隨著進入2023年,點間距<1.0mm的微間距LED市場進一步崛起,伴隨著5G、8K等顯示趨勢的不斷深化,不僅僅是來自上游和終端價格的下滑,更是產生了MIP技術加速入市帶來的“路線”之爭。
Micro LED作為LED顯示時代的終極目標,是讓點間距<0.1mm,但現有的技術瓶頸對大部分廠商來說都是遙不可及的,而Mini LED點間距是0.1mm-0.9mm,因為也可以作為Micro LED的前哨站,已經有相關廠商相繼擁有這一技術,但由于技術難度和成本問題,目前的Mini LED還主要應用于背光應用層面。
目前,Mini LED封裝已經形成了包括COB(Chip on Board)技術和IMD(Integrated Mounted Devices)集合封裝技術、MIP(Micro LED in Package)三種方案。那這三種方案又各有什么優(yōu)缺點,Voury卓華今天為您解惑。
首先從各自的技術層面來看COB是一種多燈珠集成化無支架封裝技術,直接將發(fā)光芯片封裝在PCB板上,省卻了繁瑣的表貼工藝,沒有了支架的焊接腳,每一個像素的 LED芯片和焊接導線都被環(huán)氧樹脂膠體緊密嚴實地包封在膠體內,沒有任何裸露在外的元素,更像是一種面光源,整體性和防護性都比較優(yōu)。
IMD(Integrated Matrix Devices)矩陣式集成封裝方案(又稱為“N合1”或“多合一”),目前典型方式為以2*2的形式,即4合1,集成封裝12顆RGB三色LED芯片。
MIP是一種基于Micro LED的新型封裝架構,其脫胎于久經歷練的小間距顯示產品,本質是Micro LED和分立器件的有機結合,即將大面積的整塊顯示面板分開封裝,這樣更小面積下其良率控制將得到極大提升,同時測試環(huán)節(jié)從芯片后移至封裝段,將有效降低成本提升速率。
在往微間距顯示時代發(fā)展的過程中,SMD的封裝模式已難以突破更小的點間距,也很難保證高可靠性和防護性,產業(yè)需要COB、IMD、MIP等技術路線的接力,再加上全倒裝工藝的加持,采用巨量轉移方法,可有效縮小點間距。
自2016年COB封裝引起關注開始,潛心研究Mini LED 、Micro LED技術發(fā)展并結合COB封裝技術工藝,隨著工藝技術的不斷成熟,PCB板墨色一致性和光學一致性得到不斷提升,已經包括正裝COB和倒裝COB兩個系列產品,相較于IMD產品,COB封裝的優(yōu)點包括功率低,散熱效果好,色彩飽和度高等。
2021年,倒裝COB已經觸碰到0.4mm的Mini LED層級,隨著技術的不斷革新,COB行業(yè)將繼續(xù)朝著Micro LED邁進。
Voury卓華P0.7COB顯示屏,4K顯示,量產
2018年,隨著IMD封裝的異軍突起,行業(yè)似乎找到了暫時替代方案,并且最大程度保留產業(yè)供應鏈的方法,IMD封裝設備80%以上兼容,經過三年的發(fā)展,IMD封裝的微間距產品可以做到0.9mm,由于SMT的技術局限性,P0.7mm以下間距的產品基本難以實現量產,隨著鍵位微縮化,產品綜合成本升高。
IMD可以看成一個小的COB單元,所面臨的的技術難題與COB封裝相似,難度有所降低,但IMD方案存在一定的物理極限,無法無限縮小像素間距。
IMD顯示屏
總的來說,技術難題在不斷突破,微間距LED顯示行業(yè)正在努力實現Micro LED的技術目標,不管是COB技術還是IMD技術,各技術路線的關鍵在于快速降本并實現產業(yè)化,隨著小間距的市場的爆發(fā),市場對高密高清需求的提升,COB封裝和IMD封裝兩種不同技術路線的封裝形式也開始同臺競技,成果還需要經過市場的檢驗。
2022年,為了更好的發(fā)展Micro LED,國星光電推出新型MIP(Micro LED in Package)封裝器件方案,新型MIP封裝器件方案基于扇出封裝技術思路,國星光電通過自主開發(fā)的巨量轉移方法,采用黑化基板與高光提取封裝路線構筑全新MIP器件,大幅提高器件光電性能,通過將引腳電極放大,使其匹配當前機臺設備,具有成本低、高亮度、低功耗、兼容性強、可混BIN提高顯示一致性等優(yōu)點。
國星光電介紹,MIP顯示模組一致性高,黑占比超99%,采用特殊光學設計,水平視角≥174°,兼容性強,可兼容當前設備機臺,可完成測試分選、易檢測修復,更易將Micro LED應用于終端市場。
MIP顯示屏
MIP技術在封裝規(guī)模上堅持一個基礎結構包括一個完整像素,MIP是典型的獨立燈珠封裝,兼容下游表貼生產工藝,這使得MIP在測試、修復、工藝容錯方面更為靈活,下游也因采用表貼傳統工藝、以及單一規(guī)格MIP就能滿足多規(guī)格終端產品的特點,變得更靈活。
MIP和COB共同競爭下,“折中”的技術方案IMD可能會率先邊緣化或者退出歷史舞臺……但是,在共識之外,行業(yè)內對MIP和COB技術的認知分歧依然不小。
經過多年COB技術的發(fā)展,COB產業(yè)已經建立起成熟可靠的共給體系,且市場規(guī)模不斷擴大,最早一批的COB大屏已經應用超過5年之久,效果和可靠性表現得到了廣泛證實和檢驗,COB作為一種高端技術方案,已經深入人心,成為了高端市場選擇的標桿。
MIP封裝的核心優(yōu)勢在于靈活,終端企業(yè)、特別是不掌握COB技術沒有進入芯片級封裝工藝市場的終端品牌,將會是一次進入微間距LED市場的極佳路徑,更多的中下品牌會通過MIP進入微間距LED顯示市場,可能會帶來“山寨效應”,參差不齊的終端品質會對MIP技術的形象造成的影響還未可知,但MIP封裝技術以其生產組織靈活性,是不是會形成真實的市場競爭力,依然存在巨大懸念。
Voury卓華認為,MIP的更大意義是在小間距和微間距上取代IMD和SMD,而不是與COB競爭,未來可能會形成COB和MIP高低搭配的形勢,通過目前市場形勢來看,繼續(xù)做好COB,接納MIP是目前市場的一種選擇,在很長時間內,COB和MIP合作會大于競爭,都必須堅持和持續(xù)投入提升,未來最終什么技術會統治微間距顯示,還需要時間去檢驗。