【AET阿爾泰】追求極致產品，微間距下的MIP工藝技術

　　隨著室內顯示市場的蓬勃興起，近年來，小間距LED超高清無縫顯示技術已在商場、安防監控、指(zhi)揮中心、教育機構、能源廣(guang)電以(yi)及會議(yi)室等眾(zhong)多(duo)(duo)應(ying)(ying)用場(chang)景中大(da)放異彩。點間距P2.5、P1.8、P1.5乃至P1.2的(de)(de)，已變得極為普遍且廣(guang)泛應(ying)(ying)用;同時，市場(chang)對于(yu)視(shi)距更短(duan)、解(jie)析度更高的(de)(de)顯(xian)示屏需求(qiu)正穩步攀(pan)升(sheng)。此外，LED技(ji)術的(de)(de)應(ying)(ying)用領(ling)域正不(bu)斷拓展，預計將更多(duo)(duo)地融入TV電視(shi)、車載設備、醫療器械、3C家電等多(duo)(duo)個(ge)細分的(de)(de)顯(xian)示領(ling)域，展現出其無限(xian)的(de)(de)潛力與(yu)魅力。

　　全彩顯(xian)示(shi)技術三(san)原色(se)LED有(you)紅R、綠(lv)G、藍B三(san)種發光(guang)(guang)芯片(pian)(pian)，芯片(pian)(pian)通過正負電(dian)極的電(dian)路連接驅動，從(cong)而發出光(guang)(guang)亮(liang)并顯(xian)現出豐(feng)富的色(se)彩。隨著點(dian)間距的不斷縮小(xiao)和像素密(mi)度(du)的提升，發光(guang)(guang)芯片(pian)(pian)的封裝工藝也經歷(li)了顯(xian)著的變革。傳統P2.5使用(yong)2121的表貼(tie)封裝體(ti)(ti)，直到(dao)小(xiao)間距時代(dai)，P1.2使用(yong)1010更小(xiao)的封裝體(ti)(ti)(如下圖1)，如此一來(lai)，才能夠(gou)合理(li)的設計(ji)室內LED顯(xian)示(shi)產品，

　　當(dang)前，科技(ji)產品正(zheng)朝著更高的(de)解析度(du)和更小的(de)點間距發展，這一(yi)趨勢已成(cheng)為行(xing)(xing)業(ye)的(de)共識。在此(ci)背(bei)景下，P0.9、P0.7、P0.4乃至P0.1以下級別的(de)產品，正(zheng)逐步成(cheng)為顯(xian)示行(xing)(xing)業(ye)多元化應(ying)用(yong)的(de)新藍海。這些產品不(bu)僅(jin)將(jiang)推動顯(xian)示技(ji)術的(de)進一(yi)步革(ge)新，還(huan)將(jiang)為各類應(ying)用(yong)場景帶來(lai)更加(jia)細膩、逼真的(de)視覺體驗。

圖1  全彩LED封(feng)裝體外(wai)型

　　由于，在(zai)更小的(de)(de)(de)(de)面(mian)積上(shang)，要(yao)求更密的(de)(de)(de)(de)顯示(shi)像素，對LED發光元件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)尺度需隨著點(dian)間距(ju)相對縮(suo)小而設(she)計，因(yin)此(ci)COB(板上(shang)直(zhi)接(jie)焊接(jie)芯片(pian))的(de)(de)(de)(de)工藝方式應運而生，加上(shang)倒裝芯片(pian)的(de)(de)(de)(de)元器件(jian)(jian)和共陰的(de)(de)(de)(de)架構，使得(de)LED產品在(zai)P1.0開始有(you)了新的(de)(de)(de)(de)變化。  不(bu)同(tong)以往的(de)(de)(de)(de)是，不(bu)再需要(yao)打(da)線工藝，從而提升(sheng)(sheng)良率、降(jiang)低成(cheng)本，并且整面(mian)覆(fu)(fu)膜(mo)代替了傳(chuan)統表貼方式，具備防(fang)水、防(fang)塵(chen)、防(fang)磕碰等表面(mian)防(fang)護和性能，多層覆(fu)(fu)膜(mo)的(de)(de)(de)(de)底(di)黑設(she)計并能有(you)防(fang)串(chuan)光的(de)(de)(de)(de)效果，進而提升(sheng)(sheng)良率和器件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)可靠(kao)度以及產品的(de)(de)(de)(de)信賴(lai)性。

　　但是(shi)在(zai)實現微(wei)間距(ju)(小于P1.0)的路上(shang)，不同以(yi)往小間距(ju)所使(shi)用的HDI PCB線寬、線距(ju)、板(ban)層、銅(tong)(tong)厚等設(she)計，透(tou)過MSAP制(zhi)程的影(ying)像轉移(yi)、鍍銅(tong)(tong)和閃蝕(shi)刻等制(zhi)程，以(yi)便形成線路垂直(zhi)(zhi)結構提升(sheng)生產良率(lv)(lv)(lv)，對(dui)于微(wei)間距(ju)的電路設(she)計里每(mei)一條線路都將面臨直(zhi)(zhi)通率(lv)(lv)(lv)的挑戰，COB制(zhi)程所使(shi)用的超(chao)高(gao)密PCB板(ban)將面臨增加制(zhi)作成本，和后段(duan)包含固晶生產良率(lv)(lv)(lv)下降，以(yi)及較低的量產效(xiao)率(lv)(lv)(lv)。

　　當使(shi)用固(gu)(gu)(gu)晶(jing)(jing)機(ji)抓取焊接晶(jing)(jing)片(pian)時，自然(ran)地對正負(fu)極焊盤(pan)(W)和(he)(he)焊盤(pan)間(jian)(jian)距(ju)尺(chi)(chi)寸(GAP)是越(yue)大(da)(da)越(yue)寬，將(jiang)有(you)機(ji)會(hui)使(shi)得直通率(lv)大(da)(da)大(da)(da)提(ti)升(sheng)(如下圖(tu)2)。  因(yin)此，當芯(xin)片(pian)尺(chi)(chi)寸越(yue)小(xiao)(xiao)、間(jian)(jian)距(ju)要(yao)求變小(xiao)(xiao)，正裝(zhuang)金線固(gu)(gu)(gu)晶(jing)(jing)方(fang)式(shi)勢(shi)必淘汰，而倒裝(zhuang)芯(xin)片(pian)設計的尺(chi)(chi)寸逐(zhu)步發展變小(xiao)(xiao)，焊盤(pan)和(he)(he)焊盤(pan)間(jian)(jian)距(ju)也隨(sui)之(zhi)縮(suo)小(xiao)(xiao)，加上(shang)芯(xin)片(pian)與(yu)板材(cai)之(zhi)間(jian)(jian)熱膨脹系數匹配影響，以及過程中固(gu)(gu)(gu)晶(jing)(jing)動作偏移(yi)和(he)(he)PCB焊盤(pan)位(wei)置偏移(yi)等(deng)因(yin)素，都(dou)會(hui)影響固(gu)(gu)(gu)晶(jing)(jing)良率(lv)的加劇降低，這對微間(jian)(jian)距(ju)上(shang)布滿密度超(chao)高(gao)、尺(chi)(chi)寸微小(xiao)(xiao)的每一個焊點，都(dou)將(jiang)導致固(gu)(gu)(gu)晶(jing)(jing)的直通率(lv)降低、成(cheng)本上(shang)升(sheng)和(he)(he)生(sheng)產周期加長。

圖2  LED芯片關(guan)鍵尺寸

　　為(wei)了(le)解決這個(ge)微(wei)間距(ju)尺(chi)寸對工藝(yi)、直通(tong)率(lv)和(he)(he)成本(ben)的(de)(de)問(wen)題，MIP(Micro LED in Package)芯(xin)(xin)片級板上(shang)封裝(zhuang)技術的(de)(de)封裝(zhuang)架(jia)構方式(shi)，在(zai)多層的(de)(de)半導體電(dian)路(lu)(lu)工藝(yi)設(she)計，可(ke)實現放大焊(han)(han)盤和(he)(he)焊(han)(han)盤間距(ju)，使得固晶直通(tong)率(lv)提升，因此(ci)對于(yu)Micro LED 在(zai)50微(wei)米(mi)(mi)以(yi)下(xia)的(de)(de)芯(xin)(xin)片尺(chi)寸(1 mil相當于(yu)25.4 um)，可(ke)將PCB需(xu)求50 微(wei)米(mi)(mi)以(yi)下(xia)線寬(kuan)、線距(ju)的(de)(de)極限制作，將有(you)機(ji)會轉化(hua)為(wei)100 微(wei)米(mi)(mi)的(de)(de)PCB線寬(kuan)、線距(ju)需(xu)求。  如(ru)此(ci)一來(lai)，將使得原本(ben)芯(xin)(xin)片上(shang)的(de)(de)小焊(han)(han)盤能夠成功橋接大焊(han)(han)盤，加寬(kuan)了(le)影(ying)響短路(lu)(lu)的(de)(de)焊(han)(han)盤間距(ju)(如(ru)下(xia)圖3)，同時能銜接上(shang)原本(ben)的(de)(de)HDI PCB材(cai)料和(he)(he)制備(bei)方式(shi)，不用擔心MSAP電(dian)路(lu)(lu)板的(de)(de)良率(lv)和(he)(he)更高(gao)的(de)(de)成本(ben)，仍然可(ke)保(bao)持(chi)現有(you)的(de)(de)工藝(yi)技術、貼裝(zhuang)設(she)備(bei)和(he)(he)生產(chan)效率(lv)，更有(you)機(ji)會加大產(chan)業的(de)(de)量產(chan)規模。

　　不僅如此，MIP的(de)工藝(yi)技術優勢，還可以(yi)廣泛應用在(zai)玻(bo)璃基(ji)板(ban)上，并能(neng)降低板(ban)材成(cheng)本，也可以(yi)使(shi)用全藍(lan)(lan)(lan)光芯片搭配(pei)半導體(ti)制程，使(shi)用量(liang)子點在(zai)硅(gui)基(ji)上制備(bei)轉色形成(cheng)全彩的(de)紅綠藍(lan)(lan)(lan)顯示，未(wei)來在(zai)0202、0101等的(de)更(geng)小芯片和更(geng)密(mi)間距(ju)、更(geng)小尺(chi)寸的(de)需求上，將可以(yi)被(bei)普遍、廣泛的(de)使(shi)用在(zai)更(geng)多的(de)新(xin)興增量(liang)、藍(lan)(lan)(lan)海(hai)市(shi)場。

圖3  MIP 橋接增大(da)焊盤(pan)和焊盤(pan)間距示意圖

　　MIP工藝對(dui)微小(xiao)的(de)(de)倒裝芯(xin)片是進行半導體方式的(de)(de)封(feng)裝技術，使(shi)得(de)原本(ben)的(de)(de)芯(xin)片電(dian)極可延展而出(如(ru)下圖(tu)4)，焊(han)盤(pan)之(zhi)間的(de)(de)間距也可以隨著(zhu)增加，灌膠、切割封(feng)裝形成(cheng)分立器件(jian)的(de)(de)方式，仍然可使(shi)用固晶機和HDI的(de)(de)PCB板的(de)(de)基礎，即完(wan)成(cheng)微間距 Micro LED顯示(shi)模組，對(dui)于不良的(de)(de)焊(han)點在(zai)后段檢測、測試(shi)分選上，只需更換(huan)單顆(ke)器件(jian)，在(zai)生產的(de)(de)過程中同時降低了維(wei)護(hu)的(de)(de)成(cheng)本(ben)和難度，這將使(shi)得(de)制造產品的(de)(de)直通率(lv)(lv)、良率(lv)(lv)提升，并且降低成(cheng)本(ben)優(you)勢突出。

圖4  芯(xin)片電極在板層間的延展示意(yi)圖 

　　Micro LED在(zai)微間距的(de)(de)(de)(de)生產(chan)制作(zuo)過程(cheng)，MIP的(de)(de)(de)(de)制造流程(cheng)相當于(yu)COB工藝(yi)的(de)(de)(de)(de)進(jin)階版(ban)(如下圖5)，主(zhu)要是在(zai)前(qian)中(zhong)段的(de)(de)(de)(de)芯片制作(zuo)過程(cheng)中(zhong)，為加(jia)大電(dian)極面(mian)積和(he)延展電(dian)路的(de)(de)(de)(de)設(she)計可(ke)以提高(gao)量產(chan)直(zhi)通(tong)率，因此多(duo)了(le)黃光(guang)制備(bei)、絕緣層披覆、電(dian)極金屬(shu)化(hua)、刻蝕電(dian)路等多(duo)道的(de)(de)(de)(de)半導體設(she)備(bei)制程(cheng)，并(bing)在(zai)中(zhong)后(hou)(hou)端(duan)進(jin)行(xing)切割、測試分選，同(tong)時可(ke)以直(zhi)接(jie)在(zai)藍(lan)膜(mo)上進(jin)行(xing)和(he)移轉，并(bing)且在(zai)制作(zuo)的(de)(de)(de)(de)過程(cheng)中(zhong)，可(ke)以對后(hou)(hou)端(duan)需求的(de)(de)(de)(de)產(chan)品(pin)型態(tai)對應(ying)進(jin)行(xing)不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)工藝(yi)制備(bei)，同(tong)樣使用現(xian)下的(de)(de)(de)(de)固(gu)晶(jing)設(she)備(bei)、巨量轉移和(he)封裝模壓，則(ze)可(ke)完(wan)成一(yi)整體化(hua)的(de)(de)(de)(de)量產(chan)工作(zuo)，不(bu)僅提高(gao)了(le)品(pin)質直(zhi)通(tong)率和(he)生產(chan)效率，同(tong)時無縫銜(xian)接(jie)工藝(yi)制程(cheng)，并(bing)有機會加(jia)大產(chan)業(ye)多(duo)元的(de)(de)(de)(de)應(ying)用面(mian)。

圖5  MIP和COB制(zhi)造流程(cheng)圖    

　　對(dui)(dui)(dui)于LED小(xiao)間(jian)(jian)(jian)距(ju)走向(xiang)微間(jian)(jian)(jian)距(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)道路，相較傳(chuan)統過去的(de)(de)(de)(de)(de)表貼SMD LED因引(yin)腳(jiao)外(wai)露防護等(deng)級弱(ruo)，已不能滿(man)足室內的(de)(de)(de)(de)(de)環境要(yao)求(qiu)，在(zai)未來廣泛的(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用場(chang)景里，逐漸使(shi)用微間(jian)(jian)(jian)距(ju)P0.9以(yi)下(xia)(xia)，包含(han)標準2K分(fen)(fen)辨(bian)(bian)率P0.7、標準4K分(fen)(fen)辨(bian)(bian)率P0.3的(de)(de)(de)(de)(de)電視架構，以(yi)及8K LED顯(xian)示器和更(geng)多(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)穿戴式(shi)手(shou)表、眼鏡、車用面板等(deng)，都(dou)將是(shi)可以(yi)實現(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)藍海(hai)市場(chang)，同時對(dui)(dui)(dui)于室內小(xiao)微間(jian)(jian)(jian)距(ju)、超密尺度(du)產品的(de)(de)(de)(de)(de)合理(li)設計(ji)，其顯(xian)示效果(guo)、零(ling)壞點、防護要(yao)求(qiu)將是(shi)產品的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵(如(ru)圖5)。  AET阿爾泰使(shi)命(ming)成為微間(jian)(jian)(jian)距(ju)顯(xian)示的(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)創者，追求(qiu)高品質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)超高清(qing)8K+物理(li)分(fen)(fen)辨(bian)(bian)率，敢于超越現(xian)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)視頻源標準解析(xi)度(du)和傳(chuan)輸媒介，單(dan)一(yi)畫(hua)面解析(xi)度(du)對(dui)(dui)(dui)應多(duo)物理(li)分(fen)(fen)辨(bian)(bian)率，突破(po)極(ji)短(duan)距(ju)離的(de)(de)(de)(de)(de)肉眼分(fen)(fen)辨(bian)(bian)極(ji)限，獲得(de)一(yi)極(ji)致(zhi)和完(wan)美高質(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)顯(xian)示屏幕效果(guo)。

　　AET阿爾(er)泰(tai)作(zuo)為(wei)顯(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)示(shi)(shi)(shi)(shi)屏解(jie)決方(fang)案廠(chang)家，在(zai)(zai)東莞(guan)市光大(da)產(chan)業科技園擁(yong)有(you)生(sheng)產(chan)制造廠(chang)，自主研(yan)發(fa)設計打(da)造極(ji)致(zhi)產(chan)品(pin)(pin)，攜手上、中游的(de)(de)(de)芯片廠(chang)、封(feng)裝模(mo)(mo)組(zu)廠(chang)，并提供定(ding)制各種(zhong)軍規、商(shang)顯(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)、民用(yong)的(de)(de)(de)顯(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)示(shi)(shi)(shi)(shi)模(mo)(mo)組(zu)單元(yuan)，對LED顯(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)示(shi)(shi)(shi)(shi)行業進行項目、工程和(he)渠道等多(duo)種(zhong)銷售型(xing)態;作(zuo)為(wei)極(ji)致(zhi)顯(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)示(shi)(shi)(shi)(shi)產(chan)品(pin)(pin)引(yin)領的(de)(de)(de)領跑者，AET阿爾(er)泰(tai)對微間距產(chan)品(pin)(pin)從機(ji)構(gou)、電子、系(xi)統各方(fang)面，于20-23年通(tong)過8輪的(de)(de)(de)產(chan)品(pin)(pin)開發(fa)，期間進行達上千次的(de)(de)(de)設計、試錯(cuo)、模(mo)(mo)擬、打(da)樣、集成、重(zhong)新(xin)設計、校(xiao)正(zheng)、優化(hua)、測試和(he)多(duo)重(zhong)驗證，以“標(biao)(biao)準(zhun)尺寸+標(biao)(biao)準(zhun)分(fen)(fen)(fen)辨率(lv)+標(biao)(biao)準(zhun)接(jie)口”，解(jie)決LED顯(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)示(shi)(shi)(shi)(shi)產(chan)品(pin)(pin)尺寸復雜、接(jie)口不統一、傳輸復雜、兼容性差、通(tong)用(yong)性差等行業痛點，引(yin)領LED顯(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)示(shi)(shi)(shi)(shi)標(biao)(biao)準(zhun)化(hua)、極(ji)簡(jian)化(hua)、通(tong)用(yong)化(hua)發(fa)展(zhan)(zhan)，革新(xin)傳統“(視頻(pin)源)電腦(nao)→拼接(jie)器→發(fa)送盒(he)→(物理分(fen)(fen)(fen)辨率(lv))顯(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)示(shi)(shi)(shi)(shi)屏”顯(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)示(shi)(shi)(shi)(shi)方(fang)案，率(lv)先(xian)實現“(視頻(pin)源)電腦(nao)→(物理分(fen)(fen)(fen)辨率(lv))顯(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)示(shi)(shi)(shi)(shi)屏”極(ji)簡(jian)直連，于21年5月(yue)ISLE展(zhan)(zhan)會(hui)重(zhong)磅展(zhan)(zhan)示(shi)(shi)(shi)(shi)Mini/Micro LED標(biao)(biao)準(zhun)顯(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)示(shi)(shi)(shi)(shi)單元(yuan)，逐年的(de)(de)(de)展(zhan)(zhan)會(hui)中推出(chu)QCOB、COB工藝產(chan)品(pin)(pin)，推動LED顯(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)示(shi)(shi)(shi)(shi)在(zai)(zai)標(biao)(biao)準(zhun)尺寸、標(biao)(biao)準(zhun)分(fen)(fen)(fen)辨率(lv)、標(biao)(biao)準(zhun)系(xi)統三大(da)構(gou)架的(de)(de)(de)顛覆(fu)式創新(xin)，和(he)在(zai)(zai)能耗、故(gu)障率(lv)、安裝/維護難度三大(da)維度的(de)(de)(de)指數(shu)級優化(hua)，在(zai)(zai)2023年的(de)(de)(de)展(zhan)(zhan)會(hui)上，AET阿爾(er)泰(tai)推出(chu)了55吋2K微間距MIP技術類產(chan)品(pin)(pin)，再(zai)次展(zhan)(zhan)現了其在(zai)(zai)創新(xin)極(ji)致(zhi)視界方(fang)面的(de)(de)(de)實力，AET阿爾(er)泰(tai)以標(biao)(biao)準(zhun)引(yin)領未來(lai)，致(zhi)力于為(wei)用(yong)戶提供更加優質、高效(xiao)的(de)(de)(de)顯(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)示(shi)(shi)(shi)(shi)解(jie)決方(fang)案。

圖6  LED在小(xiao)/微間距(ju)顯(xian)示中的(de)工藝(yi)技(ji)術發(fa)展(zhan)