SMD:極限單燈尺寸0.5*0.5mm,已難適用更小間距
目前封裝行業(yè)內(nèi)發(fā)展最快、最穩(wěn)的無疑是小間距LED,小間距LED作為國內(nèi)企業(yè)自主研發(fā)的LED產(chǎn)品,運用了當前主流的SMD的表貼封裝技術(shù),在國內(nèi)已經(jīng)具有了相當深厚的的產(chǎn)業(yè)基礎。而室內(nèi)顯示屏的像素間距縮小以及更為廣闊應用面的拓展,促使小間距LED的迅速發(fā)展,產(chǎn)品的尺寸縮小的進程也越來越快,而常規(guī)的SMD的單燈表貼封裝形式受限于技術(shù)和設備,極限單燈尺寸在0.5*0.5mm,更小的尺寸已難適用于下游顯示屏成熟的SMT貼片工藝,對下游顯示屏貼裝工藝穩(wěn)定性和制程良率造成極大影響。
COB:顛覆工藝,對顯示屏廠制造造成一定沖擊
有鑒于此,封裝行業(yè)新發(fā)展出COB技術(shù)路線,多組RGB芯片集成在單塊模組基板上,再針對單塊模組基板進行整體模封的工藝,這種工藝相對于傳統(tǒng)的SMD器件優(yōu)點在于間距可以更小且不受限于產(chǎn)品尺寸、產(chǎn)品整體可靠性高、防護能力強、散熱性能好、整板拆裝安全方便,但因為目前技術(shù)的發(fā)展和成本的限制,COB技術(shù)還遠未體現(xiàn)出自身的優(yōu)點,存在著類似間距目前無法做到更小、單板RGB芯片過多成本昂貴、成品無法返修、顯示一致性、墨色一致性以及COB拼接縫等一系列問題,同時也因為IC、控制卡等元器件集成在COB背部,COB產(chǎn)品不需要SMT貼片,拋棄掉了下游顯示屏的成熟的SMT貼片工藝,會對顯示屏廠造成一定的沖擊。
IMD:結(jié)合SMD和COB優(yōu)點,提高生產(chǎn)效率
因此封裝行業(yè)市場上針對興起的COB技術(shù)的缺陷,又發(fā)展出了IMD集合封裝技術(shù),也就是市場上所謂的Mini四合一,四合一克服了COB成本昂貴、顯示、墨色一致性、拼接縫等問題,也克服了SMD分立器件尺寸過小的問題,同時采用成熟的SMT貼片工藝,比SMD分立器件提高了生產(chǎn)效率,因此成為目前小間距的一個發(fā)展方向。
Mini LED:以點間距P0.4~P0.9作為定義
綜上,東山精密對Mini LED定義主要是根據(jù)下游顯示屏的點間距來定義,這對P0.4~P0.9之間的顯示屏用的燈珠,對應的封裝技術(shù)主要分為以下三種:
1.Mini COB封裝技術(shù),
2.Mini IMD封裝技術(shù)
3.Mini 分立器件封裝技術(shù)
接下來,我們再來看看,在現(xiàn)階段,Mini LED在市場的表現(xiàn)情況,以及實現(xiàn)規(guī)模商業(yè)化的可能性,哪種封裝配合更合適。
技術(shù)工藝影響制造成本和批量生產(chǎn)能力
目前,市場上Mini RGB顯示屏產(chǎn)品展示居多,實際投入到應用中的顯示屏占比不高,最主要的原因還是有技術(shù)工藝和成本兩個方面。技術(shù)工藝的好壞影響到成本的高低,而制造成本的高低則決定是否能批量生產(chǎn)。
成本包括物料成本和制造成本,技術(shù)工藝影響成本主要體現(xiàn)在設備產(chǎn)能高低、穩(wěn)定性和原材料品質(zhì)以及產(chǎn)品制程的良率管控上面。
設備產(chǎn)能高低、穩(wěn)定性決定了產(chǎn)品的最終價格和產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定性;
而物料成本主要在于芯片,為生產(chǎn)更小間距顯示屏,倒裝芯片逐漸成為Mini RGB顯示行業(yè)的發(fā)展趨勢,但現(xiàn)階段倒裝工藝不夠成熟,尤其是紅光倒裝芯片,紅光因受限于材料與特性,良率低且可靠性不高,因此倒裝芯片價格遠高于正裝芯片價格。
制程良率管控方面則涉及產(chǎn)品制造過程針對異常的管控和處理速度,有效的管理則會降低制造成本。
預計二合一產(chǎn)品首先有比較大規(guī)模的商業(yè)化產(chǎn)品
由此,在產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作效率和性能表現(xiàn)上綜合考慮,IMD略勝一籌。不過,IMD技術(shù)則存在花屏、表面一致性等問題,東山精密在 IMD的產(chǎn)品上集中精力解決了這兩個問題,提升芯片混光技術(shù)和表面一致性,極大改善了產(chǎn)品品質(zhì)性能。目前來看,主要精力放在推廣二合一產(chǎn)品上,因二合一產(chǎn)品比四合一產(chǎn)品存在以下優(yōu)點:
目前四合一有4組RGB芯片,進一步放大了單燈RGB芯片亮度比和波長比差異,即使可以分選測試,也必須要在晶片來料端進行嚴格篩選芯片亮度和波長,否則會造成屏廠點亮花屏現(xiàn)象加劇,同時也會降低封裝廠的產(chǎn)品出貨良率;
目前多數(shù)封裝廠商采用的是來料芯片混光技術(shù)改善花屏現(xiàn)象,但芯片混光技術(shù)比較考量封裝工藝控制,控制不好的話,花屏現(xiàn)象不會有較大改善,混晶片的成本也會比較高;而二合一產(chǎn)品相對于四合一產(chǎn)品只有2組RGB芯片,封裝廠更容易使用AT測試分bin篩選亮度和波長,再配合來料芯片的控制,會解決顯示屏廠使用過程中出現(xiàn)的花屏現(xiàn)象。
比四合一產(chǎn)品更容易逐點校正改善花屏,四合一逐點校正幾乎無法改善。契合現(xiàn)有0606、0808、1010燈板,屏廠不用重新變更設計PCB板線路、電源、控制卡等,可以直接切換使用,貼片效率相對于單燈提升1倍。八焊腳推力完全不輸于四合一,防磕碰性能優(yōu)越,特別適合租賃屏頻繁拆裝的市場。成本更接近于單燈,返修成本(壞1返2)浪費低于四合一。
所以,綜合來看,預計今年二合一產(chǎn)品首先將會有比較大規(guī)模的商業(yè)化產(chǎn)品。
總的來說,東山精密的目標考慮的不僅僅是概念產(chǎn)品和新產(chǎn)品,而是配合顯示屏廠的使用習慣,一步步通過技術(shù)工藝的提升和改造,不斷降低制造成本,快速實現(xiàn)概念產(chǎn)品和新產(chǎn)品的量產(chǎn)化。