Micro LED: MiP และ COB เป็นทางเลือกที่แข่งขันกันหรือไม่?

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เทคโนโลยี Micro LED ได้รับการยกย่องให้เป็นราชาแห่งจอภาพแห่งอนาคตด้วยประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมและข้อได้เปรียบด้านต้นทุนที่ต่ำ อย่างไรก็ตาม เพื่อนำเทคโนโลยี Micro LED จากห้องปฏิบัติการออกสู่ตลาดและบรรลุการใช้งานในระดับขนาดใหญ่ ต้องเผชิญกับความท้าทายทางเทคนิคมากมาย

จากภูมิหลังดังกล่าว เทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ MIP จึงถือกำเนิดขึ้นและค่อยๆ กลายเป็นแรงผลักดันสำคัญในการส่งเสริมให้ผลิตภัณฑ์ Micro LED เป็นที่นิยมมากขึ้น ผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมบางรายชี้ให้เห็นว่า “การส่งเสริมบรรจุภัณฑ์ MIP มากขึ้นถือเป็นแนวทางที่เป็นไปได้ในปัจจุบันสำหรับการถือกำเนิดและความนิยมของผลิตภัณฑ์ Micro LED ในวงกว้าง!”

Doitvision จะให้คำแนะนำเกี่ยวกับความสำคัญในทางปฏิบัติ ข้อได้เปรียบทางเทคนิค และความสัมพันธ์ระหว่างบรรจุภัณฑ์ MiP และบรรจุภัณฑ์ COB

MiP คืออะไร เหตุใดจึงสำคัญมาก?

MiP ซึ่งมีชื่อเต็มว่า Micro LED in Package เป็นวิธีการบรรจุหีบห่อที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับ Micro LED แนวคิดหลักคือห่อหุ้มชิป Micro LED ไว้ในหน่วยพิกเซลอิสระก่อน จากนั้นจึงดำเนินการรวมหรือประกอบในภายหลัง

ขนาดของชิป Micro LED มีขนาดเล็กมาก โดยปกติจะเล็กกว่า 50 ไมครอน และบางชิปมีขนาดเล็กกว่า 10 ไมครอนด้วยซ้ำ หากใช้ชิปขนาดเล็กมากนี้กับหน้าจอแสดงผล LED โดยตรง จะต้องเผชิญกับปัญหาทางเทคนิคต่างๆ เช่น การเชื่อมต่อวงจรยาก ผลผลิตต่ำ และการบำรุงรักษาไม่ดี

MiP ใช้ "การบรรจุล่วงหน้า" เพื่อเปลี่ยนชิประดับไมครอนเหล่านี้ให้กลายเป็นบรรจุภัณฑ์มาตรฐานที่มีโครงสร้างที่มั่นคงและการทำงานที่ง่ายดาย ทำให้กระบวนการผลิตในภายหลังง่ายขึ้นเป็นอย่างมาก

เหมือนกับว่า ในตอนแรกคุณต้องการวางอิฐโดยตรงบนอาคาร ซึ่งอิฐแต่ละก้อนมีขนาดเล็กมากและใช้งานยาก แนวทางของ MiP คือการรวม "อิฐขนาดเล็ก" เหล่านี้เข้าด้วยกันเป็น "แผงสำเร็จรูป" ก่อน จากนั้นจึงต่ออิฐเหล่านี้เข้าด้วยกันอย่างเรียบร้อยเป็นผนังทั้งหมด

เทคโนโลยี MiP แก้ปัญหาการลงจอดของ Micro LED ได้อย่างไร

ความก้าวหน้าในการเตรียมไมโครชิป LED

การเตรียมไมโครชิป LED ถือเป็นปัญหาหลักในการนำไมโครชิป LED ออกสู่ตลาด เทคโนโลยีที่สำคัญคือการรักษาเอฟเฟกต์ควอนตัมไฟฟ้าที่สูงมากในระดับที่เล็กกว่า แต่ในแง่ของความละเอียดที่จำเป็นในจอ LED จอโทรทัศน์สี และยานยนต์ วัสดุและเทคโนโลยีกระบวนการที่มีอยู่สามารถตอบสนองความต้องการของการใช้งานในระดับใหญ่ได้ในระดับพื้นฐาน

ยกตัวอย่างชิป 0202MIP เนื่องจากเป็นผลิตภัณฑ์รุ่นล่าสุด จึงได้รวมอยู่ในตารางการผลิตจำนวนมาก ภายในสิ้นปี 2024 จะมีการเปิดตัวจอ LED ที่ใช้ชิป 0202MIP มากขึ้น ซึ่งแสดงให้เห็นว่าในแง่ของการเตรียมไมโครชิป เทคโนโลยี MIP กำลังส่งเสริมให้ Micro LED นำไปใช้งานจริงอย่างค่อยเป็นค่อยไป

Iการจับคู่ไมโครชิปและวงจรพื้นผิวแบบรวม การเพิ่มประสิทธิภาพ

ขนาดของไมโครชิป Micro LED มีขนาดเล็กมาก ขณะที่วงจรบอร์ด PCB ดั้งเดิมมีข้อบกพร่องในประสิทธิภาพการเชื่อมต่อที่มีความแม่นยำสูง ซึ่งทำให้ยากต่อการตอบสนองข้อกำหนดการจับคู่การรวมระบบของไมโครชิป Micro LED และวงจรพื้นผิว

กระบวนการบรรจุภัณฑ์ MIP ดำเนินการตามจุดเชื่อมต่อของไมโครชิปแบบแฟนเอาต์ผ่านการบรรจุล่วงหน้า โดยเปลี่ยนชิปในระดับไมโคร (น้อยกว่า 50 ไมครอน) ให้เป็นโครงสร้างระดับมินิ (มากกว่า 150 ไมครอน) จึงช่วยปรับปรุงการเชื่อมต่อได้อย่างมาก

แม้ว่าจะใช้วัสดุพื้นผิวกระจกใหม่เพื่อแก้ปัญหาความกว้างของเส้นที่มากเกินไปของบอร์ด PCB แต่การเชื่อมต่อแบบ MIP Fan-out เมื่อรวมกับข้อได้เปรียบของขนาดที่ใหญ่กว่าก็ยังช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการรวมเข้ากับพื้นผิวกระจกได้อย่างมาก

ลดความยากของการรวมมวลได้อย่างมาก

จอแสดงผล Micro LED เผชิญกับปัญหาในการรวมเข้ากับมวลมากขึ้น ขนาดชิปที่เล็กลงและความหนาแน่นของ PPI ของจอแสดงผลที่เพิ่มขึ้นทำให้การถ่ายโอนมวลจากระดับคุณภาพและปริมาณมีความยากขึ้น กระบวนการบรรจุ MIP ได้ปรับปรุงปัญหานี้อย่างน้อยสองประการ

ในทางกลับกัน MIP ที่ผสานกับแพ็คเกจ RGB สามารถเรียงลำดับและปฏิเสธเพื่อความสม่ำเสมอได้ ดังนั้น ไม่จำเป็นต้องกังวลเกี่ยวกับการสูญเสียพิกเซลที่ดีอันเกิดจากการปฏิเสธพิกเซลที่ไม่ดี

สำหรับกระบวนการบรรจุภัณฑ์ MIP ผลผลิตการถ่ายเทมวลที่จำเป็นจะต่ำกว่า และผลผลิต 5 9 หรือแม้กระทั่ง 4 9 ก็เพียงพอ ในขณะที่การบูรณาการ CELL ของชิปโดยตรงในระดับขนาดใหญ่ต้องมีผลผลิตมากกว่า 6 9 (ซึ่งสามารถรวมเข้ากับเทคโนโลยีการซ่อมแซมได้)

ในทางกลับกัน หลังจากการบรรจุ MIP แล้ว หลอดไฟขนาดใหญ่จะมีโซลูชันทางเทคนิคให้เลือกใช้มากขึ้นในการรวมแผงเทอร์มินัลและมีความสมบูรณ์ทางเทคนิคที่สูงขึ้น ในเวลาเดียวกัน เนื่องจากการปกป้องของชั้นการบรรจุ MIP โอกาสที่อุปกรณ์จะล้มเหลวจึงน้อยลงและความสามารถในการบำรุงรักษาก็ดีขึ้น

MIP และ COB: จากการแข่งขันสู่ “เส้นทางที่แตกต่างสู่จุดหมายเดียวกัน”

ข้อจำกัดของการรับรู้ตลาดในระยะเริ่มต้น

ตลาดในช่วงแรกมองว่า MIP และ COB เป็นความสัมพันธ์เชิงแข่งขันหรืออาจเป็นเพียงความสัมพันธ์ทดแทนซึ่งมีลักษณะฝ่ายเดียวเกินไป ทำให้ความสำคัญของ MIP และ COB แคบลงและละเลย "จุดหมายเดียวกัน" ที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ ในความเป็นจริง MIP และ COB มีมูลค่าเฉพาะตัวในห่วงโซ่อุตสาหกรรม Micro LED

ความร่วมมือระหว่างบรรจุภัณฑ์ MIPSMD และการบูรณาการ COB

อุปกรณ์หลังการบรรจุ MIP สามารถใช้กับเทคโนโลยี "การติดตั้งบนพื้นผิวโดยตรง" ซึ่งเข้ากันได้ดีกับกำลังการผลิตเทอร์มินัลที่ใหญ่ที่สุดในห่วงโซ่อุตสาหกรรม ทำให้สามารถใช้งาน Micro LED ในระดับ P2.0 ขึ้นไปได้ อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยี SMD แบบดั้งเดิมไม่สามารถจัดการกับการรวมอุปกรณ์อิสระขนาดใหญ่ที่มีความหนาแน่นของพิกเซลสูงพอเพียง 0202 ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

อย่างไรก็ตาม บรรจุภัณฑ์ MIP สามารถได้รับการสนับสนุนจาก COB ได้ ผลิตภัณฑ์เทอร์มินัลที่ผสานกับเทคโนโลยีการติดตั้งบนพื้นผิว MIP + สามารถใช้การออกแบบการปิดผนึกและการฉีดเพื่อปรับปรุงความแข็งแรง ความเสถียร และความน่าเชื่อถือ

สำหรับบรรจุภัณฑ์ MIP ขนาดเล็กพิเศษ เช่น ข้อกำหนด 0202 กระบวนการรวมที่เหมาะสมที่สุดยังคงเป็นการรวม COB นั่นคือ การรวมอุปกรณ์ 0202MIP ในระดับชิปรอง และการผลิตเทอร์มินัลโดยใช้เทคโนโลยีการถ่ายโอนมวลและกระบวนการมาตรฐาน COB

การเชื่อมโยงที่แท้จริงระหว่างบรรจุภัณฑ์ MIP และบรรจุภัณฑ์ COB

บรรจุภัณฑ์ MIP นั้นถือได้ว่าเป็นโครงสร้างบรรจุภัณฑ์ COB ที่เล็กที่สุด (เซลล์ COB ที่มีพิกเซลเพียงหนึ่งพิกเซลและไมโครชิป RGB สามตัว) เมื่อความเสถียรของกระบวนการบรรจุภัณฑ์ดีขึ้น เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการผสานรวมปลายน้ำ กระบวนการบรรจุภัณฑ์ MIP แบบ N in one สามารถพัฒนาได้บนผลิตภัณฑ์ที่มีมาตราส่วนความละเอียดมาตรฐาน (บรรจุภัณฑ์ COB ขนาดเล็กที่อาจมี 4 พิกเซลหรือ 12 พิกเซล)

หากกระบวนการถ่ายโอนมวลยังคงพัฒนาต่อไป ขนาดของบรรจุภัณฑ์นี้ก็สามารถขยายใหญ่ขึ้นและกลายเป็นจอแสดงผลแบบ COB ไมโคร LED ได้โดยตรง การพัฒนาทั้งหมดนี้แสดงให้เห็นว่ามีการเชื่อมโยงและแนวโน้มวิวัฒนาการโดยธรรมชาติระหว่าง MIP และ COB ในโครงสร้างบรรจุภัณฑ์

การเจาะลึกร่วมกันของเค้าโครงองค์กร

บริษัทต่างๆ ในระดับบรรจุภัณฑ์ COB กำลังเข้าสู่ตลาดบรรจุภัณฑ์ MIP ในทุกด้าน ซัพพลายเออร์อุปกรณ์บรรจุภัณฑ์ MIP ไม่เพียงแต่รวมถึงบริษัทบรรจุภัณฑ์แบบดั้งเดิมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงบริษัทเทอร์มินัลหน้าจอ LED ประเภท COB อีกด้วย

บรรจุภัณฑ์ COB และบรรจุภัณฑ์ MIP มีความคล้ายคลึงกันมากในแง่ของกระบวนการและความยากลำบากทางเทคนิค ดังนั้นความก้าวหน้าและการสะสมของเส้นทาง COB ในทศวรรษที่ผ่านมาจึงสามารถมีบทบาทที่ดีในยุค MIP ได้ ดังนั้น ความสม่ำเสมอและการทำงานร่วมกันระหว่าง MIP และ COB จึงมากกว่าความสามารถในการแข่งขันมาก

ความคืบหน้าการอัปเดตเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ MIP: การอัพเกรดและการซิงโครไนซ์การผลิตจำนวนมาก

ใช้ร่วมกับ SMD เทคโนโลยีและโซลูชั่นนวัตกรรม

ปัจจุบันเทคโนโลยี MIP และ SMD เป็นโหมดการใช้งานที่พบเห็นได้ทั่วไปที่สุด แต่เทคโนโลยี MIP ก็มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องเช่นกัน ตัวอย่างเช่น ผลิตภัณฑ์ XT-CMB0202-T ของ Xinying Optoelectronics สามารถใช้งานร่วมกับเทคโนโลยีการบรรจุ COB ได้อย่างราบรื่น และโซลูชัน MCOB = MiP + COB จะกลายเป็นเส้นทางทางเทคนิคที่สำคัญสำหรับ MIP ในตลาดระดับไฮเอนด์ที่ต่ำกว่า P1.0 ในอนาคต

การพัฒนาเทคโนโลยี “แกนจริง”

เทคโนโลยี MIP กำลังพัฒนาเทคโนโลยี "แกนจริง" เทคโนโลยีนี้ช่วยให้บรรจุภัณฑ์ MIP สามารถบรรลุผลที่เทียบได้กับบรรจุภัณฑ์ COB แบบฟลิปชิป เทคโนโลยีนี้ปรับปรุงประสิทธิภาพอย่างมากในแง่ของความสม่ำเสมอของแสง ความสามารถในการผสมสี และความแม่นยำของมุมมองที่กว้าง ในระยะยาว เทคโนโลยีนี้เหมาะสำหรับข้อกำหนดการใช้งาน เช่น ตัวบ่งชี้ระยะห่างต่ำกว่า P0.5

ความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องในด้านขนาดอุปกรณ์และชิป

ในแง่ของอุปกรณ์ 0202 ถือเป็นผลิตภัณฑ์เป้าหมายหลัก และอุปกรณ์เพียงชิ้นเดียวสามารถปรับให้เข้ากับและตอบสนองข้อกำหนดการใช้งานระยะห่างระดับไฮเอนด์หลักๆ เช่น P0.3 ถึง P1.2 ได้

ความก้าวหน้าเพิ่มเติมใน 0101 สามารถบรรลุการใช้งานพื้นฐานมากขึ้นในผลิตภัณฑ์จอแสดงผลขนาดกลาง รวมถึงจอภาพพีซีที่ใหญ่กว่า 20 นิ้วและหน้าจอรถยนต์

สำหรับชิป Micro LED MIP ก็ "ก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องในระดับที่เล็กลง" ในปัจจุบัน 0202 สอดคล้องกับชิป RGB ขนาด 12 มิล (เช่น 2550 ไมครอน) เป็นหลัก และขนาดแพ็คเกจคือ 250*250 ไมโครเมตร ในอนาคต แนวทางการพัฒนาที่สำคัญคือการใช้ประโยชน์จากวัสดุอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นในขนาดที่เล็กลง เนื่องจากขนาดของอนุภาค Micro LED ลดลงครึ่งหนึ่ง และเวเฟอร์หน่วยสามารถผลิตพิกเซลได้เพิ่มขึ้น 4 เท่าในเชิงทฤษฎี

การขยายตัวของวัสดุพื้นผิว

นอกจากบรรจุภัณฑ์ MIP ของแผงวงจรพิมพ์แล้ว บริษัทในอุตสาหกรรมต่างๆ ยังศึกษาผลิตภัณฑ์บรรจุภัณฑ์ MIP ที่ใช้แผ่นกระจกเป็นวัสดุหลักอีกด้วย แผ่นกระจกนั้นเป็นมิตรต่อกระบวนการจำนวนมากและชิป LED ขนาดเล็กกว่า คาดว่าจะนำมาซึ่งโอกาสใหม่ๆ ในการพัฒนา Micro LED

แนวโน้มในอนาคตของเทคโนโลยี MIP

ความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยี MIP เอง เช่นเดียวกับการยอมรับและฉันทามติที่มากขึ้นจากต้นน้ำและปลายน้ำของห่วงโซ่อุตสาหกรรม ความเข้าใจทางเทคนิคที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นและจินตนาการในอนาคตที่มากขึ้น ถือเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการพัฒนาที่ยิ่งใหญ่ของเทคโนโลยี MIP ในปี 2024

บริษัท Unilumin Technology วางแผนที่จะขยายกำลังการผลิต MIP เป็น 6,000 ล้านชิ้นต่อเดือน ผู้ผลิตรายอื่น ๆ ที่มีชื่อเสียง เช่นDoitvisionก็กำลังดำเนินการตามมาอย่างใกล้ชิด อุตสาหกรรมคาดการณ์ว่าตั้งแต่ปี 2024 ไปจนถึงอีกไม่กี่ปีข้างหน้า ความต้องการจอ Micro LED ที่ใช้เทคโนโลยี MIP จะเติบโตอย่างรวดเร็ว

การพัฒนาเทคโนโลยี

จากมุมมองของการพัฒนาด้านเทคโนโลยี เทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ MIP ซึ่งเป็นต้นทางของ COB มีบทบาทที่ไม่สามารถทดแทนได้ในการส่งเสริมเทคโนโลยี Micro LED จากห้องปฏิบัติการสู่ตลาด

ไม่เพียงแต่จะแก้ปัญหาของ Micro LED ในการเตรียมไมโครชิป การจับคู่การรวมไมโครชิปและวงจรซับสเตรต และการรวมจำนวนมากเท่านั้น แต่ยังบรรลุ “เส้นทางที่แตกต่างกันไปยังจุดหมายเดียวกัน” ด้วยเทคโนโลยีการบรรจุ COB ช่วยสร้างสถานการณ์ที่ดีของการพัฒนาที่ประสานงานกัน

ด้วยนวัตกรรมและการยกระดับเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง เทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ MIP จะถูกนำไปใช้ในสาขาต่างๆ มากขึ้น ซึ่งจะเป็นการวางรากฐานที่มั่นคงสำหรับการเผยแพร่ Micro LED ในวงกว้าง

แอพพลิเคชั่นทางการตลาด

จากมุมมองของการใช้งานในตลาด การเติบโตอย่างรวดเร็วของความต้องการ Micro LED จะผลักดันการพัฒนาของห่วงโซ่อุตสาหกรรมทั้งหมด การผลิตชิปขั้นต้น วัสดุบรรจุภัณฑ์ และบริษัทอื่นๆ จะนำมาซึ่งโอกาสในการพัฒนาใหม่ๆ บริษัทบรรจุภัณฑ์ขั้นกลางและผู้ผลิตจอแสดงผล LED ปลายทางขั้นปลายจะได้รับประโยชน์จากการส่งเสริมเทคโนโลยี MIP เช่นกัน

ในเวลาเดียวกัน การขยายตัวของการประยุกต์ใช้เทคโนโลยี MIP ในสาขาใหม่ ๆ เช่น จอแสดงผลติดรถยนต์และจอมอนิเตอร์พีซี จะทำให้ส่วนแบ่งการตลาดของ Micro LED ขยายเพิ่มขึ้นอีก

อย่างไรก็ตามเราควรตระหนักด้วยว่าเทคโนโลยี MIP ยังคงเผชิญกับความท้าทายบางประการในการพัฒนา

ตัวอย่างเช่น ในแง่ของการบรรจุชิปและการรวมขนาดที่เล็กลง จำเป็นต้องปรับปรุงผลผลิตและลดต้นทุนเพิ่มเติม ในการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการบรรจุ MIP ของพื้นผิวกระจก จำเป็นต้องแก้ไขปัญหาด้านกระบวนการและวัสดุบางประการ

อย่างไรก็ตาม โดยรวมแล้ว เทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ MIP ได้ชี้ให้เห็นทิศทางการพัฒนา Micro LED ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง คาดว่า Micro LED จะครองตำแหน่งที่โดดเด่นในด้านการแสดงผลในอนาคต เทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ MIP ยังมีบทบาทสำคัญในกระบวนการนี้ด้วย

สรุป:

โดยสรุปแล้ว เทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ MIP ไม่เพียงแต่เป็นกุญแจสำคัญในการแก้ไขปัญหาการลงจอดเท่านั้น แต่ยังเป็นเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ต้นทางของ COB อีกด้วย ทั้งสองทำงานร่วมกันและพัฒนาไปพร้อมๆ กัน เทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ MIP จะนำไปสู่โอกาสการพัฒนาที่กว้างขึ้นและนำมาซึ่งการเปลี่ยนแปลงและโอกาสใหม่ๆ โดยขับเคลื่อนโดยทั้งการอัปเดตทางเทคโนโลยีและความต้องการของตลาด