Bagaimana teknologi proses MIP mencapai terobosan dalam tampilan LED bernada halus ultra-HD?

Dengan pesatnya perkembangan pasar layar LED dalam ruangan, teknologi layar LED ultra-HD bernada kecil telah muncul sebagai solusi yang menonjol dalam beberapa tahun terakhir. Anda dapat menemukan aplikasi yang tersebar luas di seluruh kompleks komersial, sistem pengawasan keamanan, pusat komando, lembaga pendidikan, fasilitas energi/penyiaran, dan ruang konferensi.

Jarak piksel termasuk P2.5, P1.8, P1.5, dan bahkan P1.2 telah tersebar luas dan digunakan secara ekstensif, sementara permintaan pasar terus tumbuh dengan stabil untuk jarak pandang yang lebih pendek dan resolusi yang lebih tinggi.

Selain itu, teknologi LED diharapkan dapat memperluas penerapannya ke berbagai tampilan yang beragam seperti:

• sistem televisi
•  elektronik otomotif
•  peralatan medis
• Peralatan rumah tangga 3C

Pengemasan SMD menuju ukuran yang lebih kecil

Teknologi tampilan LED penuh warna menggunakan chip LED tiga warna – merah (R), hijau (G), dan biru (B) – yang menghasilkan keluaran bercahaya dan reproduksi warna yang kaya melalui koneksi sirkuit yang digerakkan secara elektrik.

Seiring terus mengecilnya ukuran piksel dan meningkatnya kerapatan piksel, kemajuan signifikan telah dicapai dalam proses pengemasan chip.

Tampilan LED P2.5 tradisional memanfaatkan paket LED SMD 2121 (2.1 mm×2.1 mm), sedangkan era teknologi fine-pitch telah mengadopsi paket 1010 (1.0 mm×1.0 mm) yang lebih kecil untuk tampilan LED P1.2.

Miniaturisasi ini memungkinkan desain tampilan LED dalam ruangan yang rasional. Saat ini, konsensus industri mengakui adanya tren yang tidak dapat diubah lagi menuju resolusi yang lebih tinggi dan pengurangan pitch piksel.

Dengan latar belakang ini, layar LED P0.9, P0.7, P0.4, dan bahkan sub-P0.1 secara bertahap membentuk batas baru untuk aplikasi yang beragam. Kemajuan teknologi ini tidak hanya akan mendorong inovasi lebih lanjut dalam teknologi layar tetapi juga memberikan pengalaman visual yang lebih baik.

Lahirnya teknologi COB

Karena kebutuhan kepadatan piksel meningkat pada area tampilan yang lebih kecil, ukuran pemancar LED harus dikurangi secara proporsional sesuai dengan pitch piksel yang lebih halus. Menanggapi tren ini, teknologi COB (Chip on Board) muncul sebagai solusi yang sesuai. Dengan memanfaatkan komponen flip-chip dan arsitektur katode umum, COB telah membawa kemajuan signifikan pada tampilan LED mulai dari kisaran pitch P1.0.

Tidak seperti proses SMD tradisional yang mengandalkan ikatan kawat, COB menghilangkan langkah ini sepenuhnya, sehingga menghasilkan tingkat hasil yang lebih baik dan biaya produksi yang lebih rendah. Sebaliknya, seluruh modul dienkapsulasi dengan lapisan film pelindung yang menggantikan kemasan pemasangan permukaan konvensional. Lapisan ini tidak hanya menawarkan ketahanan terhadap air, debu, dan benturan, tetapi juga menggunakan desain dasar hitam berlapis-lapis untuk mencegah kebocoran cahaya, yang selanjutnya meningkatkan keandalan perangkat dan kinerja tampilan.

Namun, beralih ke rentang micro-pitch (di bawah P1.0) menghadirkan tantangan baru. Desain PCB HDI konvensional—yang memiliki lebar garis, jarak, ketebalan tembaga, dan jumlah lapisan tertentu—berjuang untuk memenuhi tuntutan sirkuit micro-pitch. Untuk mengatasi hal ini, teknik MSAP (Modified Semi-Additive Process) digunakan. Ini termasuk transfer gambar, pelapisan tembaga, dan flash etching, yang memungkinkan struktur sirkuit vertikal yang meningkatkan hasil produksi secara keseluruhan. Namun demikian, setiap garis sirkuit dalam desain micro-pitch harus memenuhi standar kualitas yang ketat, yang membuat proses manufaktur lebih rumit dan kurang memaafkan.

COB memerlukan PCB dengan kepadatan sangat tinggi, yang secara inheren meningkatkan biaya fabrikasi. Selain itu, proses backend seperti die bonding menghadapi penurunan tingkat hasil dan efisiensi produksi massal yang lebih rendah. Saat menggunakan die bonder untuk memasang chip, ukuran pad yang lebih besar (W) dan celah yang lebih lebar (GAP) secara signifikan meningkatkan tingkat keberhasilan ikatan langsung. Namun, karena ukuran chip terus menyusut dan persyaratan pitch semakin ketat, ikatan kawat tradisional dengan kawat emas tegak menjadi usang. Desain flip-chip berevolusi menuju dimensi yang lebih kecil, yang mengarah ke pad dan celah yang lebih kecil.

Ketidaksesuaian ekspansi termal antara chip dan substrat PCB, sedikit pergeseran selama pengikatan die, dan ketidaksejajaran dalam posisi pad semuanya semakin mengurangi hasil pengikatan. Dalam skenario pitch yang sangat halus, di mana micro-pad yang padat mendominasi permukaan, setiap penyimpangan kecil dapat mengakibatkan throughput yang jauh lebih rendah, peningkatan biaya produksi, dan siklus manufaktur yang lebih lama.

Terobosan teknologi MIP

Untuk mengatasi tantangan teknis dan biaya yang terkait dengan tampilan LED mikropitch, teknologi MIP memperkenalkan arsitektur pengemasan tingkat chip yang inovatif. Pendekatan ini memanfaatkan desain sirkuit semikonduktor multilapis untuk memperbesar bantalan elektroda dan meningkatkan jarak di antara keduanya, sehingga secara signifikan meningkatkan tingkat hasil ikatan die.

Untuk chip LED mikro dengan ukuran di bawah 50 mikron (dengan 1 mil setara dengan 25.4μm), MIP menawarkan terobosan dengan melonggarkan batasan desain PCB dari lebar dan jarak garis di bawah 50μm menjadi sekitar 100μm. Hal ini memungkinkan bantalan pada chip yang kecil untuk berhasil menjembatani yang lebih besar, sekaligus memperlebar celah bantalan untuk mengurangi risiko korsleting.

Yang terpenting, MIP memungkinkan kompatibilitas dengan bahan PCB HDI dan proses fabrikasi yang ada, sehingga menghilangkan ketergantungan pada PCB berbasis MSAP yang lebih rumit dan mahal. Produsen dapat mempertahankan lini produksi dan peralatan mereka saat ini, memastikan hasil yang stabil, efisiensi proses yang konsisten, dan skalabilitas yang lebih baik. Hal ini sangat meningkatkan kelayakan produksi massal untuk tampilan Micro LED.

Selain kompatibilitas PCB, teknologi MIP juga dapat diaplikasikan pada substrat kaca, yang membantu menurunkan biaya bahan dasar. Teknologi ini juga memungkinkan penggunaan chip serba biru yang dikombinasikan dengan konversi titik kuantum pada silikon untuk mencapai emisi RGB penuh warna. Hal ini memperluas cakupan aplikasi MIP ke layar generasi berikutnya yang menggunakan chip ultra-kecil seperti 0202 dan 0101. Hasilnya, MIP diharapkan dapat memainkan peran penting dalam pengembangan pasar samudra biru yang baru dan sedang berkembang.

Skema desain penjembatan dan jarak bantalan MIP yang diperbesar.  

Dari sudut pandang proses, MIP menggunakan teknik enkapsulasi gaya semikonduktor yang dirancang khusus untuk LED flip-chip ultra-kecil. Teknik ini memungkinkan elektroda chip asli untuk diperluas melalui lapisan sirkuit, sehingga meningkatkan jarak antar bantalan dan menyederhanakan proses pengikatan.

Chip ini masih dapat dipasang menggunakan die bonder dan PCB HDI yang ada, melengkapi modul tampilan LED mikro-pitch penuh. Jika sambungan solder yang rusak teridentifikasi selama pasca-pemrosesan atau pengujian, hanya unit yang rusak yang perlu diganti. Hal ini meningkatkan hasil produk sekaligus menurunkan biaya perawatan dan kompleksitas produksi.

Perpanjangan elektroda MIP dan pengoptimalan jarak bantalan.

Dalam produksi tampilan LED micro-pitch, proses manufaktur MIP merupakan iterasi lanjutan dari teknologi COB tradisional.

Selama tahap awal hingga pertengahan fabrikasi chip, MIP menggabungkan proses semikonduktor tambahan—seperti fotolitografi, pelapisan lapisan isolasi, metalisasi elektroda, dan etsa sirkuit—untuk memperluas area elektroda dan mengoptimalkan tata letak sirkuit, sehingga meningkatkan hasil produksi massal.

Tahapan tengah hingga akhir meliputi pemotongan, pengujian, penyortiran, dan pemindahan langsung pada pita biru. Pendekatan modular ini memungkinkan adaptasi fleksibel dari proses backend untuk memenuhi berbagai persyaratan produk sambil memanfaatkan peralatan die-bonding, teknologi pemindahan massa, dan pencetakan enkapsulasi yang ada.

Hasilnya adalah alur kerja produksi yang efisien dan ramping yang tidak hanya meningkatkan kualitas produk, tingkat hasil, dan produksi tetapi juga memungkinkan integrasi yang mulus ke dalam proses yang ada.

Fleksibilitas MIP semakin membuka peluang untuk aplikasi industri yang lebih luas.  

Alur proses manufaktur MIP vs. COB.  

Seiring dengan transisi teknologi LED dari tampilan pitch kecil ke pitch mikro, LED SMD tradisional—dengan kabel yang terbuka dan ketahanan lingkungan yang lemah—semakin tidak memadai untuk aplikasi dalam ruangan. Tren masa depan akan berfokus pada pitch ultra-tipis di bawah P0.9, termasuk:  

• – P0.7 untuk TV resolusi 2K standar
• – P0.3 untuk sistem resolusi 4K
• – Layar LED 8K
• – Perangkat yang dapat dikenakan (jam tangan pintar, kacamata AR/VR) dan panel otomotif.  

Aplikasi ini mewakili pasar yang belum tergarap luas. Untuk tampilan LED dengan kepadatan sangat tinggi dan mikropitch dalam ruangan, faktor keberhasilan yang penting meliputi kualitas tampilan yang unggul (tanpa piksel mati), perlindungan lingkungan yang kuat, dan manajemen termal yang dioptimalkan.

Inovasi desain MIP menjawab tuntutan ini, memposisikannya sebagai teknologi utama untuk tampilan miniaturisasi definisi ultra tinggi generasi berikutnya di seluruh industri yang sedang berkembang.  

Terkait:

MIP Vs. Tampilan LED Pitch Piksel Kecil COB: Mana yang Lebih Baik?

Visi Doit:Merintis Masa Depan Tampilan Micro-Pitch

Doitvision adalah pelopor dalam teknologi tampilan micro-pitch, yang tanpa henti mengejar resolusi fisik 8K+ definisi ultra tinggi.

Dengan melampaui standar sumber video dan batasan transmisi saat ini, Doitvision bertujuan untuk memberikan pengalaman visual yang tak tertandingi. Komitmen ini mendorong terciptanya layar tampilan berkualitas premium yang sempurna.  

Berkantor pusat di Shenzhen, Doitvision mengoperasikan fasilitas manufakturnya sendiri, yang mengkhususkan diri dalam R&D internal dan desain produk mutakhir.

Berkolaborasi erat dengan produsen chip hulu dan pemasok modul/kemasan midstream, perusahaan ini menyediakan tampilan LED khusus untuk aplikasi komersial.

Melalui model penjualan yang beragam—termasuk kemitraan berbasis proyek, rekayasa, dan saluran—Doitvision membentuk kembali industri tampilan LED.  

Sebagai pemasok layar LED berkinerja tinggi , Doitvision terus melakukan kemajuan di tiga area inti:

• – Dimensi & resolusi standar  
• -Efisiensi energi & tingkat kegagalan berkurang
• – Instalasi/perawatan yang disederhanakan

Doitvision telah merilis layar micro-pitch 55K berukuran 2 inci yang memanfaatkan teknologi MIP, yang semakin memperkuat kepemimpinannya dalam solusi visual ultra-halus.

Kesimpulan:

Kami telah memperkenalkan teknologi proses MIP secara terperinci. Sebagai produsen layar LED mikro-pitch yang matang, kami menyediakan berbagai solusi tampilan HD yang bagus. Jika Anda membutuhkannya, Anda dapat menghubungi kami kapan saja.