, les Micro LED seront principalement utilisées pour les petits écrans LED, notamment les appareils portables, les téléviseurs Micro LED, les écrans de véhicules et d'autres scénarios.

Performances d'affichage : La LED COB affiche une luminosité et un contraste élevés, tout en présentant des effets HDR. Il présente également de nombreux avantages par rapport aux produits CMS, tels que la stabilité de l'affichage. Les performances d'affichage du MIP sont comparables à celles du COB et la cohérence de son grand angle de vision est supérieure. La stabilité de l'affichage est moins stable sans emballage d'intégration de surface que COB.

Les micro LED en paquet (MIP) sont actuellement la voie de production la plus populaire et la plus facile à produire en masse. Il peut obtenir un affichage ultra haute résolution et réaliser des produits d'affichage inférieurs à P0.4 mm. Cela nécessite une plus grande précision dans le schéma de conduite, donc en ultra-petit, l'affichage de l'espacement sera meilleur.

Doitvision:

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En savoir plus doitvision cob affichage LED

MiP est actuellement divisé en deux catégories sur le marché : le niveau package et le niveau puces. Kinglight et Lijing sont les sociétés qui représentent le niveau du package MiP, qui est toujours une continuation de SMT. Les MiP au niveau des puces proviennent principalement de marques internationales telles que Séoul Semiconductor et Samsung.

La principale différence entre les niveaux de package COB et MIP réside dans le processus de packaging SMT et COB. COB est le leader absolu en matière de fiabilité et de stabilité. COB n'utilise pas non plus de connexion d'emballage de coupelle de lampe et la puce peut être directement fixée à la carte PCB. Par conséquent, le coût du COB à la même échelle que celui du MIP au niveau du package.

La mini LED est le principal champ de bataille pour le niveau du package MiP. Les produits sont principalement utilisés dans les affichages commerciaux, la photographie XP, les domaines grand public, etc. Ils ne conviennent pas aux applications professionnelles telles que médicales et gouvernementales. Son espacement limite sa capacité à entrer sur le marché des Micro LED. MiP au niveau du package représente une continuation et une extension des fonctionnalités originales. Cela ne signifie pas qu’il y aura un avenir incroyablement brillant.

La principale différence entre le MiP au niveau de la puce réside dans la disposition de la puce RVB. Le procédé utilisé est le transfert de masse ou le cristal solide, ce qui s'apparente à la future technologie du COB. La production par lots n’est pas possible dans un avenir proche en raison des coûts élevés et des capacités de production de masse peu fiables. Le marché des micro LED continuera à être parallèle à celui du COB tant que la technologie, les coûts de fabrication et les équipements de production de l'industrie ne seront pas unifiés. COB Packaging sera la technologie dominante de Mini LED et le seul moyen d’accéder à Micro LED.

En conclusion :

Le débat sur la supériorité du COB ou du MiP n’a jamais pris fin. En général, les fabricants d'écrans LED ont tendance à se concentrer sur la maturité et la réutilisabilité de la technologie MiP, tandis que la croissance de COB est leur principal objectif.

Certains fabricants d’écrans LED adoptent une position claire, mais la plupart choisissent de suivre les deux voies en parallèle. Les fabricants ont tous convenu que l'importance du MiP est incontestable, qu'il faudra du temps pour réaliser des percées dans la réduction des coûts du COB, et que l'application à grande échelle des Micro LED sur le marché a encore un long chemin à parcourir.

À propos de l’auteur

Kris Liang

Kris Liang

Fondateur/Expert en affichage LED

Kiris Liang est le fondateur de Doitvision. 12 ans et plus dans l'industrie visuelle LED. Pleine passion du LED, designer produit & chef commercial. À la recherche d'un coéquipier technique/marketing/ventes.

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Courriel: kris@doitvision.net