Desde la introducción de Pantalla LED, el proceso continúa avanzando, la densidad de píxeles es cada vez mayor, lo que no puede separarse de su progreso en la tecnología de empaquetado.
La tecnología COB de chip invertido, al ser la tecnología de empaquetado más avanzada en la industria de las pantallas LED, ¿cuál es su flujo de proceso? ¿Cuáles son sus ventajas? En este artículo, lo explicaremos.
¿Qué es la tecnología COB de chip invertido?
En el pasado, el desarrollo de una tecnología de empaquetado de LED más madura generalmente consiste en montar el chip LED frontalmente hacia arriba sobre el sustrato y luego, entre el chip LED y el soporte, con soldadura de plomo metálico, completar la conexión eléctrica.
La tecnología COB de chip invertido es una mejora de la tecnología de empaquetado de LED tradicional, que monta directamente el chip LED al revés sobre el sustrato, de modo que los contactos del chip LED entran en contacto directo con el sustrato.
Esta forma de montar el chip LED ahorra la conexión del cable entre el electrodo del chip LED y el soporte, reduce el consumo de energía y la pérdida de calor, y la estructura es mucho más simple, lo que permite una disposición más compacta de la instalación, es decir, un paso de píxeles más pequeño y una mayor densidad de píxeles.
Flujo de proceso de la tecnología COB de chip invertido
Inspección de calidad y limpieza de obleas
Antes de continuar con la tecnología COB de chip invertido, debemos realizar una inspección de calidad de las obleas para garantizar que sean de buena calidad y que las dimensiones estén de acuerdo con los requisitos.
Después de seleccionar las obleas adecuadas, se limpian para garantizar que la superficie de la oblea esté libre de suciedad y manchas de aceite.
Deposición de la capa metálica inferior
La capa metálica inferior se deposita sobre la oblea mediante pulverización catódica con magnetrón, y es más común utilizar metales como el titanio y el cobre como capa semilla.
Recubrimiento fotorresistente
El material aislante poliimida se recubre sobre la superficie de la oblea donde se ha completado la deposición de la capa de metal, y la oblea se expone y desarrolla secuencialmente para crear las posiciones de apertura de las protuberancias.
Segunda fotolitografía
Luego, para el siguiente paso, para abrir el área a recubrir, necesitamos fotolitografiar la fotorresistencia para crear la apertura.
Galvanoplastia
Se aplica una aleación de estaño y plata por vía galvanizada sobre el área abierta para formar la protuberancia.
Quitar la fotorresistencia
Una vez finalizado el recubrimiento, se retira la fotorresistencia, dejando expuesta la capa de metal depositada al principio.
Grabado UBM
Solo se conserva la capa de metal que se encuentra debajo de la protuberancia formada por la galvanoplastia y se elimina el resto de la capa de metal.
Reflujo
Las capas de aleación de estaño y plata se funden y se dejan refluir a través del proceso de reflujo, lo que da como resultado una forma de bola de soldadura suave.
Montaje de chips
Alinee las protuberancias del chip LED con el sustrato y una el chip LED al sustrato a través del proceso de reflujo o el proceso de unión por prensado en caliente.
Relleno inferior
Una vez finalizada la unión del chip y el sustrato, se aplica pintura en el espacio restante entre el chip LED y el sustrato para aumentar la fuerza de conexión entre ambos.
Curación
Después de completar los pasos anteriores, el paquete de tecnología COB de chip invertido se ha completado básicamente, pero aún es necesario realizar un curado final.
El chip LED encapsulado y los componentes del sustrato se colocarán en el horno de curado para curar la imprimación de relleno, para fortalecer la confiabilidad de la conexión de todos los componentes.
Control de calidad
Después de completar todos los pasos de empaquetado de la tecnología COB del chip invertido, también necesitamos encapsular los componentes después del control de calidad para garantizar que no haya productos defectuosos en el siguiente paso de producción.
Ventajas de la tecnología COB de chip invertido
Pérdida de calor reducida
Mientras la corriente pase a través del metal, no importa cuán bueno o malo sea el metal, habrá calor de resistencia causado por la resistencia durante el proceso de energización, lo que dará como resultado una parte de la energía eléctrica convertida en pérdida de energía térmica.
Módulos LED Los chips COB empaquetados con tecnología flip chip tienen menos conductores metálicos para soldar y menos energía térmica para convertir.
Mayor eficiencia
El diseño del chip invertido COB de la estructura del componente LED es más simple, la tasa de transferencia de corriente es más rápida y reduce la pérdida de calor en el proceso, la pérdida de energía eléctrica es menor, es decir, la tasa de conversión de energía eléctrica es mayor, la eficiencia del LED es mayor.
Según las estadísticas, los módulos LED con tecnología COB de chip invertido tienen aproximadamente 45% menos pérdida de energía que los módulos LED comunes.
Mayor confiabilidad
Como la tecnología COB de chip invertido simplifica la estructura de los módulos LED, reduce la cantidad de muchos componentes electrónicos y no hay soldadura de plomo que pueda generar tasas de fallas, la estabilidad y confiabilidad generales de los módulos LED producidos utilizando la tecnología COB de chip invertido son más fuertes, más robustos y duraderos.
Mejor calidad de luz
Una mayor utilización de la energía eléctrica, una salida de luz más fuerte, la tecnología COB de chip invertido puede lograr un brillo más alto que la tecnología de empaquetado tradicional y, debido a las características más confiables del módulo LED fabricado por la tecnología COB de chip invertido, la pantalla LED de esta tecnología de empaquetado tiene una excelente uniformidad de color y consistencia de color.
Diseño compacto
Al reducir la cantidad de conectores y cables metálicos, la tecnología COB de chip invertido produce una estructura de módulo LED más simple, lo que significa que los chips se pueden montar de manera más compacta, logrando pantallas LED con un paso de píxeles más pequeño.
Historia evolutiva de la tecnología COB de chip invertido
A principios del siglo XXI, la tecnología DIP comenzó a utilizarse en el mercado, y en ese momento, era mayoritariamente de un solo color o pantallas LED de dos colores se utilizaba para mostrar cierta información de texto, que se usaba en estaciones y entradas de tiendas, y los pasos de píxeles de las pantallas LED hechas con tecnología DIP eran grandes, y la resolución de la pantalla como monitor de reproducción de video era baja, y la calidad de la imagen no era lo suficientemente clara, lo cual era adecuado solo para visualización a distancias medias a largas.
Seguido de la llegada de la tecnología SMD, el desarrollo de la tecnología SMD unos años más tarde, con bajo costo, alto rendimiento, características de alta calidad de imagen de la rápida ocupación del mercado, la pantalla LED también desde la baja resolución más temprana evolucionó gradualmente a imágenes de alta definición y visualización de video dinámica, y la tecnología SMD sigue progresando, el paso de píxeles es cada vez más pequeño, la imagen de la pantalla LED es cada vez más clara y delicada.
En 2016, comenzó a salir la tecnología COB, puede lograr un paso de píxeles más pequeño que la tecnología SMD y el costo del proceso está dentro del rango asequible del mercado, por lo que también es rápidamente aceptada por el mercado tan pronto como se lanza y se pone en producción en gran escala.
En 2017, apareció la tecnología COB de chip invertido, que mejora el rendimiento y la calidad de los LED sobre la base de la tecnología COB, pero debido a los problemas de costo y proceso no se puso en producción en grandes cantidades, hasta los últimos dos años recién comenzó a crecer una gran participación de mercado.
Diferencia entre la tecnología COB y la tecnología COB de chip invertido
Instalación
La tecnología COB consiste en instalar el chip LED boca arriba sobre el sustrato. Después de instalar el chip, es necesario utilizar cables metálicos para conectar el chip LED y el sustrato.
La tecnología COB de chip invertido consiste en instalar el chip LED al revés sobre el sustrato. Una vez instalado el chip, no es necesario conectar el chip LED al sustrato con cables metálicos.
Gestión térmica
La tecnología COB tiene más estructura de conexión de cables, mayor conversión de energía térmica y, debido a las características estructurales, el chip LED de tecnología COB está más alejado del disipador de calor, lo que provoca una disipación de calor más lenta.
La tecnología COB de chip invertido reduce la conexión del cable, la conversión de energía térmica es menor, la estructura de la capa del chip está más cerca del sustrato y la disipación del calor es más rápida.
Complejidad de fabricación
La tecnología COB se ha utilizado en el mercado LED durante mucho tiempo, tiene un proceso maduro, un proceso de fabricación simple, bajo costo y actualmente ocupa una gran parte del mercado.
El proceso de fabricación de la tecnología de chip COB invertido es más complejo, aunque desde el punto de vista general del rendimiento del módulo LED la tecnología de chip COB invertido es mejor que el producto terminado de la tecnología COB, pero el costo de fabricación de la tecnología de chip COB es más alto.
Densidad de píxeles
La tecnología COB puede realizar módulos LED de paso pequeño de aproximadamente 1 mm, pero la tecnología COB no puede realizar módulos LED de paso diminuto de menos de 0,4 mm.
La estructura de conexión del chip y el sustrato del módulo LED realizada con tecnología COB de chip invertido es más simple y la disposición del chip se puede realizar de manera más cercana; sobre la base de la tecnología COB, la tecnología COB de chip invertido puede lograr un paso de píxeles más pequeño y una mayor densidad de píxeles.
Conclusión
Sobre la base de la tecnología COB tradicional, la tecnología COB de chip invertido permite Tecnología de embalaje LED tener un mayor nivel de avances tecnológicos. La tecnología COB de chip invertido permite que los módulos LED reduzcan el consumo de energía, aumenten la estabilidad y la densidad de píxeles.
Aunque su costo actual es más alto que el de la tecnología COB, con el crecimiento de la tecnología y la madurez del proceso, el costo de producción de la tecnología COB de chip invertido convergerá gradualmente al nivel básico.
No existen dudas sobre la futura demanda del mercado para la tecnología COB con chip invertido.
