La comparación más completa entre la tecnología MIP y COB para pantallas LED

1, ¿QUÉ ES MIP?

MIP (Micro LED en paquete) en la industria de pantallas LED es una tecnología de empaque a nivel de chip. Su proceso es el siguiente: los microchips LED se transfieren a la placa portadora a través de la tecnología de transferencia masiva, se empaquetan, se cortan en paquetes pequeños y luego se dividen y mezclan BIN y se graban.

Luego, la fábrica de pantallas LED utiliza el empaque MIP, lleva a cabo el proceso SMT tradicional, fabrica un módulo de pantalla y completa la producción de la pantalla final. El módulo completo también puede soportar el revestimiento de la superficie de la pantalla (como GOB).

A diferencia de tecnologías como COB e IMD, que empaquetan múltiples chips, la estructura básica de MIP incluye solo un píxel completo.

2, ¿QUÉ ES COB?

COB, chip-on-board es un nuevo tipo de método de empaque de lámparas para la producción de pantallas LED, que es diferente de la tecnología de empaque tradicional. Específicamente, el chip desnudo se adhiere a la PCB con pegamento conductor o no conductor, luego, conectado eléctricamente, encapsula el chip y los cables con adhesivo.

De esta manera, desde el empaque del chip de diodo hasta el módulo de pantalla LED se completa en la fábrica de empaque, no hay necesidad de SMT del módulo, lo que simplifica el proceso de producción de la pantalla LED, simplifica el proceso de producción, y el píxel
El paso de la pantalla puede ser mucho más pequeño, la confiabilidad se duplica y el costo puede ser muy bajo en el futuro.

COB es una innovación disruptiva con muchas ventajas

2.1, Ventajas de la COB

2.1.1, Bajo consumo de energía y larga vida durar

La pantalla LED empaquetada COB tiene las características de una fuerte disipación de calor, bajo consumo de energía y larga vida útil porque el calor se disipa rápidamente directamente a través de la placa PCB, la resistencia térmica es pequeña y la temperatura de funcionamiento de la pantalla COB es baja.

2.1.2, Módulo integrado, eliminando el proceso SMT del módulo tradicional.

Debido al diseño del módulo integrado, la pantalla LED en el paquete COB ahorra múltiples procesos y componentes requeridos por las pantallas LED empaquetadas SMD tradicionales, por lo tanto, reduce el espacio y el peso de la instalación, simplifica los pasos y métodos de instalación y hace que la pantalla sea más eficiente. Mantenimiento simple, más conveniente, etc.

2.1.3, tono más fino, ángulo más amplio, contraste más profundo, color más delicado

Debido a que al usar el empaque COB, no existe una barrera física entre los chips emisores de luz y más píxeles en la unidad de pantalla LED, puede lograr un tono más pequeño por debajo de P1.0.

Es una fuente de luz superficial que tiene un mayor ángulo luminoso.
Obtiene una imagen más clara, un contraste más profundo y un color más abundante.

3, ¿POR QUÉ SALE MIP?

Desde la perspectiva de los productos de visualización directa LED de gran tamaño, la estructura de empaque de los chips LED incluye principalmente tres tecnologías: SMD, IMD y COB.

Los productos de visualización LED de visualización directa por debajo del tono P1.0 adoptan principalmente las tecnologías IMD y COB. Ambos casi pueden cumplir con el P0.4-P0.9mm que se ha lanzado hasta ahora.

¿Por qué existe el desarrollo de la tecnología de envasado MIP?

3.1, Limitaciones de SMD

Como la tecnología más madura, SMD puede cubrir el mercado de aplicaciones por encima de P1.0 mm, pero en la aplicación, el diodo LED es fácil de apagar o apagar, y la confiabilidad es relativamente baja.

Además, es difícil que los dispositivos independientes de SMD alcancen P1.0 o menos.

3.2, Limitaciones de IMD

IMD combina las características de SMD y COB. Puede cubrir P0.4 ~ P0.9 mm, y su capacidad anticolisión es más fuerte que SMD, y su confiabilidad también es relativamente fuerte.

Sin embargo, la estructura de empaque todo en uno de IMD determina el tono. Un IMD solo se puede usar para un tono. Por ejemplo, el IMD 4 en 1 para P0,9 mm no se puede utilizar para otros pasos.

Y de esta forma, si el pitch es más pequeño, como por ejemplo P0.4, ¿es necesario utilizar un IMD 12 en 1? Si se empaquetan más chips LED en una sola estructura, ¡IMD se convierte en una pequeña COB!

3.3, Desafíos actuales de la COB

Para 2023, el empaque COB también enfrenta algunos desafíos

3.3.1, Difícil de reparar una sola lámpara.

Para el mantenimiento de las lámparas COB, la dificultad del mantenimiento de una sola lámpara es relativamente alta. Uno de los mayores problemas en el mantenimiento de una sola lámpara es que al reparar una lámpara, el soplete de soldadura ahumará el círculo circundante y aparecerá un círculo alrededor de la lámpara.

3.3.2, Consistencia de color no perfecta

La pantalla LED con COB es propensa a la aberración cromática modular.

Cuando la escala de producción de COB no es lo suficientemente grande, el costo de la luz del chip y la separación de colores es alto, y la pantalla de visualización terminada debe calibrarse para mejorar la consistencia de la visualización.

3.3.3, Alto costo de fabricación

La tasa de primer paso del proceso de envasado es un desafío.

Por sus características, el embalaje COB trabaja sobre un gran tablero. Esta placa tiene un máximo de 1024 luces. En comparación con SMD, si una sola luz se rompe durante el empaque SMD, solo necesita reemplazar una luz.

Sin embargo, después de completar el empaque de 1024 lámparas en el paquete COB, se debe realizar una prueba y el pegamento solo se puede sellar después de que se confirme que todas las lámparas no tienen problemas. Cómo garantizar que las luces 1024 en todo el tablero estén completamente intactas, la tasa de aprobación única es un gran desafío.

3.3.4, La tasa de aprobación del producto terminado es un desafío

Para la producción del módulo COB, después de sellar los chips, el dispositivo de accionamiento IC debe someterse a un proceso de soldadura por reflujo. Cómo asegurarse de que la superficie de la lámpara no se dañe por la alta temperatura de 240 grados en el horno durante el proceso de soldadura por reflujo. ¡Este es otro gran desafío!

4, VENTAJA DEL MIP

4.1, paquete COB de un solo píxel

MIP es como un paquete COB en forma de píxel independiente: tiene la confiabilidad de la integración a nivel de chip COB y la flexibilidad de un chip independiente, y los requisitos de confiabilidad para la transferencia de masa en la era micro son 1-2 órdenes de magnitud más bajo que COB.

La diferencia más notable entre los dos es que COB es un paquete integrado y MIP es un paquete de dispositivo discreto. Como dispositivo discreto, las ventajas de rendimiento de la tecnología MIP son destacadas.

4.2, Alta compatibilidad, el proceso de producción es el mismo que el SMD, IMD tradicional

MIP es un paquete de microesferas independiente típico y es compatible con los procesos SMT posteriores.

En cuanto al proceso de fabricación, la tecnología MIP puede igualar el proceso tradicional de pantalla LED, lo que significa que MIP tiene una mayor compatibilidad en muchos aspectos. Por ejemplo, los fabricantes de pantallas LED pueden utilizar equipos SMT actuales con una pequeña inversión.

4.3, Un paquete se adapta a múltiples parcelas pequeñas

El paquete MIP también es versátil, es decir, un MIP que se puede utilizar para producir pantallas LED con múltiples pasos de píxeles. Por ejemplo, una lámpara de 0,4 MIP puede fabricar pantallas LED de P0,5 a P1,2 mm. En este sentido, es completamente opuesto, tanto COB como IMD son "la estructura del paquete determina el tamaño de píxel final"

MIP es casi la "solución óptima" para pantallas de visualización directa LED mini/micro de paso más grande, adecuada para pantallas P0.7~P1.8mm

4.4, buena consistencia

Los dispositivos MIP pueden realizar una buena separación y mezcla de longitud de onda y brillo del chip, lo que puede lograr una consistencia de color perfecta y lograr mejores efectos visuales.

MIP adopta una estructura de cátodo común flip-chip, que tiene una mayor confiabilidad y más ahorro de energía. Debido a estos campos un poco más grandes, la aplicación de la tecnología COB en estas pantallas de campos en la actualidad no es tan rentable.

4.5, Facilitar las pruebas y el posmantenimiento

El empaque MIP también es más fácil de probar y reparar más tarde.

Los dispositivos discretos ofrecen ventajas significativas en las pruebas, la depuración, la selección de conformidad y la reparación.

4.6, menor costo de fabricación que COB

En la actualidad, el costo de P1.2 mm por tecnología MIP es equivalente al de las pantallas P1.2 mm producidas por COB y SMD, pero cuando el tamaño de píxel es más pequeño que P1.2, el costo integral de fabricación de la tecnología MIP es menor que eso. de tecnología COB y tecnología SMD.

4.6.1, Mayor tasa de rendimiento

La esencia de MIP (Micro LED en paquete) es la combinación de Micro LED y dispositivos discretos, es decir, el módulo de pantalla COB completo de área grande original se divide en paquetes separados más pequeños. Es más fácil controlar la tasa de rendimiento en un área más pequeña. Al mismo tiempo, el proceso de prueba pasa del extremo del chip a la fase de empaque, lo que reducirá efectivamente el costo.

4.6.2, MIP no requiere una tasa de éxito de transferencia masiva tan alta como COB

La dificultad del rendimiento de transferencia de masa no es el "volumen de masa", sino la "tasa de rendimiento". La industria alguna vez creyó que la tasa de rendimiento de la transferencia de masa debe llegar a 99.9999% antes de que pueda aplicarse, es decir, en una pantalla 4K, solo se pueden aceptar alrededor de 8 transferencias incorrectas.

Debido a que MIP tiene que realizar cortes, empaques finales y pruebas de "dispositivos discretos" después de la transferencia masiva de chips, no es tan sensible al rendimiento de la transferencia masiva.

4.6.3, Mayor posibilidad de reducción potencial de costos

En la actualidad, el costo más importante de Micro LED es la reparación de chips y transferencias. Entre ellos, el costo del chip representa casi 30%. La reducción de costos en el futuro de Micro LED naturalmente requiere chips de menor tamaño. Desde esta perspectiva, MIP sin duda está más en línea con la futura tendencia de reducción de precios de Micro LED.

4.7, MIB tiene las ventajas de SMD y COB

La tecnología de empaquetado MIP es esencialmente una combinación de tecnología COB y tecnología SMD. Tiene las características de buena consistencia de color y fácil mantenimiento de SMD, y también tiene las ventajas de alta confiabilidad de COB.

5, MIP VS COB VS IMD VS SMD

■ En cuanto a conexión eléctrica, MiP y COB son los mejores, seguidos de IMD y SMD;

■ En términos de contraste, MiP se desempeñó mejor, seguido de IMD y COB, y finalmente SMD;

■ MiP y COB funcionan mejor en términos de choque térmico del ciclo térmico;

■ En el proceso de fabricación, SMD e IMD adoptan el proceso SMT, COB adopta el proceso Pick&Place y MiP es compatible tanto con el proceso SMT como con el proceso Pick&Place;

■ En términos de reparabilidad, MiP es mejor que SMD e IMD;

■ Para los requisitos de tamaño de chip LED, SMD solo puede empaquetar chips de más de 145 um, IMD y COB pueden empaquetar chips de más de 125 um, y MiP puede empaquetar el tamaño de chip LED más pequeño, que puede ser inferior a 60 um;

■ En términos del tamaño del paquete de la lámpara, el tamaño SMD principal está mayormente por encima de 1010 (>=P1.2), mientras que MiP puede estar por debajo de 0404;

■ En términos de consistencia, SMD, IMD y MiP son convenientes para mezclar longitud de onda y brillo, y eliminan efectivamente el efecto Mura

■ En términos de planitud, MiP y COB tienen la planitud más alta, seguidos de IMD y finalmente SMD.

■En el nivel de visualización, MIP y COB pueden lograr el tamaño de píxel más pequeño, seguidos por IMD, y SMD tiene un tamaño de píxel más limitado.

6, FUTURO DE IMD, COB Y MIP

6.1, ¿Desaparecerá el IMD?

Con respecto a la competencia entre MIP y COB, la industria ahora tiene mucho consenso: por ejemplo, la flexibilidad de MIP traerá un rápido crecimiento a escala; bajo la competencia conjunta de MIP y COB, la solución técnica de "compromiso" IMD puede ser la primera en ser marginada o retirarse de la etapa de la historia...

6.2, la tecnología COB está madurando gradualmente

Las desventajas actuales de la tecnología COB radican en la dificultad de la consistencia del color, la dificultad de detección y reparación, los requisitos de mayor confiabilidad del proceso de empaque y la incapacidad de realizar una detección espectroscópica de un solo píxel.

Sin embargo, con el desarrollo de la tecnología COB a lo largo de los años, se ha establecido cada vez más un sistema de suministro más maduro y confiable, y el tamaño del mercado aún se está expandiendo. Los “problemas técnicos” mencionados anteriormente se han resuelto inicialmente y se está avanzando hacia una solución más profunda. Por ejemplo, la madurez de la tecnología de transferencia de masa, la mejora de la eficiencia y la fiabilidad; Los chips LED de mayor calidad y la confiabilidad, etc., mejoran continuamente la estructura de dificultad técnica de COB.

6.3, se han verificado las pantallas COB

Por otro lado, el primer lote de pantallas grandes COB se ha utilizado durante más de 5 años, y el efecto y la confiabilidad han sido ampliamente verificados y probados. Como solución técnica de alto nivel, COB está profundamente arraigado en el corazón de las personas y se ha convertido en el punto de referencia para las opciones de alto nivel en el mercado.

6.4, COB tiene una tasa de producción más alta debido a que no hay proceso SMT

La tecnología COB ahorra parte del proceso de fabricación. Tiene una mayor eficiencia de producción.

La cadena industrial de COB también es más corta.

Desde la epitaxia del chip LED hasta los productos finales, ya no necesita los tres enlaces de "oblea ascendente, empaque intermedio y pantalla LED descendente" en el mercado de pantallas tradicionales, sino que se ha convertido en "El proceso de empaque ha sido integrado por los fabricantes de pantallas; o las empresas de embalaje aguas arriba producen directamente módulos de visualización COB.

Esto ha cambiado en gran medida el desarrollo de la industria y la distribución de los productos técnicos básicos y tiene un gran impacto en la elección y el desarrollo de la futura ruta tecnológica.

6.5, La ventaja de costos de COB será cada vez más obvia

El costo de los productos P1.2 que usan tecnología COB y tecnología SMD se iguala de manera uniforme. Con una pantalla de P0.9 mm, el costo integral de COB ha sido mucho más bajo que el de SMD. Cuanto menor sea el tamaño de píxel, más obvio será el costo total de COB. Especialmente por debajo de P1.0mm, las ventajas técnicas de COB serán más obvias.

Sin embargo, con la madurez gradual de la tecnología y la mejora continua de la tecnología, la tasa de rendimiento de COB ha aumentado rápidamente y su costo también ha disminuido rápidamente con el aumento de la producción por lotes.

Debido a que la tecnología COB ahorra parte del proceso de fabricación, tiene una mayor eficiencia de producción.

6.6, posiciones COB de gama media a alta

Los productos de embalaje COB se posicionan como productos de gama media a alta. En la actualidad, son principalmente para pantallas LED de P1,6 mm y principalmente para pantallas de P1,2 mm. Desde la perspectiva de la proporción de cada tono, la ventaja dentro de P1.2 es más fuerte.

La tecnología COB es mejor en empaques altamente integrados con alta densidad de píxeles. Cuanto menor sea el paso, más evidente será la ventaja integral de costos de los productos COB.

7, ¿Tiene MIP competitividad a largo plazo en comparación con COB?

7.1, ¿MIP es una tecnología de transición?

En la actualidad, la mayoría de las empresas siguen básicamente el desarrollo de doble línea de SMD y COB.

Mirando la tecnología MIP en productos de aplicaciones más populares, como P1.2, P1.5 e incluso P3.0, sus ventajas siguen siendo grandes.

Los LED de paso micro están dirigidos principalmente al mercado de gama media a alta y no son muy sensibles al costo. En cambio, se preocupan más por la confiabilidad del producto y la reputación de la marca.

En el futuro, a medida que se expanda el mercado de LED de micropaso, la competencia de costos debe ser una de las direcciones clave. Sin embargo, las aplicaciones de los LED de micropaso todavía se basan en demandas de ultra alto nivel, como 8K, y mercados de consumo como pantallas todo en uno. Estas demandas siguen siendo sensibles al mercado de la marca, incluso después de que el costo haya caído drásticamente.

Por lo tanto, todavía hay un gran suspenso sobre si MIP se convertirá en una verdadera competitividad en el mercado.

7.2, el paquete MIP es adecuado para pequeñas empresas

La principal ventaja del paquete MIP es "flexible". Este es el camino excelente” para ingresar al mercado de LED de micropaso para aquellas empresas de pantallas, especialmente aquellas que no dominan la tecnología COB y que no pueden ingresar al mercado de procesos de empaque a nivel de chip.

La encapsulación MIP para pequeñas y medianas empresas de pantallas LED de visualización directa basadas en tecnología SMT es fácil de dominar y tiene una organización de producción flexible y económica.

7.3, MIP actualmente solo es adecuado para pantallas LED de gran tamaño

La tecnología MIP solo es adecuada para el mercado de pantallas LED de vista directa de gran tamaño, mientras que el micro LED también está destinado a escenarios de pantallas pequeñas y medianas, como micropantallas, dispositivos portátiles y vehículos. Es poco probable que este último utilice la estructura MIP para resolver el problema de la producción en masa, es decir, la mayor madurez y el progreso de las tecnologías de transferencia masiva, como la integración única a gran escala (que supera con creces el nivel COB de las pantallas LED de gran tamaño). ), que son base de micropantalla micro, pequeña y mediana.

7.4, la ventaja de MIP disminuirá en el futuro

7.4.1, La ventaja de MIP es la ruta de compromiso.

En la actualidad, muchas ventajas de MIP se obtienen a través de una ruta de compromiso: por ejemplo, bajos requisitos de confiabilidad de transferencia de masa, bajos requisitos de detección y reparación, etc. Estas ventajas existen porque la tecnología de transferencia de masa aún no está madura ni es confiable; porque la tasa de defectos del empaque integrado real a gran escala sigue siendo relativamente alta (más de 1/100,000). Si se resuelven estos problemas técnicos, la ventaja de MIP disminuirá.

7.4.2, El desarrollo de COB de tamaño pequeño promoverá el desarrollo de COB de visualización de gran tamaño.

Si la tecnología de pantalla micro LED de tamaño pequeño y mediano se puede comercializar y madurar con éxito, entonces su tecnología se aplica a los productos de módulos de pantalla LED "CELL avanzada" de gran tamaño. Inevitablemente, traerá otra actualización de la tecnología COB: incluida la competitividad de costos y confiabilidad, se mejorará aún más. En ese momento, la ventaja de MIP en el mercado de pantallas de visualización directa LED de micropaso puede disminuir.

7.4.3, Las futuras reducciones de costos para MIP son limitadas.

Por otro lado, el método de MIP para reducir el problema de costos también es único: un paquete de una sola lámpara mejora la "tasa de rendimiento", que es el punto clave de la ventaja de costos en la proporción de MIP y COB. Sin embargo, si el rendimiento de COB aumenta, es decir, la tasa de defectos cae significativamente, entonces esta ventaja se diluirá significativamente. ——En el mercado de los microcampos, el verdadero problema del costo proviene de “más píxeles”: cuanto más pequeño es el campo, más píxeles por unidad de área y mayor el costo. Incluso con la SMT (tecnología de montaje en superficie) madura que se utiliza en la producción de pantallas MIP, es difícil lograr un gran avance en los costos en este sentido.

7.5, MIP tiene una ventaja obvia sobre COB en pantallas LED de P1.2~P3.0mm

Por supuesto, si se sale del marco del micropaso y observa la tecnología MIP en productos de aplicaciones más populares, como P1.2 mm, P1.5 mm e incluso P3.0 mm, sus ventajas siguen siendo enormes. MIP es casi la "solución óptima" para chips LED de especificación mini/micro aplicados a pantallas LED de vista directa. Debido al paso más grande, el costo de aplicar la tecnología COB a estos productos es mucho mayor. La tecnología COB es mejor en empaques altamente integrados con una densidad de píxeles muy alta.

7.6, MIP no puede competir con COB en el campo del paso fino, pero reemplaza a IMD y SMD

Desde la perspectiva del desarrollo dinámico de la tecnología, con el progreso de la transferencia de masa, la mejora de la confiabilidad del chip LED y la redundancia del rendimiento, todavía hay mucho espacio para mejorar en el empaque COB.

La competencia entre MIP y COB no es solo una competencia bajo las condiciones técnicas existentes, sino también una competencia bajo el continuo progreso tecnológico en el futuro: MIP es un nuevo avance en la industria. ¿Quién puede garantizar que COB no hará más avances en el futuro?

La mayor importancia de MIP es reemplazar IMD y SMD en paso pequeño y paso micro, en lugar de competir con la tecnología COB de alta gama actual.

8, DESARROLLO ACTUAL DEL MIP

8.1, MIP se está desarrollando rápidamente

Es precisamente por las ventajas de MIP sobre COB y SMD, que esta tecnología, aunque más tardía que COB e IMD, se ha desarrollado rápidamente desde la segunda mitad de 2022.

A principios de 2023, las empresas nacionales, incluidas Natiosntar, Kinglight y Xxinying, también trajeron productos MiP producidos en masa a la exhibición internacional ISE, que se enfoca en pantallas de cine privadas y fijas de alta gama P0.7-P1.2mm de paso fino para interiores. .

Como uno de los primeros patrocinadores e inventores de la tecnología IMD, Nationstar, lanzó dispositivos MiP en ISE 2023, incluido MiP-C0404 con un tamaño de 0,40 * 0,40 * 0,23 mm, que se puede adaptar a una amplia gama de productos de pared LED con paso de píxel. aplicaciones; y el dispositivo MiP-C0606FTP adopta un diseño de cátodo común, que se puede adaptar al paso de píxeles de P1.5 a P0.6, y es adecuado para escenarios de visualización de ultra alta definición en interiores. Dos tipos de MIP pueden satisfacer la pantalla LED de vista directa de paso pequeño y paso micro de la mayoría de las necesidades.

8.2, aplicaciones de visualización MIP

A principios de 2023, la nueva serie de pantallas Crystal LED inmersivas y de alto brillo de Sony atrajo nuevamente la atención. Antes del lanzamiento de estos dos productos, las series Crystal B y C de orientación comercial de Sony lanzadas en 2021 también recibieron atención de la industria. Lo que vale la pena mencionar detrás de esto es que ambos productos usan tecnología MiP (Micro LED in Package), y se dice que los dispositivos pueden provenir de Seoul Viosys.

En la actualidad, MIP LED se utiliza principalmente para pantallas de gama alta de tono P0.7, P0.9 y P1.2. Y esta parte del mercado es el área donde MiP ejercerá su fuerza en las pantallas LED.

MiP utiliza una forma de producto adecuada para hacer que las pantallas LED sean más ventajosas en términos de costo y beneficio, que es la clave para el aterrizaje de los productos MiP. Por supuesto, el desarrollo final aún depende de la disposición de los mercados y la velocidad de las marcas de pantallas LED.

9, Vídeos de pantalla LED MIP real y pantalla LED COB

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