Desde a introdução de Tela de LED, o processo continua a progredir, a densidade de pixels está ficando cada vez maior, o que não pode ser separado de seu progresso na tecnologia de embalagem.
A tecnologia COB Flip Chip, uma vez que a indústria de displays de LED é uma tecnologia de embalagem mais avançada, qual é o seu fluxo de processo? Quais são as vantagens? Vamos entender isso juntos neste artigo.
O que é a tecnologia flip chip COB?
No passado, o desenvolvimento de uma tecnologia de encapsulamento de LED mais madura geralmente consistia na montagem frontal do chip de LED no substrato e, em seguida, a conexão elétrica era concluída entre o chip de LED e o suporte com soldagem de fio metálico.
A tecnologia COB flip chip é uma melhoria na tecnologia de encapsulamento de LED tradicional, montando o chip de LED diretamente de cabeça para baixo no substrato, de modo que os contatos do chip de LED entrem em contato direto com o substrato.
Essa forma de montagem do chip de LED economiza a conexão do fio entre o eletrodo do chip de LED e o suporte, reduz o consumo de energia e a perda de calor, e a estrutura é muito mais simples, permitindo um arranjo mais compacto da instalação, ou seja, menor pixel pitch e maior densidade de pixels.
Fluxo de processo da tecnologia COB flip chip
Inspeção de Qualidade e Limpeza de Wafers
Antes de prosseguirmos com a tecnologia COB flip chip, precisamos realizar uma inspeção de qualidade dos wafers para garantir que eles sejam de boa qualidade e que as dimensões estejam de acordo com os requisitos.
Após a triagem dos wafers apropriados, eles são limpos para garantir que sua superfície esteja livre de sujeira e manchas de óleo.
Deposição da camada metálica inferior
A camada metálica inferior é depositada no wafer por pulverização catódica magnetron, e é mais comum usar metais como titânio e cobre como camada semente.
Revestimento fotorresistente
O material isolante poliimida é revestido na superfície do wafer onde a deposição da camada metálica foi concluída, e o wafer é exposto e desenvolvido sequencialmente para criar as posições de abertura das saliências.
Segunda Fotolitografia
Então, para o próximo passo, a fim de abrir a área a ser revestida, precisamos fotolitografar a fotorresistência para criar a abertura.
Galvanoplastia
Uma liga de estanho e prata é galvanizada na área aberta para formar a protuberância.
Removendo a fotorresistência
Uma vez concluído o revestimento, o fotorresiste é removido, deixando exposta a camada de sementes metálicas depositada no início.
UBM Etch
Somente a camada de metal abaixo da saliência formada pela galvanoplastia é retida e o restante da camada de metal é removido.
Refluxo
As camadas de liga de estanho e prata são derretidas e deixadas a refluir através do processo de refluxo, resultando em um formato de bola de solda suave.
Montagem de chip
Alinhe as saliências do chip de LED ao substrato e cole o chip de LED ao substrato por meio do processo de refluxo ou colagem por prensagem a quente.
Enchimento de fundo
Após a conclusão da ligação do chip e do substrato, a tinta gota a gota preenche a lacuna restante entre o chip de LED e o substrato para aumentar a força de conexão do chip de LED e do substrato.
Cura
Após concluir as etapas acima, o pacote de tecnologia COB flip chip foi basicamente concluído, mas ainda precisa realizar uma cura final.
O chip de LED encapsulado e os componentes do substrato serão colocados no forno de cura para a cura do primer de enchimento, para fortalecer a confiabilidade da conexão de todos os componentes.
Verificação de qualidade
Após a conclusão de todas as etapas de embalagem da tecnologia flip chip COB, também precisamos encapsular os componentes após a verificação de qualidade para garantir que nenhum produto defeituoso passe para a próxima etapa da produção.
Vantagens da tecnologia flip chip COB
Perda de calor reduzida
Enquanto a corrente passar pelo metal, não importa quão bom ou ruim o metal seja, haverá calor de resistência causado pela resistência durante o processo de energização, resultando em uma parte da energia elétrica convertida em perda de energia térmica.
Módulos de LED embalados com tecnologia flip chip COB têm menos fios metálicos para soldar e menos energia térmica para converter.
Maior eficiência
O design do flip chip COB da estrutura do componente LED é mais simples, a taxa de transferência de corrente é mais rápida e reduz a perda de calor no processo, a perda de energia elétrica é menor, ou seja, a taxa de conversão de energia elétrica é maior, a eficiência do LED é maior.
De acordo com estatísticas, módulos de LED com tecnologia flip chip COB têm cerca de 45% menos perda de energia do que módulos de LED comuns.
Maior confiabilidade
Como a tecnologia flip chip COB simplifica a estrutura dos módulos de LED, reduz o número de muitos componentes eletrônicos e não há soldagem de chumbo que possa levar a taxas de falha, a estabilidade geral e a confiabilidade dos módulos de LED produzidos usando a tecnologia flip chip COB são mais fortes, mais robustas e duráveis.
Melhor qualidade de luz
Maior utilização de energia elétrica, saída de luz mais forte, a tecnologia flip chip COB pode atingir maior brilho do que a tecnologia de embalagem tradicional e, devido às características mais confiáveis do módulo de LED fabricado pela tecnologia flip chip COB, o display de LED desta tecnologia de embalagem tem excelente uniformidade e consistência de cores.
Design compacto
Ao reduzir o número de conectores e fios metálicos, a tecnologia flip chip COB produz uma estrutura de módulo de LED mais simples, o que significa que os chips podem ser montados de forma mais compacta, resultando em displays de LED com menor distância entre pixels.
História evolutiva da tecnologia COB flip chip
No início do século XXI, a tecnologia DIP começou a ser utilizada no mercado e, naquela época, era principalmente cor única ou displays de LED de duas cores usado para exibir algumas informações de texto, que eram usadas em estações e entradas de lojas, e os espaçamentos de pixel dos displays de LED feitos pela tecnologia DIP eram grandes, e a resolução da tela como um monitor de reprodução de vídeo era baixa, e a qualidade da imagem não era clara o suficiente, o que era adequado apenas para visualização de média a longa distância.
Seguido pela chegada da tecnologia SMD, o desenvolvimento da tecnologia SMD alguns anos depois, com baixo custo, alto desempenho, características de alta qualidade de imagem da rápida ocupação do mercado, a tela de LED também da primeira baixa resolução evoluiu gradualmente para imagens de alta definição e exibição de vídeo dinâmica, e a tecnologia SMD ainda está progredindo, o passo do pixel está ficando cada vez menor, a imagem da tela de LED está cada vez mais clara e delicada.
Em 2016, a tecnologia COB começou a ser lançada, ela consegue produzir um pixel pitch menor que a tecnologia SMD, e o custo do processo está dentro da faixa acessível do mercado, por isso também é rapidamente aceita pelo mercado assim que é lançada e colocada em produção em larga escala.
Em 2017, surgiu a tecnologia flip chip COB, que melhora o desempenho e a qualidade dos LEDs com base na tecnologia COB, mas devido aos problemas de custo e processo não foi colocada em produção em grandes quantidades, somente nos últimos dois anos começou a crescer muito a participação de mercado.
Diferença entre a tecnologia COB e a tecnologia COB flip chip
Instalação
A tecnologia COB consiste em instalar o chip de LED voltado para cima no substrato. Após instalar o chip, você precisa usar fios metálicos para conectar o chip de LED e o substrato.
A tecnologia Flip Chip COB consiste em instalar o chip de LED de cabeça para baixo no substrato. Após a instalação do chip, não há necessidade de conectar o chip de LED ao substrato com fios metálicos.
Gestão térmica
A tecnologia COB tem mais estrutura de conexão de fios, mais conversão de energia térmica e, devido às características estruturais, o chip de LED com tecnologia COB fica mais distante do dissipador de calor, com dissipação de calor mais lenta.
A tecnologia COB flip chip reduz a conexão dos fios, a conversão de energia térmica é menor, a estrutura da camada do chip fica mais próxima do substrato e a dissipação de calor é mais rápida.
Complexidade de fabricação
A tecnologia COB é utilizada no mercado de LED há muito tempo, possui um processo maduro, processo de fabricação simples, baixo custo e atualmente ocupa uma grande fatia do mercado.
O processo de fabricação da tecnologia COB flip chip é mais complexo, embora, em termos de desempenho geral, a tecnologia COB flip chip do módulo de LED seja melhor do que o produto final da tecnologia COB, mas o custo de fabricação da tecnologia COB do chip é mais alto.
Densidade de pixels
A tecnologia COB é capaz de produzir módulos de LED de passo pequeno, de cerca de 1 mm, mas módulos de LED de passo minúsculo, de menos de 0,4 mm, não podem ser produzidos pela tecnologia COB.
A estrutura de conexão do chip do módulo de LED e do substrato feita pela tecnologia flip chip COB é mais simples, e o arranjo do chip pode ser feito mais próximo. Com base na tecnologia COB, a tecnologia flip chip COB pode obter menor distância entre pixels e maior densidade de pixels.
Conclusão
Com base na tecnologia COB tradicional, a tecnologia flip chip COB permite Tecnologia de embalagem LED para ter um nível mais alto de avanços tecnológicos. A tecnologia flip chip COB permite que os módulos de LED reduzam o consumo de energia, aumentem a estabilidade e tenham maior densidade de pixels.
Embora seu custo atual seja maior que o da tecnologia COB, com o crescimento da tecnologia e a maturidade do processo, o custo de produção da tecnologia COB flip chip convergirá gradualmente para o nível básico.
Não há dúvidas sobre a demanda futura do mercado pela tecnologia COB de flip chip.
