点间距微缩是显示屏产业的发展趋势，说明了作为半导体的一大分支，摩尔定律对于LED产业同样适用。当前正装芯片进入红海市场，接下来的技术路线走向极为关键。近期，中麒光电正式发布全倒装二合一Mini LED，引起产业界的关注。
P1.0以上正装产品进入红海市场，倒装Mini LED初露头角
目前，P4、P3、P2.5、P1.56、P1.25已经逐步进入红海市场，毛利润持续下降，甚至有些封装厂家出现了负利润状况。同时，正装芯片作为目前LED显示屏产业的主要原材料，也面临着巨大的挑战。
从产品稳定上看，P1.25的正装芯片结构产品1010器件，一直以来都是小间距的主力市场，但从2018年至今，陆续出现灯珠批量性离子迁移的问题。为此，倒装类的Mini LED产品的关注度急速上升，2020年12月，中麒光电正式推出全倒装Mini LED 二合一新产品，全倒装二合一Mini LED的基因优势开始崭露头角。
二合一海报
倒装芯片简化工艺，优化离子迁移问题
众多厂商在正装芯片降成本的路上狂奔太快，忽略了4×5mil、4×6 mil、5×7 mil芯片结构本身在焊线工艺上存在P、N两极过近的风险，加上1010 chip型灯珠是切割型产品，其胶体与基板分层会导致湿气的流入。芯片正表面粘上湿气后，在电场的影响下，会加剧P、N极产生金属离子迁移的风险。显然，IMD方案采用正装芯片，存在一定的物理极限，无法满足小间距产品的使用需求。
相反，中麒光电Mini LED二合一新产品采用的倒装芯片的P、N极在焊盘的间距是40-50μm，为正装芯片的3倍，降低了离子迁移的风险，可靠性更强。
图1：正装、倒装结构对比图
实现光形饱满，发光效率更高
在发光效率方面，相较于IMD多合一方案，中麒光电二合一全倒装Mini LED产品优势更加明显。由于正装芯片有两个焊线点，在P、N极正面出光，光形是不饱满的，出光角度仅为110°，很容易出现色差问题。而倒装芯片为光电分离结构，P、N两个焊点在底部，电性连线和出光光形分别在正反两面，出光角度更大，有效避免了色差问题。
同时，正装LED的R光芯片厚度在140μm左右，而G、B光芯片厚度在80-85μm左右。芯片厚度不一会导致出光光形难以匹配。全倒装芯片产品在R、G、B芯片厚度上是80-85μm，高度相对一致，出光光形上匹配度更高。
图3：插入正装产品，全倒装产品（光形图）
结构创新，更薄更牢固
在结构性问题上，正装芯片的Mini LED产品比如Chip 1010，容易出现胶体外漏导致使用时易出现灯珠脱落的现象，给用户带来诸多困扰。中麒光电的二合一全倒装Mini LED芯片结构在焊接推力上，做了全面的提升，推力值高达2-3kg，有效解决了掉灯问题。此外，采用SMT印刷锡膏工艺，回焊后铜和锡的焊接强度更高。
在厚度上，正装芯片结构是打线结构，BT板上需要镀铜、镀镍、镀金，厚度为0.65-0.85㎜。全倒装芯片是无打线结构，有很好的减薄效果，加上焊盘镀铜、镀锡，厚度可控制在0.4-0.5㎜，相比正装所用板材，厚度更薄。
解决偏色问题，出光效果更优
正装芯片结构的IMD多合一产品天然存在RGB光形不匹配的问题，若后道工序中出现切割偏移，则会进一步加剧光形的偏移。中麒光电二合一全倒装Mini LED，因为产品结构薄，出光效率高，光形匹配性强，在偏色问题的处理上优于正装IMD多合一产品。
图4：正装、倒装光色对比图
中麒光电巨量转移共晶焊接工艺，更加可靠
正装芯片结构产品相对成熟，但焊线的推力值铜线在9-11g左右，金线5-6g左右，切割精度±0.015㎜，可靠性和精度仍无法充分满足客户的需求，这使得正装芯片的工艺难度聚焦于焊线、切割上。
对于全倒装芯片的封装结构，以采用中麒光电的巨量转移共晶焊接工艺为例，制造的二合一全倒装Mini LED芯片底部推力可达到25-50g，而且封装胶体更薄。此外，相较于传统封装结构，共晶焊封装技术可实现单芯片及多芯片模组的无金线封装，保证了产品的高亮度、高光效、高可靠性、低热阻、颜色一致性好和超薄封装等诸多优点。
摩尔定律，二合一全倒装Mini LED未来可期
成本上，正装芯片结构产品由于工艺成熟，有规模优势，但自动化程度不高，生产易受人为因素影响。中麒光电的二合一全倒装Mini LED是新工艺，自动化程度高，随着半导体摩尔定律，价格是注定会根据市场规律逐步下降。
2020年虽然受到疫情侵袭，但Mini/Micro LED呈逆势增长，以中麒光电全倒装Mini LED 二合一新品为代表的方案将有效解决当前Mini LED的关键问题，进一步催化了Mini LED的爆发，推动了LED显示产业的发展。
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