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Análisis de micro LED Pantalla Tecnología-chip y estructura de paquetes

Número Navegar:200     Autor:Editor del Sitio     publicar Tiempo: 2021-09-02      Origen:motorizado

Análisis de micro LED Pantalla Tecnología-chip y estructura de paquetes


Hace unos días, el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información, la administración estatal de radio y televisión, y la radio central de China y la televisión emitieron conjuntamente el Plan de Acción de Desarrollo de la Industria de Video Ultra HD (2019-2022) \". Se espera que para 2022, la escala general de la industria de video de la UHD de mi país se realizará más de 4 billones de yuanes, el ecosistema de 4K de la industria está básicamente completo, y se han realizado avances en la investigación y el desarrollo y la industrialización de productos de tecnología clave de 8 k. En la actualidad, las personas han presentado mayores requisitos para la calidad de la imagen y la resolución de productos de visualización, lo que significa que la industria de la pantalla ha ingresado a la era de la ultra alta definición, y las nuevas tecnologías de la pantalla están en auge. Como una nueva generación de tecnología de visualización, el Micro LED se ha convertido en un terreno tecnológico para los fabricantes de visualización en el país y en el extranjero.Encima de optoelectronicsTambién ha lanzado una micro tecnología de pantalla LED al mundo en la primera mitad de 2021. El 21 de julio de 2021, en el sitio de exhibición de Beijing Infocomm, Aotepu Optoelectronics lanzó oficialmente una nueva generación de innovadoras series de exhibición de micro-pitch de micro. LED de gama alta que Se ha investigado y desarrollado con gran concentración durante cinco años.


En la era de Ultra-Definición, se acerca una nueva generación de tecnología Micro LED.

Comparación de estructura de chips emisor de luz LED micro

Comparación de soluciones de empaquetado Micro LED




En la era de Ultra-Definición, se acerca una nueva generación de tecnología Micro LED.


Micro LEDes una pantallaLa tecnología que miniaturiza las pantallas LED al nivel de Micron. Tiene las ventajas de alto brillo, alto contraste, amplia gama de colores, larga vida útil y alta confiabilidad. Se considera una tecnología de visualización casi perfecta con su brillo y ventajas que ahorra energía. Hay amplias perspectivas de aplicación en productos portátiles de 0.x-pulgada y X-pulgada. Con Apple como representante, se espera que la tecnología Micro LED se use en productos 2C, como Apple Watch. La característica de empalme sin fisuras hace que Micro LED sea la mejor solución para productos de TV de gran tamaño durante 85 pulgadas. En la actualidad, incluidos Sony, Samsung y algunos fabricantes de visualizaciones domésticas han lanzado productos de consumo de gran tamaño basados ​​enTecnología Micro LED.


Además, con la reducción del punto de puntos, especialmente el desarrollo deTecnología Micro LED, la definición ultra altaPantalla LEDSe ha convertido en una tendencia, la calidad de la pantalla se está volviendo cada vez más delicada, y los escenarios de la aplicación también están cambiando desde el nivel de ingeniería tradicional a la pantalla comercial y el consumo de alta gama. La expansión de nivel, como las escenas de aplicaciones de visualización 2B, como teatros de cine, centros comerciales, salas de reuniones, salas de control y otras pantallas de interior, pantallas exteriores, etc. Se puede ver que debido a sus ventajas únicas, el micro LED es extremadamente competitivo en Los mercados 2c y 2b. Los fabricantes de paneles tradicionales y los fabricantes de pantalla LED están implementando activamente esta tecnología y AutoPU, el proveedor líder mundial de aplicaciones y servicios de pantalla LED verdaderas, no es una excepción. En la actualidad, los productos de visualización comercial micro LED publicados por AutoPU optoelectronics para el mundo son 2K 55 pulgadas (p0.6), 2k 73 pulgadas (p0.8), 2k 82 pulgadas (p0.9), 4K 110 pulgadas (P0. 6), 4K 138 pulgadas (p0.7), 4K 165 pulgadas (p0.9), 8k 220 pulgadas (p0.6) y otros productos.

Tecnología de pantalla Micro LEDPuede considerarse como el paso fino y la alta definición de las pantallas LED tradicionales. Manteles Micro LED Use pequeñas partículas de cristal LED como puntos de emisión de luz de píxeles. La estructura de viruta LED y el embalaje afectan directamente el rendimiento de los dispositivos de pantalla Micro LED.






Comparación de estructura de chips emisor de luz LED micro


El chip LED generalmente se compone de un sustrato, una capa semiconductora de tipo P, una capa semiconductora de tipo N, una unión PN, y electrodos positivos y negativos. Cuando se aplica un voltaje positivo entre los electrodos positivos y negativos, los orificios se inyectan desde el área P al área N y los electrones inyectados de la región N en la región de la región P en la unión PN, y la energía eléctrica se convierte en Energía ligera, que emite luz de diferentes longitudes de onda. La estructura de los chips LED incluye principalmente tres tipos: estructura de montaje frontal, estructura de chip-chip y estructura vertical. La siguiente figura muestra el diagrama esquemático de las tres estructuras de chips.


(1) estructura formal de chips


El chip formal es la primera estructura de chip. La estructura de arriba a abajo es: electrodo, capa semiconductora tipo P, capa emisora ​​de luz, capa semiconductora de tipo N y sustrato. En esta estructura, el calor generado en la unión PN debe pasar por el forro de zafiro. La parte inferior se puede realizar al disipador de calor, y la mala conductividad térmica del sustrato de zafiro da como resultado una conductividad térmica de la estructura, reduciendo así la eficiencia luminosa y la confiabilidad del chip. En la estructura del chip de montaje frontal, el electrodo P y el electrodo N se ubican en la superficie emisora ​​de luz del chip, y el blindaje del electrodo afectará la emisión de luz del chip, lo que resultó en una baja eficiencia luminosa de el chip; Los electrodos positivos y negativos en el mismo lado del chip también son propensos al hacinamiento actual, lo que reduce la eficiencia luminosa; Los factores, como la temperatura y la humedad pueden causar migración de electrodos de metal. A medida que el tamaño del chip se encoge, la distancia entre electrodos positivos y negativos disminuye, y la migración de electrodos puede causar problemas de cortocircuito.


(2) estructura de flip chip


La estructura del flip-chip consiste en un sustrato de zafiro, una capa semiconductora de tipo N, una capa emisora ​​de luz, una capa semiconductora de tipo P y un electrodo de arriba a abajo. En comparación con la estructura de montaje frontal, el calor generado en la unión PN en esta estructura no pasa a través del sustrato. Se realiza directamente al disipador de calor, por lo que el rendimiento de disipación de calor es bueno, y la eficiencia luminosa y la confiabilidad del chip son altas; En la estructura del flip-chip, el electrodo P y el electrodo N se encuentran en la superficie inferior, evitando el blindaje de la luz emitida, y el chip tiene una alta eficiencia emisora ​​de luz; Además, la larga distancia entre los electrodos de flip chip puede reducir el riesgo de cortocircuito causado por la migración de metal electrodo.


(3) chip de estructura vertical


En comparación con el chip formal, el chip de estructura vertical utiliza un alto sustrato de conductividad térmica (SI, GE, CU y otros sustratos) en lugar del sustrato de zafiro, lo que mejora en gran medida el rendimiento de disipación de calor del chip. Al mismo tiempo, los electrodos positivos y negativos del chip de estructura vertical ubicados en los lados superior e inferior del chip, la distribución actual es más incluso, se evita la alta temperatura local, y la confiabilidad del chip se mejora aún más. Sin embargo, el costo actual del chip vertical es mayor y la capacidad de producción en masa es menor.


La Tabla 1 enumera la comparación de desempeño de las tres fichas. A través del análisis anterior, se puede encontrar que el flip-chip tiene una alta eficiencia luminosa, una buena disipación de calor, alta confiabilidad y una capacidad de producción de masa fuerte, y es más adecuada para productos de pantalla de tono pequeño y fino. .





Comparación de soluciones de empaquetado Micro LED


Un único chip de emisión de luz LED no puede cumplir con los requisitos de uso y debe ser envasado. Una estructura y un proceso de embalaje razonable pueden proporcionar el chip emitido de luz con entrada eléctrica, protección mecánica y canales de disipación de calor efectivos, y ayudar a lograr una alta eficiencia y una salida de luz de alta calidad.


La reducción del tamaño del chip LED y el tono de visualización ponen a reenviar los requisitos más altos para el embalaje. En la actualidad, los métodos de embalaje Micro LED de uso común incluyen principalmente el embalaje SMD de tipo chip, el embalaje IMD N-IN-ONE y el embalaje de la COB, como se muestra en la Figura 2.

(1) Paquete SMD de tipo de chip


El paquete SMD de tipo chip es para solidificar un solo píxel de LED en la placa BT, y luego usar el pegamento de empaque para encapsular el chip de emisión de luz para obtener un solo píxel en un paquete de tipo chip; Use la tecnología SMD para montar un solo píxel en el paquete tipo chip en la placa PCB, que se encuentran disponibles los módulos de pantalla LED. El paquete SMD de tipo chip es un paquete de píxeles individual con un tamaño de tamaño más pequeño, un área de juntas de soldadura más pequeña y más articulaciones de soldadura. Como el tamaño del chip LED y el paso de píxeles de la pantalla de visualización disminuyen, la hermetidez de un solo dispositivo SMD es deficiente, y se ve fácilmente afectado. El vapor de agua está corroído, y es fácil de golpear, y la protección es pobre. La corta distancia entre las articulaciones de soldadura también es fácil causar el riesgo de cortocircuito, por lo que el LED Micro no es adecuado para la pantalla de Micro-Pitch.


(2) n en un paquete IMD


El paquete IMD de N-In-One solidifica las unidades N Pixel (en su mayoría 2 o 4) en la placa BT, y luego utiliza el pegamento de envasado para empaquetar las unidades N Pixel en su conjunto. En comparación con el paquete discreto SMD de un solo píxel, tiene un rendimiento más alto que el grado de integración puede mejorar efectivamente la estanqueidad del aire y la mala protección de un solo dispositivo SMD. Es susceptible a la erosión de vapor de agua, y es fácil de golpear, y la protección es pobre. Al mismo tiempo, hereda la tecnología madura, la dificultad técnica y el costo de un solo dispositivo SMD. , Pero la integración del paquete IMD de N-In-One sigue siendo baja. Para las pantallas de tono fino por debajo de 0.6 mm, el proceso de paquete IMD de N-In-One es más difícil, y el efecto de visualización, la confiabilidad y la vida son deficientes.


(3) Paquete de COB


El esquema de embalaje de COB es solidificar directamente las fichas desnudas de múltiples píxeles en la placa PCB, y luego encapsular la capa adhesiva en su conjunto. En comparación con el embalaje SMD de tipo chip y el embalaje IMD de N-In-One, el embalaje de la COB encapsula múltiples chips LED en su totalidad, mejorando en gran medida la protección contra la protección y el aire, y es más adecuado para el embalaje de chips de tamaño pequeño y productos de visualización de tono fino. . Al mismo tiempo, el paquete de COB no utiliza un tablero de BT adicional, pero encapsula directamente el chip LED en la placa PCB. La ruta de conducción de calor es corta, el rendimiento de disipación de calor es mejor, y es más adecuado para la pantalla de alta densidad de píxeles.

Con las características de los tres métodos de embalaje anteriores, el embalaje de la COB tiene el nivel de integración más alto, looréticamente logrando el tono de píxel más pequeño, la mayor confiabilidad y la vida útil más larga. Es la mejor solución de embalaje para micro LEDs.


Resumir


Micro LEDSe considera que es una tecnología de visualización casi perfecta debido a sus ventajas de alto brillo, alto contraste, gama de colores amplia y empalme sin fisuras. Tiene amplias perspectivas de aplicaciones en el campo de las pantallas de pantalla grande por encima de 85 pulgadas. Los fabricantes de pantalla grande están desplegando activamente en el campo deMicro LED Pantalla. El método de estructura de viruta y envasado determinan directamente el rendimiento de los productos de pantalla Micro LED. Las estructuras de chips utilizadas actualmente en la industria incluyen principalmente una estructura de montaje frontal, una estructura de chip-chip y una estructura vertical. Una comparación de las tres estructuras muestra que el chip-chip tiene una alta eficiencia luminosa y una buena disipación de calor. , Alta confiabilidad, capacidad de producción de masa fuerte, más adecuada paraMicro LED Pantalla Products. Los métodos de envasado comúnmente utilizados de micro LED incluyen empaques de píxeles individuales SMD, embalaje IMD todo en uno y embalaje de COB. Entre los tres métodos de embalaje, el embalaje de COB tiene el mayor grado de integración, que puede lograr el tono de píxel más pequeño, la mayor confiabilidad y la vida útil más larga. , Se reconoce como la mejor solución de embalaje paraMicro LED.


Rango completo deMicro LEDproductos

1) Adoptar tecnología de embalaje de COB Flip-Chip

2) CORE INTEGRADO HDR3.0 Algoritmo

3) Tecnología Integrada de pantalla SMART

Un equipo profesional continúa investigando sobre efectos de exhibición, como el diseño óptico y el procesamiento de la calidad de la imagen. Tiene las características de pantallas de visualización suave y lisa, reproducción altas colores, pantallas suaves y buenos efectos de consistencia. Los resultados se aplican a varias series de productos y se utilizan ampliamente en varios productos. Gran centro de control, centro de conferencias y otras escenas.


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