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Mini LED新品频出,为什么说二合一更容易帮助规模商业化?

从CES展到ISE展,从显示屏终端到消费电子终端,均有不少Mini LED新品出现,最近了解到东山精密有在推二合一产品,说可能这一封装方式将更快帮助规模商业化,主要是基于什么考量?为什么这么说?谢谢!
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谢谢。在回答这个问题之前,有必要先谈谈各类适用于Mini LED技术的封装方式,以及我们对「Mini LED」定义与理解。(虽然这些对于产业都是基本概念,但是目前并没有达成绝对共识)

SMD:极限单灯尺寸0.5*0.5mm,已难适用更小间距

目前封装行业内发展最快、最稳的无疑是小间距LED,小间距LED作为国内企业自主研发的LED产品,运用了当前主流的SMD的表贴封装技术,在国内已经具有了相当深厚的的产业基础。而室内显示屏的像素间距缩小以及更为广阔应用面的拓展,促使小间距LED的迅速发展,产品的尺寸缩小的进程也越来越快,而常规的SMD的单灯表贴封装形式受限于技术和设备,极限单灯尺寸在0.5*0.5mm,更小的尺寸已难适用于下游显示屏成熟的SMT贴片工艺,对下游显示屏贴装工艺稳定性和制程良率造成极大影响。

COB:颠覆工艺,对显示屏厂制造造成一定冲击

有鉴于此,封装行业新发展出COB技术路线,多组RGB芯片集成在单块模组基板上,再针对单块模组基板进行整体模封的工艺,这种工艺相对于传统的SMD器件优点在于间距可以更小且不受限于产品尺寸、产品整体可靠性高、防护能力强、散热性能好、整板拆装安全方便,但因为目前技术的发展和成本的限制,COB技术还远未体现出自身的优点,存在着类似间距目前无法做到更小、单板RGB芯片过多成本昂贵、成品无法返修、显示一致性、墨色一致性以及COB拼接缝等一系列问题,同时也因为IC、控制卡等元器件集成在COB背部,COB产品不需要SMT贴片,抛弃掉了下游显示屏的成熟的SMT贴片工艺,会对显示屏厂造成一定的冲击。

IMD:结合SMD和COB优点,提高生产效率

因此封装行业市场上针对兴起的COB技术的缺陷,又发展出了IMD集合封装技术,也就是市场上所谓的Mini四合一,四合一克服了COB成本昂贵、显示、墨色一致性、拼接缝等问题,也克服了SMD分立器件尺寸过小的问题,同时采用成熟的SMT贴片工艺,比SMD分立器件提高了生产效率,因此成为目前小间距的一个发展方向。


Mini LED:以点间距P0.4~P0.9作为定义

综上,东山精密对Mini LED定义主要是根据下游显示屏的点间距来定义,这对P0.4~P0.9之间的显示屏用的灯珠,对应的封装技术主要分为以下三种:

1.Mini COB封装技术,

2.Mini IMD封装技术

3.Mini 分立器件封装技术

接下来,我们再来看看,在现阶段,Mini LED在市场的表现情况,以及实现规模商业化的可能性,哪种封装配合更合适。

技术工艺影响制造成本和批量生产能力

目前,市场上Mini RGB显示屏产品展示居多,实际投入到应用中的显示屏占比不高,最主要的原因还是有技术工艺和成本两个方面。技术工艺的好坏影响到成本的高低,而制造成本的高低则决定是否能批量生产。

成本包括物料成本和制造成本,技术工艺影响成本主要体现在设备产能高低、稳定性和原材料品质以及产品制程的良率管控上面。

设备产能高低、稳定性决定了产品的最终价格和产品品质稳定性;

而物料成本主要在于芯片,为生产更小间距显示屏,倒装芯片逐渐成为Mini RGB显示行业的发展趋势,但现阶段倒装工艺不够成熟,尤其是红光倒装芯片,红光因受限于材料与特性,良率低且可靠性不高,因此倒装芯片价格远高于正装芯片价格。

制程良率管控方面则涉及产品制造过程针对异常的管控和处理速度,有效的管理则会降低制造成本。

预计二合一产品首先有比较大规模的商业化产品

由此,在产业链协作效率和性能表现上综合考虑,IMD略胜一筹。不过,IMD技术则存在花屏、表面一致性等问题,东山精密在 IMD的产品上集中精力解决了这两个问题,提升芯片混光技术和表面一致性,极大改善了产品品质性能。目前来看,主要精力放在推广二合一产品上,因二合一产品比四合一产品存在以下优点:

目前四合一有4组RGB芯片,进一步放大了单灯RGB芯片亮度比和波长比差异,即使可以分选测试,也必须要在晶片来料端进行严格筛选芯片亮度和波长,否则会造成屏厂点亮花屏现象加剧,同时也会降低封装厂的产品出货良率;

目前多数封装厂商采用的是来料芯片混光技术改善花屏现象,但芯片混光技术比较考量封装工艺控制,控制不好的话,花屏现象不会有较大改善,混晶片的成本也会比较高;而二合一产品相对于四合一产品只有2组RGB芯片,封装厂更容易使用AT测试分bin筛选亮度和波长,再配合来料芯片的控制,会解决显示屏厂使用过程中出现的花屏现象。

比四合一产品更容易逐点校正改善花屏,四合一逐点校正几乎无法改善。契合现有0606、0808、1010灯板,屏厂不用重新变更设计PCB板线路、电源、控制卡等,可以直接切换使用,贴片效率相对于单灯提升1倍。八焊脚推力完全不输于四合一,防磕碰性能优越,特别适合租赁屏频繁拆装的市场。成本更接近于单灯,返修成本(坏1返2)浪费低于四合一。

所以,综合来看,预计今年二合一产品首先将会有比较大规模的商业化产品。

总的来说,东山精密的目标考虑的不仅仅是概念产品和新产品,而是配合显示屏厂的使用习惯,一步步通过技术工艺的提升和改造,不断降低制造成本,快速实现概念产品和新产品的量产化。

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东山精密LED事业部,高清电子显示行业的解决方案专家,产量规模排名全球前三,年度营收超20亿人民币,现拥有500多名研发管理人员,自2010年开始涉足LED制造行业以来,凭借独步全球的“硅胶压模封装技术专利”和背光LED封装的开发生产能力,致力于为寻求高清电子显示屏、手机、电视背光、照明等产品支持的国际知名品牌提供优良发光源产品。
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