问答 叶老师，想了解一下室内小间距屏用的rgb贴片灯珠对芯片具体要求和灯珠成本构成，谢谢。

封装器件成本越来越低，LED封装器件越来越小，显示屏像素间距越来越小、分辨率越来越高，使得小间距LED显示屏在户内大屏显示方面的优势越来越明显。

户内显示屏点间距从早期的P4，逐步减小到P1.5，P1.0，还有开发中的P0.8。与之对应的，灯珠尺寸从3535、2121缩小到1010，有的厂商开发出0808、0606尺寸，甚至有厂商正在研发0404尺寸。这样就提高了显示屏芯片性价比的要求，所以小间距发光芯片的具体要求与极限我认为有下列几项：

1. 封装灯珠的尺寸缩小，必然要求芯片尺寸的缩小。目前，市场常见小间距显示屏用蓝绿芯片的表面积为30mil2 左右，部分芯片厂已经在量产25mil2 ，甚至20mil2 的芯片，我估计未来最小的芯片大约会在16mil2左右，这样一片两寸外延片可以切割出15万~17万（150k~170k）颗芯片左右。当然这样的困难度非常高，主要在于芯片加工的限制，芯片加工过程中，也有两方面的限制，其一是芯片电极与刻蚀平台（MESA）布局的限制，主要是电极大小，电极间距有要求外（P电极到芯片边缘的最小距离会限定在14μm以上），电极与刻蚀平台MESA距离、切割道宽度、透明导电层与mesa边界线间距等都有其限制，当然芯片的电流特性、光刻精度的加工能力也或多或少的决定了具体限制的范围。其二是激光隐形切割工艺与划裂加工能力的限制，隐形切割划片+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，切割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，切割劈裂后良率的损失将显著增加。

2. 封装加工的限制，有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40um；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，这几项因素也会限制芯片尺寸的缩小与缩小之后的发光亮度。

3. 亮度提升成本降低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，芯片尺寸缩小必然导致发光区面积缩小，芯片亮度下降，但是欣慰的是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，以我的经验，一般在LED小芯片的面积减少20%，芯片的亮度只会减少5%~8%，并不存在等比例的关系，所以目前芯片厂为了降低成本，在外延与芯片结构上做一些简化让单位产能更高，可以大量降低生产成本，所以也要付出一部分亮度降低的代价，因此，如何权衡取舍是芯片厂与封装厂必须权衡的问题。

4. 可靠性要好，小间距屏的像素密度大，观看距离近，死灯率需要控制在十万分之一甚至是百万分之一才能满足长期使用的需求。一般衡量可靠性有两个指标：ESD和IR，ESD是指抗静电能力，要提高芯片可靠性，必须提升ESD能力，但是，在相同外延片，相同芯片结构的条件下，芯片尺寸变小，电流密度和芯片电容特性必然改变导致ESD能力的削弱，所以外延结构的调整与ITO和MESA芯片工艺的优化对尺寸缩小之后非常重要。IR是指反向漏电，通常是在固定反向电压下测量芯片的反向电流值，IR反映的是芯片内部缺陷的数量，IR值越大，则说明芯片内部缺陷越多，当然正向小电流的特性也是反应LED芯片结构的重要指标之一，小电流区域的IV特性非线性特性较强，会影响显示屏在小电流时画面的一致性，所以必须在外延结构和芯片结构方面做出更多优化，当然最重要的是在芯片分选分档时，通过严格的分档标准，可以有效的把ESD能力，IR不良或小电流差异较大的芯片剔除掉，从而提升芯片上屏后的可靠性。

最后看看成本，LED显示屏RGB灯珠在微间距LED显示屏整体成本中所占比例最大，最低与最高在30%~70%之间，灯珠里面的成本不外乎芯片，支架，金线与胶水，据我所知目前最便宜的显示屏灯珠大约16RMB/k，可以做到这个价钱，所有的材料应该已经用到极致了，这里面以芯片为例，我估计红色芯片会使用不需要分选的大圆片，价格估计在2RMB~2.5RMB之间，蓝色与绿色芯片由于需要分选，价格至少要2.5RMB/k，当然如果蓝光可以使用大圆片，价格还可以降一块钱，但是据我所知，很难，还是要经过分选，所以芯片成本大约在7~8块之间，支架，胶水与金线价格都比较稳定与透明，2121最便宜的支架大约3块钱，胶水1.5块钱，金线改用镀钯铜线估计不会超过1块钱，人工与设备折旧在1~2块钱之间，这样的成本在14.5~15.5块钱之间，如果良率做得好，还是有利可图，只是这个市场被做成这样，大家都是微利，都很痛苦的绞尽脑汁希望再挖出一些利润空间来，但是我认为已经几乎快要到极限了！