新形势下，我国LED显示封装的发展方向

新形势下，我国LED显示封装的发展方向

编辑：天啸　[ 2018-4-23 11:18:21 ]　文章来源：LED大屏网

LED显示屏

说起LED封装，这是我国LED产业兴起之初，中国企业切入LED产业的主要突破口。我国LED产业起步较晚，在LED核心技术被国际大厂牢牢掌控的情况下，上游芯片端难以介入，中国企业只好选择技术难度不是非常高，入门门槛相对较低的封装，再以此向上下游延伸拓展。发展到今天，我国LED封装已达到国际一流水平。LED封装环节也不再是简单的组装环节，而是一个考验生产工艺及技术水平的环节。

对 led显示屏来说，LED器件封装占据了整个成本的30%—70%，且封装的质量直接关着 led显示屏的质量。长期以来，led显示屏器件封装技术的进步促进了 led显示屏的发展；而随着 led显示屏向着高清显示发展，其对 led显示屏器件封装的技术工艺等要求也越来越高。当前LED显示行业，以表贴封装为主，同时直插式封装与COB封装并存，但从去年开始，COB技术开始逐渐受到了显示屏厂商的重视，同时Mini LED、Micro LED技术也被广泛提及。面对这种新趋势，我们LED封装企业又会如何应对？LED显示器件封装的明天最终又会走向何方，这些都成了当前企业关心的问题。

led显示屏器件封装的技术发展过程

要弄明白当前LED封装产业的发展现状以及未来趋势，我们首先还得回顾一下我国封装产业发展的历程。我国LED产业大概兴起于上世纪八十年代，LED显示封装器件的发展主要经历了点阵模块、直插式（lamp）、亚表贴、表贴（SMD）几个阶段。如今，点阵模块和亚表贴封装已经被市场淘汰，直插封装主要在P10以上大间距户外市场仍有应用，其他则被表贴所取代。而随着 led显示屏小间距市场的不断发展，如今更多的显示屏企业又将目光转向了COB封装。同时，随着被视为可能颠覆产业的新一代显示技术Micro LED的出现，Micro LED封装技术也在行业内展开了广泛的讨论。下面让我们分别看看，这几种封装形式各自的技术特点。

1、直插式(lamp)封装

作为继点阵模块之后出现的直插式封装，其技术原理是采用引线架作各种封装外型的引脚，通常支架的一端有“碗杯形”结构”将LED芯片粘焊固定在“碗杯形”结构内，再采用灌装的形式，往LED成型模腔内注入液态环氧树脂，然后插入压焊好的引脚式LED支架，经高温烧烤使得环氧树脂固化，最后离模成型。

直插式可以说是最先研发成功并大量投放市场的LED产品，品种繁多，技术成熟，其制造工艺简单、成本低，因此直插式封装在SMD出现以前，有着非常高的市场占有率。直插式LED封装产品，主要用于户外大屏，具有高亮度、高可靠性、环境适应性强等优点。

当前，由于户外点间距也朝着高密方向发展，直插受限于红绿蓝3颗器件单独插装，无法实现高密度化，所以户外点间距P10以下逐渐被表贴LED器件所替代。一般认为，户外直插式 led显示屏以P10为分界线，但行业内也有将直插式LED封装产品应用于P9的显示屏。

2、表贴（SMD）封装

表贴（SMD）封装是将单个或多个LED芯片焊在带有塑胶“杯形”外框的金属支架上（支架外引脚分别连接LED芯片的P、N极），再往塑胶外框内灌封液态环氧树脂或有机硅胶，然后高温烘烤成型，最后切割分离成单个表贴封装器件。由于可以采用表面贴装技术（SMT），所以自动化程度较高。采用表贴封装器件的显示屏，在色彩还原、颜色一致性、匀度、视角、画面整体效果、尤其在体积方面，都有着直插显示屏无法比拟的优势。但SMDLED也有先天不足的地方，其失效率和衰减速度较高，对恶劣环境的适应能力相对较差。

目前，SMD LED主要分为支架式（TOP）LED和片式（Chip）LED。前者常采用PLCC（Plastic LeadedChip Carrier）支架，后者采用PCB线路板作为LED芯片的载体。PLCC支架成本低，但是在应用中存在气密性差、散热不良、发光不均匀和发光效率下降等问题。虽然也有性能和光效更好的PCT及EMC材质的支架，但因价格昂贵，成本太高，现在行业内并未广泛应用。

3、COB封装

COB（chip On board）封装，是一种将裸芯片用导电或非导电胶粘附在互连基本上，然后进行引线键合实现其电气连接。COB封装是无支架技术，没有了支架的焊接PIN脚，每一个灯珠和焊接导线都被环氧树脂胶体紧密地包封在胶体内，没有任何裸露在外的元素。

相较于SMD封装的显示屏，COB显示屏采用的是集成封装技术，由于省去了单颗LED器件封装后再贴片的工艺，能够有效解决SMD封装显示屏，因点间距不断缩小面临的工艺难度增大、良率低以及成本增高等问题。但是，由于COB封装集合了上游芯片技术，中游封装技术及下游显示技术，因此COB封装近年来在显示行业的应用一直没有得到广泛推广。要想将COB封装实现大规模应用，需要上、中、下游企业的紧密配合来完成。

4、Micro LED封装

Micro LED的英文全名是“Micro Light Emitting Diode”，中文也就称作是微发光二极管，也可以写作“μLED”。

Micro LED其LED结构的薄膜化、微小化与阵列化，使其体积约为主流LED大小的1%，每1个画素都能定址、单独驱动发光，将像素点间距由毫米级降到微米级，从而理论达1500 ppi以上甚至2000 ppi超高分辨率。

Micro LED继承了LED低功耗、高亮度、超高解析度、色彩饱和度、反应速度快、超省电、寿命较长、效率较高等优点，其功率消耗量约为LCD的10%、OLED的50%。因此，MicroLED被视为可能颠覆产业的新一代显示技术。

当前我国 led显示屏器件封装技术面临的问题

led显示屏的发展，经历了早期的单双色，到全彩显示屏，再到小间距高清显示屏的迅猛发展。如今2K已经普及，4K&HDR技术兴起，超高清的8K也被提出，随着人们对显示效果的不断追求，led显示屏企业也在不断地进行着技术的改进。但是，人们对高清画质的追求是无止境的，一项技术的发展却有可能面临天花板，面临新旧技术更替的问题。led显示屏作为新兴产业，技术当然不可能这么快就遭到淘汰，可如今 led显示屏行业也宛若走到了十字路口，面临着“向左”，还是“向右”的问题。

虽说“条条大路通罗马”，要达到目的地的路要多少有多少，但不同的地方在于，这里面既有弯路也有捷径。当前行业，led显示屏向往高清化发展的道路上，有的选择了对SMD小间距的持续改良，有的则选择了COB小间距显示屏这条路线。

对于SMD小间距 led显示屏，我们还不得不提到一点，正是SMD小间距的出现让 led显示屏得以从户大屏领域进入室内，从而打开了广阔的商显市场。在专业的室内大屏幕显示领域，主要有DLP背投拼接、LCD拼接等技术，每一种技术都有各自的优点和缺陷。小间距 led显示屏凭借无缝拼接、低亮高灰等优点，迅速获得了市场的认可，且一路高歌猛进，逐渐替代了原本属DLP、LCD的一部分市场。SMD小间距如今在高端应用领域如指挥室、控制室、会议室获得广泛应用。

SMD小间距 led显示屏极大地拓展了 led显示屏的应用空间，为适应高清显示的发展趋势，如今很多企业将精力放在了对小间距的不断改良上，有的厂商已经推出了0.7毫米间距的显示产品，但受限于工艺和成本方面，这种极小间距的显示屏产品并没有在市场上推广应用。

也正由于SMD小间距在技术工艺和制造成本上即将走到极限，所以行业内的一些显示屏企业纷纷将目光转向了COB显示屏。

上文我们已经提到过一些关于COB封装的技术原理，相比SMD封装，COB更易于实现小间距，但COB因其还存在墨色不均、一致性差、一次通过良率低等问题，导致无法大规模量产，近年来一直占据着较小的市场份额。但是，2017年，COB小间距显示屏销量的增幅超过200%，是整个小间距LED市场增幅的近4倍，因此，业界有人认为COB小间距显示屏即将迎来高速发展时期，预计2018年COB小间距显示产品将会以超过15%的占比成长。

过去业内从事COB显示屏的企业，只有长春希达、韦侨顺光电、奥蕾达等少数玩家，而今，随着参与的企业越来越多，特别是上市企业雷曼的加入，更凸显行内不少企业对COB小间距显示屏的注重。

新技术兴起，

LED传统显示器件封装企业态度不一

在行业对SMD和COB技术不断进行着技术的改良之际，新兴的Micro LED技术在行业内也日渐受到各大企业的关注。甚至，最近Mini LED的概念也被提了出来，关于二者的谈论与解读可谓是铺天盖地。

如果说几年前大家对于Micro LED还比较陌生，如今则不管是 led显示屏企业，还是封装企业，或者第三方配套企业，都无法对它视而不见。Micro LED俨然是行业中潜伏多年，但即将走在光天化日之下的“幽灵”般的存在。

我们追本溯源，将会发现，led显示屏发展了近三十年，而关于Micro LED的出现，至少可以追溯到十七、八年前。例如，早在2001年，日本Satoshi Takano团队公布了他们研究的一组Micro LED阵列。该阵列采用无源驱动方式，且使用打线连接像素与驱动电路，并将红绿蓝三个LED芯片放置在同一个硅反射器上，通过RGB的方式实现彩色化。该阵列虽初见成效，但也有着不容忽视的缺点，其分辨率与可靠性都还很低，不同LED的正向导通电压差别比较大。

随后，在世界上多个项目组发布的成果不断促进着Micro LED相关技术的发展。但是，Micro-LED在 led显示屏行业第一次引发大量人士关注，一切都缘于苹果的影响。

2014年，苹果收购Micro LED显示技术公司LuxVue Technology，取得多项Micro LED专利技术。当时人们普遍认为苹果欲在Apple Watch与iPhone上采用新一代的Micro LED技术，但因不愿过于依赖面板厂，于是收购LuxVue以便取得Micro LED领域的技术主导权。苹果的这项收购引发了市场关注，在 led显示屏行业也引发了一些探讨。但是，此时小间距 led显示屏刚刚兴起不久，led显示屏企业对于Micro LED这种次世代的显示技术，大都采取了观望的态度。很多人甚至认为，这与 led显示屏行业关系不大，至少还很遥远。

直至今年，三星推出的“The Wal l”电视，再次引发了行业对于Micro LED的关注。据了解，三星在1月的CES 2018展会上，推出了全新的“The Wall”电视，以其出众的画质惊艳了整个行业，该产品搭载了Micro LED技术，这也是全球首款146英寸的Micro LED模块化电视。不过，对此业内也有人认为三星的“The Wall”电视并非真正的Micro LED技术，而是界于传统SMD与COB之间的技术。

不管三星的技术是否属于Micro LED，至少三星推出的“The Wall”电视都将引发人们对于Micro LED技术的重视与探讨。

一般认为，Micro LED在技术理论上是可行的，它的优点也是可见的。但Micro LED在“巨量转移”方面的难题，却成了它目前推向市场的最大“拦路虎”。

巨量转移是一个学术名词，经常用于物质处理流程的工程设计上，它涉及物理系统内的物质或粒子的扩散和对流。更具体的说，巨量转移是在描述一个化学或物理的机制，它是一种运输的现象，它意指大数量的点（分子或粒子）从某一端移动到另一端。它可以是单一阶段，或者多重阶段，且涉及一个液体或者气体的阶段，有时候也可能在固体物质中发生。在Micro LED的生产上，就是要把数百万甚至数千万颗微米级的LED晶粒正确且有效率的移动到电路基板上。而要把巨量的微米等级的LED晶粒，透过高准度的设备，将之布置在目标基板或者电路上，这绝非一件轻易可以做到的事情。以一个4K电视为例，需要转移的晶粒就高达2400万颗（以4000 x 2000 x RGB三色计算），即使一次转移1万颗，也需要重复2400次。

虽然一项技术难题的攻关，迟早会被克服。但业内人士保守估计，Micro LED真正走向市场应用至少也还需要2~3年的时间。也许正是Micro LED应用于市场的这段时间，让一些企业看到了机会，所以作为“过渡技术”的Mini LED应运而生。

Mini LED这个概念最早是由晶电所提出，大意是指晶粒尺寸在100微米左右的LED，可以说是介于传统LED与Micro LED之间。说白了就是传统LED背光基础上的改良版。

当前，相较于Micro LED，Mini LED在制程上更具有可行性，技术难度要低很多，容易实现量产，能够更快地投入到市场应用。更重要的是，它可以大量开发液晶显示背光源市场，产品经济性更佳。而这要归功于MiniLED良率高，具有异型切割特性，搭配软性基板亦可达成高曲面背光的形式，采用局部调光设计，拥有更好的演色性，能带给液晶面板更为精细的HDR分区，且厚度也趋近OLED，可省电达80%，故以省电、薄型化、HDR、异型显示器等背光源应用为诉求，适合应用于手机、电视、车用面板及电竞笔记本电脑等产品上。

尽管Mini LED出现的时间比较晚，但其发展势头却十分迅猛。据了解，目前很多厂商都投入到Mini LED的发展行列中，其中芯片厂有晶电、隆达、三安、华灿等；封装厂有亿光、荣创、宏齐、首尔半导体等；IC设计厂有聚积、瑞鼎等；面板厂有友达、群创；led显示屏厂商利亚德等，可见行业对它的重视度有多高。

全球LED器件封装市场格局

近年来得益于LED行业景气向好的势头，LED封装行业发展迅猛。在下游LED应用市场需求不断扩大，以及国家政策的支持下，我国已成为全球最大的LED封装器件生产基地。据统计，2017年中国LED行业总体规模6368亿元，同比增长21%。其中，中国LED封装产值达870亿元，同比增长16%。预计2018年-2020年中国LED封装行业将维持13%-15%的增速，2020年产值规模将达1288亿元。

随着我国LED封装企业技术工艺方面的进步，全球LED封装市场如今正发生着重大而深刻的变化，特别是在显示器件封装方面，一些国际封装大厂如科锐、欧司朗等都释放了OEM，导致中国LED封装厂商的市场占有率上升的速度非常快，全球LED封装产能加速向国内转移。目前，我国已形成“一超多强”的市场格局，木林森稳居第一，国星光电、厦门信达、东山精密、晶台、瑞丰光电等企业紧随其后。

从今年这几大上市企业公布的年度报告数据看，过去的2017年，封装企业的经营状况良好。

木林森股份有限公司2017年年度报告摘要显示，2017年，木林森实现营业收入816,872.56万元，同比增长47.97%%，木林森在不断稳固LED封装业务国内市场龙头地位的同时，加大对LED下游及其配套组件的投资及市场拓展力度，能够实现公司的可持续发展，为公司的业务规模与效益的增长带来可靠保障。

佛山市国星光电股份有限公司2017年年度报告摘要显示，国星光电实现营业收入347,260.24万元，较上年同期增长43.59%，归属于上市公司股东净利润35,913.39万元，较上年同期增长86.74%。报告期内，公司推出户外小间距RS1921获得“2017年度创新产品金球奖”；推出适用于虹膜/人脸识别的红外3535器件、小于3%的低硫化光衰COB 2326器件，均为国内首发的行业顶尖技术产品；推出RS1415器件为全球最小尺寸户外小间距显示器件；推出国内最薄的0606三色/双色指示器件，产品高度仅为0.35mm。

厦门信达股份有限公司2017年度业绩预告显示，归属于上市公司股东的净利润在5,000万元至8,000万元之间。报告指出，2017年度业绩较2016年同期有所下降，主要原因有两点：一是公司贸易业务受大宗商品价格大幅波动，行业市场风险和信用风险不断累积等因素的影响，涉诉及报损的事项有所增加；二是2017年LED显屏封装市场竞争激烈，RGB产品大幅跌价，跌幅高达20%以上，导致公司封装显屏产品毛利下降；不过，2018年随着公司光电业务的进一步拓展，特别是封装产能的释放，公司盈利能力将一步加大。信达在高端封装产品方面具有非常强的竞争力，主推的产品有2727、1921、1516、1010、0808，其中1516为国内首款最小户外LED。

苏州东山精密制造股份有限公司2017年度业绩快报全球LED器件封装市场格局显示，2017年度,东山精密实现营业总收入153.31亿元，较上年同期增长82.44%；营业利润4.87亿元，较上年同期增长258.57%；利润总额5.52亿元，较上年同期增长241.97%；净利润5.19亿元，较上年同期增长260.13%。快报指出，东山精密2017年度营业收入增长82.44%：主要系2016年8月MFLX纳合并范围后，公司加大了新产品研发投放，积极开拓了目标市场，老客户合作的深度和新客户合作的广度均有不同程度的提升，销售额较上年大幅增长；营业利润增长258.57%、净利润增长260.13%：主要系合并MFLX公司后，公司积极调整了运营管理策略，并购整合成效显著，盈利能力和盈利质量提升明显。总资产增长45.30%、归属于上市公司股东的所有者权益增长188.05%：主要是一方面随着销售收入的增加导致的营运资金增长，另一方面为本报告期公司完成非公开发行股份工作，募集资金到位所致。

深圳市瑞丰光电子股份有限公司2017年度业绩快报显示，瑞丰光电报告期内实现营业总收入为160,811.55万元，同比增长36.36%；营业利润为10,127.76万元，同比增长122.25%；利润总额为15,529.92万元，同比增长170.26%；归属于上市公司股东的净利润为13,146.81万元，同比增长162.92%；基本每股收益为0.5163元，同比增长128.25%；加权平均净资产收益率为12.09%，同比上升6.87个百分点。报告指出，瑞丰光电业绩快速增长是由内外两方面因素造成。外部因素：LED行业发展景气，封装行业集中度继续提升，LED新应用领域不断扩大，为技术创新企业带来新的发展机遇。在此有利市场环境下，公司2017年业务快速增长，产、销量大幅提升，凭借高品质的产品与服务，实现全年业绩大幅增长。内部因素：（1）2017年度公司通用照明及特种应用产品均实现高速增长，对公司整体业绩贡献显著。通用照明新产品获得国际市场认可；2017年，公司积极开拓海外市场，白电领域在国际、国内高端客户的认可度提升；同时，全彩户外显示、红外、紫外、车用LED产品的布局也全面得到市场认可（2）2017年，公司将主要生产基地逐步向浙江义乌、深圳集中，积极调整、优化产品布局，进行精细化生产和管理，各类费用降低，运营效率提高。

从上面几大公司出台2017年业绩快报，我们也可以大致看出LED封装行业的发展现状。值得注意的是，在行业回暖并快速发展的过程中，竞争也异常激烈，一些缺乏自主创新，以低价竞争为主要手段的封装企业，由于严重亏损有的被迫出了LED封装行业。而LED封装大厂则纷纷扩产，通过规模效应，保持利润的稳定增长，行业的集中度较之过去有了很大的提升。

现如今，业内人士都知道，中国LED产业已初步形成了四大区域，以珠江三角洲，长江三角洲，北方地区、江西以及福建地区四大区域为典型代表，85%以上的LED企业都分布在这些地区。而其中珠三角以广东地区发展最好，拥有完整的LED配套设施与配套技术。在LED产业规模上位列全国前列，其LED封装领域的表现尤为突出，形成了LED封装产业集群，优势十分明显。这些企业的产品辐射面广，涵盖香港发达城市，以及东南亚地区国家。不过，珠三角地区由于地价上涨，厂房租金高涨；用工成本逐年递增；政府红利政策变化，产业升级等因素，珠三角的封装大厂开始将产能向东部内陆城市转移。

我国LED显示封装产业的未来

技术和市场往往决定着产业的未来。

在LED显示器件封装技术、工艺不断取得进步，全球封装产能加速向我国转移背景之下，我国LED显示封装产业的发展未来前景光明。

预计2018年，LED封装行业仍将保持快速发展的势头，然而，受到国际贸易变化的影响，特别是在中美贸易摩擦，可能导致全球市场发生动荡的背景下，未来行业最终会呈现怎样的增长情况，则存在着一定的变数。3月8日特朗普签署法案决定对进口美国的钢铁和铝加征关税，中国采取对等的反制措施，3月23日公布对涉及30亿美元进口中国的美国农产品等商品加征关税。3月22日特朗普以中国涉嫌强制技术转移等借口，签署法案拟对500亿美元左右进口美国的中国商品加征关税。美国政府4月3日公布对华“301调查”征税产品建议清单，涉及每年从中国进口的价值约500亿美元商品。4月4日中国公布了拟对进口中国500亿美元左右美国商品加征关税的清单。美国总统特朗普4月5日再次要求美国贸易代表办公室依据“301调查”，额外对1000亿美元中国进口商品加征关税。对此，中国商务部等多个部门及时作出回应，中方将奉陪到底，不惜付出任何代价，必定予以坚决回击，必定采取新的综合应对措施，坚决捍卫国家和人民的利益。

目前，虽然美国对钢铁及铝的征税已经开始，中国对美国农产品等30亿美元的征税也进入执行阶段，但后续美国提出的500亿美元乃至额外1000亿美元的政策提议，以及中国提出的500亿美元的对等措施，这些尚处于双方的“口头反击”，尚未真正落实。业内人士从美国公布的清单判断，美国此次的征税对我国LED行业的影响不大，其对LED显示器件封装的影响更是微乎其微。但是，我们不能排除贸易战有进一步扩大的可能，同时美国率先挑头，也有可能引发其他国家的连锁反应，导致全球贸易保护主义进一步加剧。我国 led显示屏行业面向的是全球市场，若全球经济受到影响，终将无法独善其身。