Dans le domaine des puces d'affichage RVB haute définition, les structures à montage avant, flip-chip et verticales sont "trois piliers", parmi lesquels les structures à montage avant et flip-chip en saphir ordinaires sont plus courantes, et les structures verticales se réfèrent généralement à mince -des puces LED à film qui ont été retirées du substrat.Un nouveau substrat peut être fixé ou le substrat peut ne pas être collé pour former une puce verticale.
Correspondant aux écrans d'affichage avec des pas différents, les avantages et les inconvénients des structures à montage frontal, flip-chip et verticales sont différents, mais peu importe la comparaison de la structure à montage frontal ou de la structure flip-chip, les avantages de la structure verticale dans certains aspects sont évidents.
P1.25-P0.6 : Quatre avantages se distinguent
Lattice a comparé les performances des puces verticales 5 × 5 mil de Lattice et des puces formelles JD 5 × 6 mil par le biais d'expériences.Les résultats prouvent que par rapport aux puces montées à l'avant, les puces verticales n'ont pas de lumière latérale en raison de la lumière unilatérale.Il y a moins d'interférences lumineuses à mesure que l'espacement devient plus petit.En d'autres termes, plus le pitch est petit, moins la perte de luminosité est importante.Par conséquent, les puces verticales présentent des avantages évidents en termes d'intensité lumineuse et de clarté d'affichage à des pas plus petits.
Plus précisément, la puce verticale a une forme d'émission de lumière brillante, une sortie de lumière uniforme, une distribution de lumière facile et de bonnes performances de dissipation thermique, de sorte que l'effet d'affichage est clair ;De plus, la structure verticale des électrodes, la distribution du courant est plus uniforme et la courbe IV est cohérente.Les électrodes sont du même côté, il y a un blocage de courant et l'uniformité de la tache lumineuse est mauvaise.En termes de rendement de production, la structure verticale peut économiser deux fils par rapport à la structure formelle ordinaire, et la zone de câblage dans l'appareil est plus suffisante, ce qui peut augmenter efficacement la capacité de production de l'équipement et réduire le taux de défaut de l'appareil en raison au câblage par un ordre de grandeur.
In applications d'affichage,le phénomène « chenille » a toujours été un problème majeur pour les industriels, et la cause première de ce phénomène est la migration des métaux.La migration du métal est étroitement liée à la température, à l'humidité, à la différence de potentiel et au matériau d'électrode de la puce, et elle est plus susceptible d'apparaître sur un écran avec un pas plus petit.La structure entièrement verticale de la puce présente également des avantages naturels pour résoudre la migration des métaux.
Tout d'abord, la distance entre les pôles positif et négatif de la puce à structure verticale est supérieure à 135 µm.En raison de la grande distance entre les pôles positifs et négatifs dans l'espace physique, même en cas de migration d'ions métalliques, la durée de vie du cordon de lampe de la puce verticale peut être plus de 4 fois plus longue que celle de la puce horizontale, ce qui améliore considérablement la fiabilité du produit. et la stabilité.C'est mieux pouraffichage flexible.La seconde est que la surface de la puce bleu-vert avec une structure verticale est une électrode métallique entièrement inerte Ti/Pt/Au, qui est difficile pour la migration du métal, et sa performance principale est la même que celle d'un rouge -puce verticale légère.La troisième est que la puce à structure verticale utilise de la colle d'argent, qui a une bonne conductivité thermique, et la température à l'intérieur de la lampe est bien inférieure à celle de l'installation formelle, ce qui peut réduire considérablement la vitesse de migration des ions métalliques.
À ce stade, dans l'application P1.25-P0.9, bien que la solution frontale ordinaire occupe le marché principal en raison de son faible avantage de prix, les solutions flip-chip et verticales jouent un rôle majeur dans les applications haut de gamme en raison à leurs performances supérieures.En termes de coût, le prix d'un groupe de puces RVB dans la solution verticale est la moitié de celui de la solution flip-chip, de sorte que les performances de coût de la structure verticale sont plus élevées.
Dans les applications P0.6-P0.9mm, les solutions ordinaires à montage frontal sont limitées par la limite d'espace physique, il est difficile de garantir le rendement et la possibilité de production de masse est faible, tandis que les solutions flip-chip et puce verticale peuvent répondre aux exigences.Il convient de noter que, pour l'usine d'emballage, il est nécessaire d'ajouter une grande quantité d'équipements pour adopter le schéma de structure flip-chip, et parce que les deux plots du flip-chip sont extrêmement petits, le taux de rendement de la pâte à braser le soudage n'est pas élevé, et la maturité du processus d'emballage du schéma de puce vertical élevé, l'emballage existant
l'équipement d'usine peut être utilisé en commun, et le coût d'un ensemble de RVB pour les puces verticales n'est que la moitié de celui d'un ensemble de RVB pour les flip-chips, et la performance globale du coût de la solution verticale est également supérieure à celle du solution flip-chip.
P0.6-P0.3 : Bénédiction de deux voies techniques majeures
Pour les applications P0.6-P0.3, Lattice se concentre principalement sur les LED à couche mince, une technologie de puce à couche mince sans substrat, couvrant la structure verticale et la structure à puce retournée.La LED à couche mince fait généralement référence à une puce LED à couche mince qui a été retirée du substrat.Après le décapage du substrat, un nouveau substrat peut être collé ou une structure verticale peut être réalisée sans lier le substrat.C'est ce qu'on appelle le film mince vertical, ou VTF en abrégé.Dans le même temps, il peut également être transformé en une structure flip-chip sans coller le substrat, qui est appelé puce flip à couche mince, ou TFFC en abrégé.
Voie technique 1 : Puce VTF/TFFC + lumière rouge à points quantiques (QD + LED InGaN à lumière bleue)
Sous la taille de puce extrêmement petite, la LED rouge AlGaInP traditionnelle a de mauvaises propriétés mécaniques après le retrait du substrat, et il est extrêmement facile de se casser pendant le processus de transfert, ce qui rend difficile la production de masse ultérieure.Par conséquent, une solution consiste à utiliser l'impression, la pulvérisation, l'impression et d'autres technologies pour placer des points quantiques sur la surface des LED bleues GaN pour obtenir des LED rouges.
Route technique 2 : les LED InGaN sont utilisées dans toutes les couleurs RVB
En raison de la résistance mécanique insuffisante de la lumière rouge quaternaire existante après élimination du substrat, il est difficile de réaliser le processus de production ultérieur.Une autre solution est que les trois couleurs de RVB sont toutes des LED InGaN, et réalisent en même temps l'unification de l'épitaxie et de la fabrication de puces.Selon les rapports, Jingneng a commencé la recherche et le développement de la lumière rouge au nitrure de gallium sur des substrats de silicium, et certaines réalisations ont été réalisées dans les LED à lumière rouge InGaN à base de silicium, rendant possible cette technologie.
Il convient de noter qu'en comparant les avantages et les inconvénients des puces TFFC, FC et Micro en termes de substrat, de séparation des puces, d'efficacité lumineuse et de transfert de masse, Lattice est parvenu à une conclusion : en utilisant la voie technique de Micro et celle de Lattice. Les mini-puces peuvent réduire considérablement les coûts des puces tout en réduisant les difficultés techniques.Cela signifie également que les produits à grand écran LED ultra-haute définition 4K et 8K Mini devraient entrer dans des milliers de foyers.
À l'heure actuelle, les grands écrans ultra-haute définition 4K et 8K Mini sont imparables grâce à la technologie 5G, et les puces Mini LED verticales à substrat de silicium ont la possibilité de devenir une solution de source lumineuse extrêmement rentable.
Heure de publication : 18 novembre 2022