小间距LED屏芯片端的解决方案

1. 尺寸缩小芯片尺寸缩小

表面上看，就是版图设计的问题，似乎只要根据需要设计更小的版图就能解决。但是，芯片尺寸的缩小是否能无限的进行下去呢？答案是否定的。有如下几个原因制约着芯片尺寸缩小的程度：

（1）封装加工的限制。封装加工过程中，两个因素限制了芯片尺寸的缩小。一是吸嘴的限制。固晶需要吸取芯片，芯片短边尺寸必须大于吸嘴内径。目前有性价比的吸嘴内径为80um左右。二是焊线的限制。首先是焊线盘即芯片电极必须足够大，否则焊线可靠性不能保证，业内报道最小电极直径45um；其次是电极之间的间距必须足够大，否则两次焊线间必然会相互干扰。

（2）芯片加工的限制。芯片加工过程中，也有两方面的限制。其一是版图布局的限制。除了上述封装端的限制，电极大小，电极间距有要求外，电极与MESA距离、划道宽度、不同层的边界线间距等都有其限制，芯片的电流特性、SD工艺能力、光刻的加工能力决定了具体限制的范围。通常，P电极到芯片边缘的最小距离会限定在14μm以上。

其二是划裂加工能力的限制。SD划片+机械裂片工艺都有极限，芯片尺寸过小可能无法裂片。当晶圆片直径从2英寸增加到4英寸、或未来增加到6英寸时，划片裂片的难度是随之增加的，也就是说，可加工的芯片尺寸将随之增大。以4寸片为例，如果芯片短边长度小于90μm，长宽比大于1.5:1的，良率的损失将显著增加。

基于上述原因，笔者大胆预测，芯片尺寸缩小到17mil2后，芯片设计和工艺加工能力接近极限，基本再无缩小空间，除非芯片技术方案有大的突破。

2. 亮度提升

亮度提升是芯片端永恒的主题。芯片厂通过外延程式优化提升内量子效应，通过芯片结构调整提升外量子效应。

不过，一方面芯片尺寸缩小必然导致发光区面积缩小，芯片亮度下降。另一方面，小间距显示屏的点间距缩小，对单芯片亮度需求有下降。两者之间是存在互补的关系，但要留有底线。目前芯片端为了降低成本，主要是在结构上做减法，这通常要付出亮度降低的代价，因此，如何权衡取舍是业者要注意的问题。

3. 小电流下的一致性

所谓的小电流，是相对常规户内、户外芯片试用的电流来说的。如下图所示的芯片I-V曲线，常规户内、户外芯片工作于线性工作区，电流较大。而小间距LED芯片需要工作于靠近0点的非线性工作区，电流偏小。