讀懂MIP：從“貼燈珠”到“芯片級封裝”的轉(zhuǎn)變

    然而，很多人常常將MIP與SMD、IMD混為一談。

    那么，它們到底有什么區(qū)別？真正的MIP，又是什么？    

    SMD

    從“貼燈珠”開始的封裝時代

    SMD（Surface Mount Device）是LED行業(yè)最早的主流封裝形式，它的核心特征是：將紅、綠、藍三顆獨立的LED正裝芯片分別打線封裝成燈珠（其中，紅光芯片為垂直結(jié)構(gòu)，只需打一根正極引線；藍/綠芯片為正裝結(jié)構(gòu)，正/負極均要打引線），再通過表貼制程，貼裝到PCB板上。

    但隨著顯示間距不斷縮小，SMD方案暴露出兩大問題：一是像素間距限制：單個燈珠體積較大，難以實現(xiàn)P0.9以下的微間距；第二，光學(xué)一致性不足：三顆芯片獨立封裝，存在微小高度差和光軸偏差，導(dǎo)致顯示畫面易出現(xiàn)色偏、亮度不均。第三，垂直或正裝結(jié)構(gòu)芯片出光面積小（大部分正面區(qū)域被焊盤和引線遮擋），發(fā)光效率偏低，在相同芯片尺寸下亮度比倒裝芯片低。    

    IMD    

    從“單燈珠”到“多像素集成”的過渡階段

    后來隨著間距的微縮化需求，衍生出n合一的IMD技術(shù)（Integrated Matrix Device），即將兩個或以上的RGB像素集合在一個封裝體內(nèi)，目前以四合一技術(shù)應(yīng)用最為成熟，即將4個像素集合在一個燈珠封裝體里。

    IMD兼具了SMD的可維護性與COB的高集成度，是早期小間距顯示（P0.9-P0.6）常用方案。但IMD仍保留了“貼燈珠”的本質(zhì)，封裝工序繁多、自動化程度有限；當間距進一步逼近P0.6以下時，封裝精度與貼裝效率的瓶頸逐漸顯現(xiàn)。

    且IMD集成封裝形式，在燈珠制程中已確定了模組間距型號，導(dǎo)致模組制程的靈活性小，不適用于多型號、多方案制造。    

    MIP    

    從“貼燈珠”到“芯片級封裝”的轉(zhuǎn)變

    MIP，全稱Mini/Micro LED in Package，核心理念是：先把Mini/Micro LED芯片倒裝到一個封裝體內(nèi)，形成獨立、穩(wěn)定的發(fā)光單元，再進行模組級的集成或貼裝。

    與傳統(tǒng)的SMD、IMD最大的不同在于，MIP的核心從“燈珠”轉(zhuǎn)向了“芯片封裝體”。

    通俗地說，SMD與IMD是“燈珠貼上去”，而MIP是“芯片封進去”。

    在封裝工藝上，MIP采用倒裝芯片+固晶焊接的結(jié)構(gòu)，摒棄金線打線工藝，使封裝更加緊湊、可靠。

    對于下游模組廠和屏廠而言，MIP既能兼容現(xiàn)有的COB制程設(shè)備，又能實現(xiàn)技術(shù)升級與產(chǎn)能復(fù)用，降低導(dǎo)入門檻的同時，避免因直接采用Micro芯片而造成的供應(yīng)鏈成本大幅上升。同時，封裝體本身也為芯片提供了額外的結(jié)構(gòu)保護與可靠性保障。    

    因此，MIP不僅是封裝工藝的升級，更是連接現(xiàn)有Mini LED產(chǎn)業(yè)體系與未來Micro LED顯示的關(guān)鍵中間層。

    且鑒于目前Micro LED方案（如COG方案），仍未完全解決巨量轉(zhuǎn)移良率及高成本問題上，通過將Micro LED利用先進封裝制程（藍寶石LLO+巨量轉(zhuǎn)移+RDL），使MIP燈珠尺寸進一步縮小至0202甚至0101，亦可實現(xiàn)COB制程目前難以滿足的P0.6及以下間距，實現(xiàn)極小間距模組產(chǎn)品的制造。

    目前，MIP封裝可根據(jù)芯片尺寸與襯底處理工藝的不同，分為 Mini級MIP 與 Micro級MIP。兩者的核心區(qū)別在于芯片尺寸大小與是否剝離藍寶石襯底。    

    Mini級MIP（Mini LED in Package）一般采用尺寸介于100μm至300μm、未剝離藍寶石襯底的Mini LED倒裝芯片，通過固晶封裝的形式制成MIP封裝體（一般為0404/0606 MIP）。

    其難點主要集中在前段封裝工藝——如何高效、穩(wěn)定地將Mini芯片封入MIP封裝體中。由于轉(zhuǎn)移效率和良率將直接影響成本，因此目前Mini級MIP的主要成本仍集中在MIP封裝體的環(huán)節(jié)。

    根據(jù)TrendForce的數(shù)據(jù)分析，0404 MIP顯示模組方案中，MIP封裝體成本占比高達31%，而PCB與后段固晶封裝成本有所下降。

    Micro LED In Package    

    當芯片尺寸縮小至Micro級（小于100μm）時，若直接用于LED顯示模組上，將面臨電路連接困難、良率低、芯片可靠性差等問題。且芯片尺寸進一步縮小至100μm時，傳統(tǒng)帶藍寶石襯底的圓片研磨減薄制程將變成工藝瓶頸，極容易出現(xiàn)研磨裂片問題，導(dǎo)致芯片良率低于50%，難以實現(xiàn)量產(chǎn)。因此需要引入激光剝離藍寶石襯底工藝（LLO）

    而Micro級MIP ，采用的是剝離藍寶石襯底的超小尺寸Micro RGB芯片（小于100μm），實現(xiàn)了真正意義上的“芯片級封裝”。

    在封裝結(jié)構(gòu)上，Micro級MIP沿用倒裝芯片+固晶的方案，通過“預(yù)封裝”方式，將微米級芯片通過先進封裝制程（藍寶石LLO+巨量轉(zhuǎn)移+RDL）整合為結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、尺寸更大的MIP封裝體，簡化后段制造流程，并解決返修、良率和產(chǎn)線兼容性等痛點。

    而這一技術(shù)路徑的關(guān)鍵挑戰(zhàn)，主要集中在芯片制程的后段工藝——如何高效剝離藍寶石襯底、以及如何突破Micro芯片巨量轉(zhuǎn)移的技術(shù)瓶頸。由于Micro LED芯片本身成本高昂、制程復(fù)雜，目前這一技術(shù)目前仍處于爬坡階段，尚未實現(xiàn)大規(guī)模普及應(yīng)用。    

    今年，中麒光電率先推出了應(yīng)用0303/0202燈珠的Micro MIP顯示模組。

    在顯示層面，該模組采用剝離藍寶石襯底的Micro LED芯片，發(fā)光源厚度＜10μm，大幅提升了發(fā)光效率與穩(wěn)定性；

    在結(jié)構(gòu)層面，中麒MIP模組采用150×168.75mm標準模組設(shè)計，兼容600mm通用箱體，具備更高的裝配靈活性，可無縫適配不同應(yīng)用場景，實現(xiàn)設(shè)備更新升級。

    未來，隨著Micro LED制程與襯底剝離技術(shù)的突破，Micro級MIP將成為推動Micro LED量產(chǎn)落地的關(guān)鍵路徑。

    中麒光電將持續(xù)深耕MIP技術(shù)，推動MIP顯示技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，為新一代高端顯示提供更具性能與成本競爭力的解決方案。