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  "title": "マイクロLEDディスプレイ：チップとパッケージングの分析",
  "kind": "reference",
  "company": "GRISH / Beijing Grish Hitech",
  "category": "Lapping, honing & superfinishing",
  "parameters": {
    "Brand / publisher": "GRISH",
    "Content type": "articles",
    "Language": "日本語"
  },
  "language": "ja",
  "source_url": "https://grish.com/ja/chip-structure-packaging-analysis-micro-led-display/",
  "content_html": "<div>\n<p><span>最近、工業情報技術省、国家ラジオ映画テレビ総局、中国中央テレビは共同で「超高精細映像産業発展アクションプラン（2019-2022）」を発表しました。2022年までに、中国の超高精細映像産業の全体規模は </span><span>4兆元を超える見込みで、4K産業エコシステムは基本的に完成し、8K主要技術製品の研究開発と産業化において突破が図られています。現在、人々は表示製品の画質と解像度に対してより高い要求を持っています。これは、表示産業が超高精細時代に入り、さまざまな新しい表示技術が急成長していることを示しています。新世代の表示技術として、マイクロLEDは国内外の表示メーカーにとって競争の技術的高地となっています。多くのメーカーが2021年上半期にマイクロLED表示技術を世界に展開しています。</span></p>\n<p><img src=\"/files/grish-asset-b39e5387bab5607541a09070/83c1bab1489ab90d3b0c8df1f2b5f265_micro-led-display-chip-and-packaging-analysis-attachment_1-0.jpeg\" loading=\"lazy\" decoding=\"async\"></p>\n<h2><span>マイクロLEDに参入：次世代の表示技術</span></h2>\n<p><span>マイクロLEDは、LEDディスプレイをマイクロンレベルに小型化する表示技術です。明るさ、コントラスト、広色域、長寿命、高信頼性などの利点があります。明るさと省エネの利点を持つほぼ完璧な表示技術と考えられています。0インチ以上の大サイズのテレビ製品に最適なソリューションとして広い応用の見込みがあります。現在、ソニー、サムスンおよびいくつかの国内表示メーカーがマイクロLED技術に基づく大サイズの消費者向け製品を展開しています。</span></p>\n<p><span>さらに、ピクセルピッチの縮小、特にマイクロLED技術の進展に伴い、超高精細LEDディスプレイはトレンドとなっています。ディスプレイ品質はますます繊細になり、応用シナリオも伝統的な工事レベルから商業表示や高級消費者レベルへと拡大しています。例えば、2Bの表示アプリケーションシナリオとして、映画館、ショッピングモール、会議室、コントロールルームなどの屋内大型ディスプレイ、屋外表示などがあります。マイクロLEDはその独自の利点により、2Cと2B市場の両方で強い競争力を持っていることが見受けられます。従来のパネルメーカーやLEDディスプレイメーカーはこの技術を積極的に展開しています。現在、各メーカーから発表されたマイクロLED商業表示製品には、2K 55インチ（P0.6）、2K 73インチ（P0.8）、2K 82インチ（P0.9）、4K 110インチ（P0.6）、4K 138インチ（P0.7）、4K 165インチ（P0.9）、8K 220インチ（P0.6）などが含まれています。</span></p>\n<p><span>マイクロLEDディスプレイ技術は、従来のLEDディスプレイの微小ピッチと高精細化と見なすことができます。マイクロLEDディスプレイは、微小なLEDクリスタル粒子をピクセルの発光点として使用します。LEDチップの構造とパッケージング方法は、マイクロLEDディスプレイデバイスの性能に直接影響します。</span></p>\n<h2><span>マイクロLEDチップ構造の比較</span></h2>\n<p><span>LEDチップは通常、基板、P型半導体層、N型半導体層、PN接合、正負極で構成されています。正負極の間に直流電圧がかかると、P領域からN領域へのホールが注入され、N領域からP領域への電子がPN接合で再結合し、電気エネルギーが光エネルギーに変換され、異なる波長の光が放出されます。 LEDチップの構造には、通常構造、フリップチップ構造、垂直構造の3つの主要な構造があります。 </span></p>\n<p><img src=\"/files/grish-asset-1dc6ccea3146f77b845a6408/4b5e4b570ad130ed8f547717905671e8_micro-led-display-chip-and-packaging-analysis-attachment_1-1.jpeg\" loading=\"lazy\" decoding=\"async\"></p>\n<h2><span>マイクロLED大画面表示技術の分析</span></h2>\n<h3><span>通常構造のチップ</span></h3>\n<p><span>通常のチップは、最も早くから使われているチップ構造です。この構造は、上から下への順で、電極、P型半導体層、発光層、N型半導体層、基板で構成されています。この構造では、PN接合で発生した熱はサファイアライニングを通過する必要があります。サファイア基板の熱伝導性の悪さが構造の熱伝導性を低下させ、チップの光効率と信頼性を低下させます。通常のチップ構造では、p電極とn電極の両方がチップの発光面に位置しており、電極のブロックがチップの発光に影響を与え、チップの光効率を低下させる可能性があります。正と負の電極がチップの同じ側に位置する場合も、電流の集中が生じやすくなり、光効率が低下します。さらに、温度や湿度などの要因により電極金属の移動が発生する可能性があります。チップサイズが縮小し、正負の電極の距離が短縮されるにつれて、電極の移動が短絡の問題を引き起こす可能性があります。 </span></p>\n<h3><span>フリップチップ構造</span></h3>\n<p><span>フリップチップ構造は、サファイア基板、N型半導体層、発光層、P型半導体層、電極が上から下に配置されています。通常のチップ構造と比較して、この構造でPN接合から発生する熱は基板を通過せず、直接ヒートシンクに伝導されるため、熱放散性能が良く、チップの光効率と信頼性が高いです。フリップチップ構造では、p電極とn電極の両方が底面にあり、放出される光が遮られることを回避し、チップの発光効率が向上します。さらに、フリップチップ電極の距離を縮小することで、電極金属の移動によって引き起こされる短絡のリスクを減少させることができます。</span></p>\n<h3><span>垂直構造チップ</span></h3>\n<p><span>通常のチップと比較して、垂直構造チップは高い熱伝導性の基板（Si、Ge、Cuなどの基板）をサファイア基板の代わりに使用し、チップの熱放散性能を大幅に改善します。同時に、垂直構造チップの正負の電極はチップの上面と下面に配置され、電流分布がより均一になり、局所的な高温を回避することでチップの信頼性がさらに向上します。ただし、現在のところ、垂直チップのコストは高く、大量生産能力は低いです。</span></p>\n<h2><span>マイクロLEDパッケージングソリューションの比較</span></h2>\n<p><span>単一のLED発光チップでは使用要件を満たすことができず、パッケージングが必要です。合理的なパッケージ構造と技術は、発光チップの電気入力、機械的保護、効果的な熱放散チャネルを提供することができ、高効率で高品質な光出力を実現するのに役立ちます。LEDチップのサイズと表示画面の間隔の縮小は、パッケージへの要求を高めています。現在、一般的なマイクロLEDパッケージング方法には、チップタイプSMDパッケージ、N-in-1 IMDパッケージ、およびCOBパッケージがあります。</span></p>\n<p><img src=\"/files/grish-asset-9ca2638fbdd7bdcb2b61bb8d/7d09f3b153cafbe38f3b7b537078ee22_micro-led-display-chip-and-packaging-analysis-attachment_1-2.jpeg\" loading=\"lazy\" decoding=\"async\"></p>\n<h3><span>チップタイプSMDパッケージ</span></h3>\n<p><span>チップタイプSMDパッケージは、単一のLEDピクセルをBT基板上に固化し、その後、エポキシを使用して発光チップを封止します。これにより、チップタイプパッケージ内の単一ピクセルが得られ、SMD技術を使用して単一ピクセルのチップタイプパッケージをPCB基板に貼り付けることができます。すなわち、LED表示モジュールが利用可能です。チップタイプSMDパッケージは、サイズが小さく、はんだ接続面積が小さく、多数のはんだ接続があります。LEDチップのサイズとディスプレイ画面のピクセルピッチが縮小するにつれて、単一のSMDデバイスの気密性は低く、損傷を受けやすく、水蒸気によって腐食し、衝撃を受けやすく、保護が不十分です。あまりにも近いはんだ接点は、短絡のリスクを引き起こす可能性が高いため、マイクロLED微細ピッチディスプレイには適していません。</span></p>\n<h3><span>N-in-one IMDパッケージ</span></h3>\n<p><span>N-in-one IMDパッケージは、Nピクセルユニット（主に2または4）をBT基板上で固化し、その後、パッケージ接着剤を用いてNピクセルユニット全体を封止します。単一ピクセルSMD分離型パッケージと比較して、高い統合度を持ち、単一SMDデバイスの気密性と保護の問題を効果的に改善できます。水蒸気の侵食に影響を受けやすく、衝撃に強く、保護が不十分です。同時に、単一SMDデバイスの成熟したプロセス、技術的難易度、低コストを継承しますが、N-in-1 IMDパッケージの統合レベルはまだ低いです。0.6mm未満のマイクロピッチディスプレイに対しては、N-in-1 IMDパッケージプロセスはより難しく、表示効果、信頼性、寿命が劣ります。</span></p>\n<h3><span>COBパッケージ</span></h3>\n<p><span>COBパッケージソリューションは、複数のピクセルの裸チップをPCB基板上に直接固化し、接着層を一体化して封止します。チップタイプSMDパッケージやN-in-1 IMDパッケージと比較して、COBパッケージでは複数のLEDチップが一体化されるため、保護と気密性が大幅に向上し、小型チップのパッケージングや微細ピッチディスプレイ製品により適しています。同時に、COBパッケージは追加のBT基板を使用せず、LEDチップを直接PCB基板にパッケージします。熱伝導チャネルが短く、熱放散性能が良好で、高ピクセル密度のディスプレイにより適しています。</span></p>\n<h2><span>要約</span></h2>\n<p><span>マイクロLEDは、高い輝度、高コントラスト、広い色域、シームレスなスプライシングなどの利点から、ほぼ完璧な表示技術と考えられています。85インチ以上の大画面表示の分野で広範な応用の見込みがあります。国内外のさまざまな産業の大規模表示画面メーカーがマイクロLED表示の分野に積極的に展開しています。現在業界で使用されているチップ構造は、主に通常構造、フリップチップ構造、垂直構造を含みます。これら3つの構造を比較すると、フリップチップは光効率が高く、熱放散が良好で、高い信頼性を持ち、大量生産能力が強く、マイクロLEDディスプレイ製品により適していることが分かります。マイクロLEDの一般的なパッケージング方法には、SMD単一ピクセルパッケージ、IMDオールインワンパッケージ、COBパッケージがあります。この3つのパッケージング方法の中で、COBパッケージは統合度が最も高く、最小のピクセルピッチ、最高の信頼性、最も長い表示寿命を実現可能であり、マイクロLEDの最良のパッケージングソリューションと認識されています。</span></p>\n</div>\n\n          \n          <div>\n            <ul>\n              <li>\n                <a href=\"https://www.facebook.com/sharer/sharer.php?u=https://grish.com/ja/chip-structure-packaging-analysis-micro-led-display/\" rel=\"noopener noreferrer\">\n                  <img src=\"/files/grish-asset-b6aed1b36995754585bf04f3/page_single_news-main_share-fb.svg\" alt=\"\" loading=\"lazy\" decoding=\"async\">\n                </a>\n              </li>\n\n              <li>\n                <a href=\"https://twitter.com/share?url=https://grish.com/ja/chip-structure-packaging-analysis-micro-led-display/\" rel=\"noopener noreferrer\">\n                  <img src=\"/files/grish-asset-94fd9956095f45c0bff3c1f5/page_single_news-main_share-tw.svg\" alt=\"\" loading=\"lazy\" decoding=\"async\">\n                </a>\n              </li>\n\n              <li>\n                <a href=\"http://www.linkedin.com/shareArticle?url=https://grish.com/ja/chip-structure-packaging-analysis-micro-led-display/\" rel=\"noopener noreferrer\">\n                  <img 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  "summary": "超高精細映像産業の発展により、マイクロLEDは次世代の表示技術として注目を集めています。本記事では、通常構造・フリップチップ・垂直構造などのチップ形態や、SMD、IMD、COBなどのパッケージング方式の特徴と比較が紹介されています。高精細化へのニーズに応じて、マイクロLED技術の産業化が急速に進展している現状が述べられています。",
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  "updated_at": "2026-10-16"
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