雷曼技術說 | 深入解析MiP器件顯示技術

　　在顯(xian)示(shi)(shi)技(ji)術不斷迭(die)代的(de)浪(lang)潮(chao)中，MiP(Micro LED-in-Package)器件(無襯底芯片)顯(xian)示(shi)(shi)技(ji)術(下文簡稱(cheng)：MiP)，正以其獨特的(de)優勢(shi)和創新的(de)架構(gou)，成(cheng)為行業矚目的(de)焦點。這項技(ji)術究(jiu)竟(jing)有何魔力，能在眾多顯(xian)示(shi)(shi)技(ji)術中脫穎(ying)而出，甚至有望改寫行業規則(ze)?讓我們(men)一探究(jiu)竟(jing)。

　　解密MiP，芯片(pian)級封裝的革新密碼(ma)

　　MiP(Micro LED-In-Package)技術(shu)是一種(zhong)芯片(pian)(pian)級(ji)的封裝技術(shu)，通過巨量轉移技術(shu)將剝離(li)了襯底的Micro LED三色發光(guang)芯片(pian)(pian)固定(ding)在載板上，隨后封裝、切割，再進行檢測(ce)和混光(guang)。這(zhe)一過程(cheng)看似(si)簡單，卻蘊(yun)含著巨大的技術(shu)突(tu)破(po)。

圖1 MiP器件的(de)外觀示意(yi)圖

　　與(yu)傳統 COB 技術相比(bi)，MiP 的芯片級板上封裝架構優(you)勢顯著(zhu)。借助多層半導(dao)體(ti)電(dian)路(lu)(lu)工藝，MiP 可放大(da)焊(han)盤(pan)及間距，大(da)幅降低PCB電(dian)路(lu)(lu)板精度要求，提升生(sheng)產良率。此外，MiP 融合 Micro LED 芯片高性能與(yu) Mini LED 成熟工藝，實現 “Micro 芯片 + Mini 封裝” 的跨代兼(jian)容，在保障顯示性能的同時，降低 PCB 板制造與(yu)貼片難(nan)度，兼(jian)具工藝簡單(dan)、固晶直通率高、成本(ben)可控的優(you)點。

　　技(ji)術創(chuang)新：MiP的核心競(jing)爭力

　　MiP 器件的技術創新性(xing)，體(ti)現在多個(ge)維度，無論是封(feng)裝(zhuang)工藝(yi)、制(zhi)造效率，還是顯(xian)示性(xing)能方(fang)面，都(dou)展現出(chu)較強的競爭(zheng)力。

1.芯片級封裝與扇出架構創新

　　MiP采用(yong)扇(shan)出封裝技術(Fan-out)，通(tong)過(guo)重新布線(xian)放大(da)Micro LED芯片引腳(jiao)，讓焊盤尺寸更易(yi)于貼裝。這一創新設計直接降低了(le)PCB基(ji)板(ban)精度(du)要求(相比COB技術)。

　　2.巨量轉移與高效制造工藝

　　在(zai)制(zhi)造效率(lv)上(shang)，MiP采用激光巨量轉(zhuan)(zhuan)移技(ji)術，每分鐘可(ke)實(shi)現數萬(wan)顆發(fa)光芯(xin)片(pian)的(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)移，且(qie)精度可(ke)達±5μm，生(sheng)產效率(lv)的(de)(de)明顯提高有可(ke)能降低單位制(zhi)費(fei)成本。

　　3.顯示質量與可靠性提升

　　在(zai)顯(xian)示效(xiao)果方面，MiP同樣(yang)表現出色。像素全測與分選(xuan)技術(shu)確保了亮度、色溫一(yi)致(zhi)性。黑(hei)膠(jiao)填充工藝減少光串擾(rao)，搭配高透(tou)光硅(gui)膠(jiao)，使光效(xiao)得到(dao)明顯(xian)提(ti)升。另外，MiP所使用(yong)的Micro級(ji)發(fa)光芯片尺寸小于(yu)傳統COB芯片，黑(hei)區(qu)占比(bi)更高，能進一(yi)步提(ti)升面板墨(mo)色的黑(hei)度，帶來更加震撼(han)的視覺體驗。

　　4.制造流程，精密協作的技術鏈條

　　MiP 器(qi)件的(de)(de)制造(zao)流程(cheng)環環相扣：首先是巨量轉(zhuan)移，將 50 微(wei)米(mi)以下的(de)(de) Micro LED 芯(xin)片轉(zhuan)移至載板形(xing)成陣列(lie);接著(zhu)進行扇出封(feng)裝，通(tong)過半導體工(gong)藝放大電(dian)極引腳;然(ran)后(hou)切割分(fen)(fen)選，將封(feng)裝后(hou)的(de)(de)載板切割成單顆分(fen)(fen)立器(qi)件并測(ce)試光電(dian)性能;最(zui)后(hou)利(li)用固(gu)晶機(ji)轉(zhuan)移到(dao) PCB 或(huo)玻(bo)璃基板，每一(yi)步都彰顯著(zhu)技術的(de)(de)精密與嚴謹。

圖2  MiP器件的制(zhi)造流程

　　發展挑戰：MiP技術產業化進(jin)程關(guan)鍵(jian)制約因素

　　盡管(guan) MiP 技術優勢顯著，但當前也面臨著諸多挑(tiao)戰。

　　1.目前對Micro LED的分bin難度較(jiao)大、成本較(jiao)高，且(qie)單顆MiP芯片中(zhong)包含三顆LED晶片，難以保證(zheng)同批次(ci)各顏色MiP芯片的亮度和光色一致(zhi)。

　　2.兩道(dao)封(feng)裝工藝導致(zhi)發(fa)(fa)光芯片所發(fa)(fa)出的(de)色(se)光從發(fa)(fa)光面(mian)到出光面(mian)經過三種不同的(de)材質(zhi)，折射(she)和全反(fan)射(she)增加，可能產生(sheng)麻點現象。

圖3  MiP器件的屏體（麻點偏多）

　　3.封裝層(ceng)增多使界(jie)面(mian)數量增加，不(bu)同材料膨(peng)脹系數不(bu)一(yi)致，受(shou)熱時界(jie)面(mian)應力容易失衡，可能導致封裝層(ceng)分離(li)，影(ying)響出光，出現(xian)大角度下暗亮現(xian)象。

　　4.MiP技術(shu)(shu)下的(de)器件(jian)工藝相對(dui)(dui)復(fu)雜(za)、設備精度(du)要求高(gao)，目(mu)前整體成本也(ye)相對(dui)(dui)較高(gao)，量產良率亦有待提升(sheng)，技術(shu)(shu)路線尚未完(wan)全成熟。

　　展望(wang)未來，MiP如何重(zhong)塑顯(xian)示技術新圖景(jing)

　　盡管挑戰重重，MiP技術的應用前景卻十分廣闊。其覆蓋P0.4超微間距(ju)到P2.0常規間距(ju)，在虛擬拍攝、高端影院(yuan)、可穿(chuan)戴設備(bei)及透明顯(xian)示等高附加值(zhi)領(ling)(ling)域(yu)已嶄露頭角。隨著(zhu)上游芯片(pian)成(cheng)本下(xia)降(jiang)(jiang)，MiP產(chan)品將(jiang)逐步向家用顯(xian)示、車載等消費(fei)領(ling)(ling)域(yu)滲透。預計2025年后，產(chan)業(ye)鏈協同(tong)效應將(jiang)加速顯(xian)現(xian)，綜合成(cheng)本有望(wang)明顯(xian)下(xia)降(jiang)(jiang)，推動(dong)高端顯(xian)示市場規模不斷擴大。

圖4 雷曼P0.9 MiP箱(xiang)體

　　結語：MiP，開(kai)啟LED顯示封裝(zhuang)技(ji)術新賽道

　　MiP技(ji)(ji)術憑借封裝架構革(ge)新(xin)和工藝整合，較好地平(ping)衡了微間距顯示的性能需求(qiu)與(yu)產業化成本，無(wu)疑是LED顯示邁向超高(gao)清時代的有效技(ji)(ji)術路徑之(zhi)一(yi)。隨著技(ji)(ji)術進(jin)步(bu)和產業鏈(lian)的完善，MiP將為(wei)我們帶(dai)來更(geng)清晰、更(geng)震撼、更(geng)優質的顯示體驗，開啟(qi)LED顯示封裝技(ji)(ji)術的新(xin)賽(sai)道。