Em comparação com outras tecnologias de display, os displays de LED têm as vantagens de iluminação automática, bom desempenho de recuperação de cores, alta taxa de atualização, economia de energia e fácil manutenção. Alto brilho, emenda e grande tamanho são os fatores decisivos para o rápido crescimento dos displays de LED nas últimas duas décadas. Na categoria de telas grandes para exteriores, nenhuma outra tecnologia pode competir com a tecnologia de telas LED.
No entanto, no passado, também faltavam telas de LED. Por exemplo, a distância entre os grânulos da lâmpada embalados é grande e a resolução é baixa, o que não é adequado para observação interna e de perto. Para melhorar a resolução, é necessário reduzir o espaçamento entre os grânulos, mas o tamanho dos grânulos da lâmpada é reduzido. Embora a resolução de toda a tela possa ser melhorada, o custo aumentará rapidamente e será muito alto para afetar o display LED de pequeno alcance A ampla gama de aplicações comerciais. .
Nos últimos anos, com os esforços dos fabricantes de chips e fabricantes de embalagens, fabricantes de circuitos de IC e fabricantes de telas, o custo dos dispositivos de embalagem única tornou-se cada vez menor, os dispositivos de embalagem de LED tornaram-se cada vez menores e a distância entre pixels das telas de exibição tornam-se cada vez menores. Tornando-se cada vez menor. A resolução cada vez mais alta torna as vantagens dos visores LED de pequeno alcance em telas grandes internas cada vez mais óbvias.
Atualmente, os LEDs de pequeno alcance são usados principalmente em mídia publicitária, estádios, planos de fundo de palco, engenharia municipal, etc., e abrem mercados de tempos em tempos nos campos de transporte, radiodifusão e militar. A estimativa é de que até 2018 o mercado esteja próximo a 10 bilhões. É previsível que, nos próximos anos, as telas LED de pequeno alcance irão expandir a participação no mercado de tempos em tempos, espremendo o espaço de mercado de retroprojeção DLP. De acordo com estimativas do Everbright Securities Research Institute, até 2020, o pequeno espaçamento L
Em primeiro lugar, a demanda por chips de LED para telas de LED de pequeno alcance
O chip de LED é o centro do display de LED e desempenha um papel vital no desenvolvimento de LEDs de pequeno alcance. As conquistas atuais e o desenvolvimento futuro de monitores LED de pequeno alcance dependem dos esforços incessantes do chip.
Por um lado, a densidade dos pontos do display interno diminuiu gradualmente de P4 nos primeiros dias para P1.5, e P1.0 e P0.8 estão em desenvolvimento. Correspondentemente, o tamanho do cordão da lâmpada foi reduzido de 3535, 2121 para 1010. Alguns fabricantes desenvolveram os tamanhos 0808 e 0606 e alguns fabricantes estão desenvolvendo os tamanhos 0404.
É bem conhecido que o tamanho dos grânulos de embalagem é reduzido, o que inevitavelmente requer uma redução no tamanho do chip. Atualmente, a aparência de chips azuis-verdes comuns para monitores pequenos é de cerca de 30 mils2, e as fábricas de chips locais têm produzido em massa chips de 25 mils 2 ou mesmo 20 mils 2.
Por outro lado, os produtos externos do chip tornaram-se menores e o brilho de um único núcleo caiu, e uma série de problemas que afetam a qualidade da tela se tornaram proeminentes.
O primeiro é o requisito de escala de cinza. Ao contrário das telas externas, a dificuldade dos requisitos da tela interna não está no brilho, mas na escala de cinza. No momento, o requisito de brilho da tela grande interna é de cerca de 1500 cd / m2-2000 cd / m2, o brilho da tela LED de pequeno alcance é geralmente de cerca de 600 cd / m2-800 cd / m2, e o melhor brilho por longos a exibição do termo é de 100 cd. / m2-300cd / m2 ou assim.
Um dos desafios atuais das telas de LED de pequeno alcance é" luz baixa e cinza baixo." Em outras palavras, a escala de cinza não é suficiente com baixo brilho. Para completar" luz baixa e cinza alto" ;, o plano atual no lado da embalagem é um colchete preto. Uma vez que o suporte preto reflete fracamente no chip, o chip deve ter brilho suficiente.
A segunda é mostrar o problema médio. Em comparação com as telas tradicionais, o tom torna-se menor, o que causa problemas como brilho residual, escuridão da primeira digitalização, vermelhidão baixa e irregularidade na escala de cinza. No momento, em vista dos problemas de brilho residual, primeira varredura e baixo nível de cinza, tanto o lado da embalagem quanto o lado do controle de IC tentaram efetivamente aliviar esses problemas, e o problema de brilho médio sob baixo nível de cinza também foi corrigido ponto por apontar. . A tecnologia facilitou. No entanto, como uma das causas básicas do problema, são necessários mais esforços no lado do chip. Em detalhes, o brilho médio é melhor com uma pequena corrente e a capacitância parasita é melhor.
O terceiro é a questão da segurança. O padrão atual da indústria é que o valor permitido da taxa morta do LED é um décimo milésimo, o que obviamente não é adequado para telas de LED de pequeno alcance. Como a densidade de pixels da tela de pequeno porte é relativamente grande e o intervalo de observação é relativamente próximo, se houver uma luz morta em 10.000, o efeito é insuportável. No futuro, a demanda por taxa de luz morta será controlada em um centésimo milionésimo ou mesmo um milionésimo para atender às necessidades de uso de longo prazo.
De modo geral, para o desenvolvimento de LEDs de pequeno passo, os requisitos da parte do chip são: redução de tamanho, melhoria relativa de brilho, boa divergência de brilho em pequenas correntes, boa divergência de capacitância parasita e alta confiabilidade.
Em segundo lugar, o plano de processamento do chip final
1. Redução de tamanho do chip de redução
Por fora, é uma questão de design de tamanho. Parece que isso só pode ser resolvido projetando um tamanho menor de acordo com os requisitos. Mas a redução no tamanho do chip vai parar indefinidamente? A resposta pode ser negativa. Existem várias razões para limitar a redução do tamanho do chip:
(1) Restrições no processamento de embalagens. No processo de empacotamento, existem dois fatores que limitam a redução no tamanho do chip. Um é a limitação do bico. O chip precisa coletar o chip e o lado curto do chip deve ser maior do que o diâmetro interno do bico. Atualmente, o diâmetro interno de um bocal de baixo custo é de cerca de 80um. A segunda é a limitação da ligação de fios. Em primeiro lugar, a bobina, ou seja, o eletrodo de cavacos deve ser grande o suficiente, caso contrário, a confiabilidade da ligação do fio não pode ser garantida. O menor diâmetro de eletrodo da indústria é 45um. Em segundo lugar, a distância entre os eletrodos deve ser grande o suficiente, caso contrário, as ligações dos dois fios inevitavelmente interferirão uma na outra.
(2) Limitações do processamento do chip. O processamento do chip também tem duas limitações. Um é a limitação do planejamento de tamanho. Além das limitações da extremidade do pacote acima mencionada, o tamanho do eletrodo e o espaçamento do eletrodo, o eletrodo e o espaçamento MESA, a largura da linha traçada, o espaçamento da linha limite de diferentes camadas, etc. têm suas limitações, características de corrente do chip, capacidade de processo SD e capacidade de processamento de fotolitografia. . O escopo da restrição detalhada foi resolvido. Geralmente, a distância mínima entre o eletrodo P e a borda do chip será limitada a mais de 14 μm.
A segunda é limitar a capacidade de corte. O processo de emenda mecânica de corte SD + tem limitações e o tamanho do cavaco pode ser muito pequeno para ser quebrado. Conforme o diâmetro do wafer aumenta de 2 para 4 polegadas, ou para 6 polegadas no futuro, a dificuldade de cortar as lâminas aumenta e o tamanho dos cavacos processados aumentará. Tomando um filme de 4 polegadas como exemplo, se o comprimento do lado curto do chip for menor que 90 mícrons e a relação de aspecto for maior que 1,5: 1, a perda de rendimento aumentará significativamente.
Com base nas razões acima, o autor ousadamente prevê que depois que o tamanho do chip for reduzido para 17mil2, o design e o processamento do chip podem atingir o limite. A menos que haja um grande avanço no esquema de tecnologia de chip, não há espaço para redução.
2. Aumento de brilho
O aumento de brilho é um tema permanente para chips. A fábrica de chips otimiza e otimiza os efeitos quânticos internos por meio de procedimentos epitaxiais e aprimora os efeitos quânticos externos por meio de ajustes na estrutura do chip.
No entanto, por um lado, a redução no tamanho do chip leva inevitavelmente a uma redução na área da área de emissão de luz, e o brilho do chip diminui. Por outro lado, o dot pitch de monitores pequenos é reduzido e o requisito de brilho de um único chip é reduzido. Existe uma relação complementar entre os dois, mas existe um resultado final. Atualmente, para reduzir custos, o lado do chip subtrai principalmente a estrutura, o que geralmente reduz o brilho. Portanto, como equilibrar as compensações é uma questão à qual a indústria deve prestar atenção.
3. Bifurcação sob baixa corrente
Compare a chamada corrente baixa com a corrente dos tradicionais testes de chips internos e externos. Conforme mostrado na figura abaixo, a curva IV do chip, os chips internos e externos tradicionais funcionam na área de trabalho linear, a corrente é muito grande. Os chips de LED de pequeno passo precisam trabalhar em uma área de trabalho não linear próxima a 0 e a corrente é muito pequena.
Na área de trabalho não linear, o chip de LED é afetado pelo limite de comutação do semicondutor e a diferença entre os chips é mais óbvia. Para analisar a descontinuidade do brilho e comprimento de onda de um chip de grande escala, é fácil ver que a dispersão na área de trabalho não linear é muito maior do que a dispersão na área de trabalho linear. Este é um desafio inerente aos chips atuais.
O método para resolver este problema é otimizar a direção da extensão primeiro para reduzir o limite inferior da área de trabalho linear; a segunda é a otimização da divisão de chips, que distingue diferentes chips de características.
4. Divergência de capacitância parasitária
Atualmente, não há nenhuma condição no lado do chip para medir diretamente as características de capacitância do chip. A relação entre as características de capacitância e os itens de medição tradicionais ainda não está clara e está esperando que a indústria faça um resumo. A direção da otimização do lado do chip é um ajuste único e a outra é a melhoria da classificação elétrica, mas o custo é alto e não é recomendado.
5. Confiabilidade
A confiabilidade do empacotamento de chips pode ser caracterizada por vários parâmetros durante o empacotamento e envelhecimento do chip. Mas, em geral, os fatores que afetam a confiabilidade do chip atrás da tela estão principalmente concentrados em ESD e IR.
ESD refere-se à capacidade de resistir à eletricidade estática. De acordo com a indústria de IC, mais de 50% das falhas de chip estão relacionadas a ESD. Para melhorar a confiabilidade do chip, é necessário aprimorar os talentos ESD. No entanto, sob o mesmo wafer epitaxial e a mesma estrutura de chip, o tamanho do chip torna-se menor, o que inevitavelmente leva ao enfraquecimento do ESD. Isso está diretamente relacionado às características de densidade de corrente e capacitância do chip e não pode ser resistido.
IR se refere ao vazamento reverso e geralmente é medido em uma tensão reversa fixa. IR reflete o número de defeitos dentro do chip. Quanto maior o valor de IR, mais óbvios serão os defeitos internos.
Para melhorar o desempenho de ESD e IR, mais otimizações devem ser feitas na estrutura epitaxial e na estrutura do chip. No caso de armazenamento de chip, após especificações rígidas, ESD e chips com fraco desempenho de infravermelho podem ser removidos com eficácia, melhorando assim a confiabilidade dos chips no chip.
Quatro, resumo
Em suma, com o avanço da ciência e a atualização dos tempos, o desenvolvimento da indústria de telas LED tornou-se cada vez mais popular, mas o efeito da indústria da tela finalmente melhorou, e os desempregados têm trabalhado duro de vez em quando Tempo.
