Dall'introduzione di Schermo LED, il processo continua a progredire, la densità dei pixel diventa sempre più elevata, il che non può essere disgiunto dal progresso nella tecnologia di confezionamento.
La tecnologia COB flip chip, come quella dei display a LED, è una tecnologia di packaging più avanzata. Qual è il suo flusso di processo? Quali sono i vantaggi? Cerchiamo di capirne di più attraverso questo articolo.
Che cosa è la tecnologia flip chip COB?
In passato, lo sviluppo di una tecnologia di confezionamento LED più matura prevedeva solitamente il montaggio frontale del chip LED sul substrato, con la parte anteriore rivolta verso l'alto, e il completamento del collegamento elettrico tra il chip LED e la staffa mediante saldatura con piombo metallico.
La tecnologia flip chip COB rappresenta un miglioramento rispetto alla tradizionale tecnologia di confezionamento dei LED, montando direttamente il chip LED capovolto sul substrato, in modo che i contatti del chip LED siano a diretto contatto con il substrato.
Questo metodo di montaggio del chip LED consente di risparmiare il collegamento dei cavi tra l'elettrodo del chip LED e la staffa, riduce il consumo energetico e la perdita di calore e la struttura è molto più semplice, consentendo una disposizione più compatta dell'installazione, ovvero un pixel pitch più piccolo e una maggiore densità di pixel.
Flusso di processo della tecnologia COB flip chip
Controllo di qualità e pulizia dei wafer
Prima di procedere con la tecnologia flip chip COB, dobbiamo eseguire un'ispezione di qualità dei wafer per garantire che siano di buona qualità e che le dimensioni siano conformi ai requisiti.
Dopo aver selezionato i wafer appropriati, questi vengono puliti per garantire che la loro superficie sia priva di sporco e macchie d'olio.
Deposizione dello strato metallico inferiore
Lo strato metallico inferiore viene depositato sul wafer tramite sputtering magnetronico e, come strato di base, si utilizzano più comunemente metalli come il titanio e il rame.
Rivestimento fotoresist
Il materiale isolante in poliimmide viene rivestito sulla superficie del wafer dove è stata completata la deposizione dello strato metallico, e il wafer viene sequenzialmente esposto e sviluppato per creare le posizioni di apertura delle protuberanze.
Seconda fotolitografia
Quindi, per il passaggio successivo, per aprire l'area da placcare, dobbiamo fotolitografare il fotoresist per creare l'apertura.
Galvanotecnica
Per formare la protuberanza, sulla zona aperta viene applicata una lega di stagno e argento che viene galvanizzata.
Rimozione del fotoresist
Una volta completata la placcatura, il fotoresist viene rimosso, lasciando esposto lo strato di metallo depositato inizialmente.
UBM Etch
Viene mantenuto solo lo strato di metallo sottostante la protuberanza formata dalla galvanica, mentre il resto dello strato metallico viene rimosso.
Riflusso
Gli strati di lega stagno-argento vengono fusi e lasciati rifluire attraverso il processo di rifusione, dando origine a una sfera di saldatura liscia.
Montaggio del chip
Allineare le sporgenze del chip LED al substrato e incollare il chip LED al substrato tramite il processo di riflusso o di incollaggio tramite pressatura a caldo.
Riempimento inferiore
Una volta completata l'adesione del chip al substrato, la vernice a gocce riempie lo spazio rimanente tra il chip LED e il substrato, aumentando così la resistenza della connessione tra il chip LED e il substrato.
Stagionatura
Dopo aver completato i passaggi sopra descritti, il pacchetto tecnologico COB flip chip è sostanzialmente ultimato, ma è ancora necessario effettuare la polimerizzazione finale.
Il chip LED incapsulato e i componenti del substrato verranno posizionati nel forno di polimerizzazione per la polimerizzazione del primer di riempimento, per rafforzare l'affidabilità della connessione di tutti i componenti.
Controllo di qualità
Dopo aver completato tutte le fasi di confezionamento della tecnologia COB flip chip, dobbiamo anche incapsulare i componenti dopo il controllo qualità, per garantire che nessun prodotto difettoso venga immesso nella fase successiva della produzione.
Vantaggi della tecnologia flip chip COB
Riduzione della perdita di calore
Finché la corrente attraversa il metallo, indipendentemente dalla sua qualità, durante il processo di energizzazione si genererà calore di resistenza causato dalla resistenza stessa, con conseguente perdita di parte dell'energia elettrica convertita in energia termica.
Moduli LED confezionati con la tecnologia flip chip COB hanno meno conduttori metallici da saldare e meno energia termica da convertire.
Maggiore efficienza
La progettazione COB flip chip della struttura dei componenti LED è più semplice, la velocità di trasferimento della corrente è più rapida e si riduce la perdita di calore nel processo, la perdita di energia elettrica è minore, ovvero il tasso di conversione dell'energia elettrica è più elevato, l'efficienza del LED è più elevata.
Secondo le statistiche, i moduli LED con tecnologia flip chip COB hanno una perdita di potenza inferiore di circa 45% rispetto ai normali moduli LED.
Maggiore affidabilità
Poiché la tecnologia flip chip COB semplifica la struttura dei moduli LED, riduce il numero di numerosi componenti elettronici e non prevede saldature al piombo che potrebbero causare guasti, la stabilità e l'affidabilità complessive dei moduli LED prodotti utilizzando la tecnologia flip chip COB risultano più forti, più robuste e più durevoli.
Migliore qualità della luce
Maggiore utilizzo di energia elettrica, maggiore emissione luminosa, la tecnologia flip chip COB può raggiungere una luminosità maggiore rispetto alla tecnologia di confezionamento tradizionale e, grazie alle caratteristiche più affidabili del modulo LED prodotto con la tecnologia flip chip COB, il display LED di questa tecnologia di confezionamento presenta un'eccellente uniformità e consistenza del colore.
Design compatto
Riducendo il numero di connettori e cavi metallici, la tecnologia flip chip COB produce una struttura del modulo LED più semplice, il che significa che i chip possono essere montati in modo più compatto, realizzando display LED con pixel pitch più piccoli.
Storia evolutiva della tecnologia flip chip COB
All'inizio del 21° secolo, la tecnologia DIP ha iniziato ad essere utilizzata sul mercato e, a quel tempo, era principalmente monocolore O display LED bicolore utilizzato per visualizzare alcune informazioni di testo, che venivano utilizzate nelle stazioni e negli ingressi dei negozi, e i pixel pitch dei display LED realizzati con tecnologia DIP erano grandi, e la risoluzione dello schermo come monitor per la riproduzione video era bassa, e la qualità dell'immagine non era abbastanza chiara, il che era adatto solo per la visione a media e lunga distanza.
Seguito dall'arrivo della tecnologia SMD, lo sviluppo della tecnologia SMD qualche anno dopo, con basso costo, alte prestazioni, caratteristiche di elevata qualità dell'immagine della rapida occupazione del mercato, anche i display a LED dalla prima bassa risoluzione si sono gradualmente evoluti verso immagini ad alta definizione e display video dinamici, e la tecnologia SMD è ancora in progresso, il pixel pitch sta diventando sempre più piccolo, l'immagine sullo schermo a LED è sempre più chiara e delicata.
Nel 2016 ha iniziato a diffondersi la tecnologia COB, che consente di realizzare pixel pitch più piccoli rispetto alla tecnologia SMD e il cui costo è accessibile al mercato; per questo motivo è stata rapidamente accettata dal mercato non appena è stata lanciata e messa in produzione su larga scala.
Nel 2017 è apparsa la tecnologia flip chip COB, che migliora le prestazioni e la qualità dei LED basati sulla tecnologia COB, ma a causa dei costi e dei problemi di processo non è stata messa in produzione in grandi quantità; solo negli ultimi due anni ha iniziato a guadagnare una notevole quota di mercato.
Differenza tra la tecnologia COB e la tecnologia flip chip COB
Installazione
La tecnologia COB consiste nell'installare il chip LED sul substrato con il lato da illuminare rivolto verso l'alto. Dopo aver installato il chip, è necessario utilizzare cavi metallici per collegare il chip LED al substrato.
La tecnologia Flip Chip COB consiste nell'installare il chip LED capovolto sul substrato; una volta installato, non è più necessario collegarlo al substrato tramite cavi metallici.
Gestione termica
La tecnologia COB ha una struttura di connessione dei fili più ampia, una maggiore conversione di energia termica e, a causa delle caratteristiche strutturali, il chip LED con tecnologia COB è più lontano dal dissipatore di calore, con una dissipazione del calore più lenta.
La tecnologia flip chip COB riduce la connessione dei cavi, la conversione dell'energia termica è minore, la struttura dello strato del chip è più vicina al substrato, la dissipazione del calore è più rapida.
Complessità di produzione
La tecnologia COB è utilizzata da molto tempo nel mercato dei LED, ha un processo maturo, un processo di produzione semplice, è economica e attualmente occupa un'ampia quota di mercato.
Il processo di produzione della tecnologia COB flip chip è più complesso, sebbene le prestazioni complessive del modulo LED con tecnologia COB flip chip siano migliori del prodotto finito con tecnologia COB, ma i costi di produzione della tecnologia COB chip sono più elevati.
Densità dei pixel
La tecnologia COB è in grado di realizzare moduli LED con un passo ridotto di circa 1 mm, ma moduli LED con un passo inferiore a 0,4 mm non possono essere realizzati con la tecnologia COB.
La struttura di collegamento del chip del modulo LED e del substrato realizzata con la tecnologia flip chip COB è più semplice e la disposizione del chip può essere realizzata in modo più preciso. Sulla base della tecnologia flip chip COB, la tecnologia flip chip COB può realizzare un pixel pitch più piccolo e una densità di pixel più elevata.
Conclusione
Sulla base della tradizionale tecnologia COB, la tecnologia flip chip COB consente Tecnologia di imballaggio LED per raggiungere un livello più elevato di innovazioni tecnologiche. La tecnologia flip chip COB consente ai moduli LED di ridurre il consumo energetico, aumentare la stabilità e la densità dei pixel.
Sebbene il suo costo attuale sia superiore a quello della tecnologia COB, con la crescita della tecnologia e la maturità dei processi, il costo di produzione della tecnologia flip chip COB convergerà gradualmente al livello base.
Non vi è dubbio circa la futura domanda di mercato per la tecnologia flip chip COB.
