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随着进入2023年,点间距<1.0mm的微间距LED市场进一步崛起,伴随着5G、8K等显示趋势的不断深化,不仅仅是来自上游和终端价格的下滑,更是产生了MIP技术加速入市带来的“路线”之争。
Micro LED作为LED显示时代的终极目标,是让点间距<0.1mm,但现有的技术瓶颈对大部分厂商来说都是遥不可及的,而Mini LED点间距是0.1mm-0.9mm,因为也可以作为Micro LED的前哨站,已经有相关厂商相继拥有这一技术,但由于技术难度和成本问题,目前的Mini LED还主要应用于背光应用层面。
目前,Mini LED封装已经形成了包括COB(Chip on Board)技术和IMD(Integrated Mounted Devices)集合封装技术、MIP(Micro LED in Package)三种方案。那这三种方案又各有什么优缺点,Voury卓华今天为您解惑。
首先从各自的技术层面来看COB是一种多灯珠集成化无支架封装技术,直接将发光芯片封装在PCB板上,省却了繁琐的表贴工艺,没有了支架的焊接脚,每一个像素的 LED芯片和焊接导线都被环氧树脂胶体紧密严实地包封在胶体内,没有任何裸露在外的元素,更像是一种面光源,整体性和防护性都比较优。
IMD(Integrated Matrix Devices)矩阵式集成封装方案(又称为“N合1”或“多合一”),目前典型方式为以2*2的形式,即4合1,集成封装12颗RGB三色LED芯片。
MIP是一种基于Micro LED的新型封装架构,其脱胎于久经历练的小间距显示产品,本质是Micro LED和分立器件的有机结合,即将大面积的整块显示面板分开封装,这样更小面积下其良率控制将得到极大提升,同时测试环节从芯片后移至封装段,将有效降低成本提升速率。
在往微间距显示时代发展的过程中,SMD的封装模式已难以突破更小的点间距,也很难保证高可靠性和防护性,产业需要COB、IMD、MIP等技术路线的接力,再加上全倒装工艺的加持,采用巨量转移方法,可有效缩小点间距。
自2016年COB封装引起关注开始,潜心研究Mini LED 、Micro LED技术发展并结合COB封装技术工艺,随着工艺技术的不断成熟,PCB板墨色一致性和光学一致性得到不断提升,已经包括正装COB和倒装COB两个系列产品,相较于IMD产品,COB封装的优点包括功率低,散热效果好,色彩饱和度高等。
2021年,倒装COB已经触碰到0.4mm的Mini LED层级,随着技术的不断革新,COB行业将继续朝着Micro LED迈进。
Voury卓华P0.7COB显示屏,4K显示,量产
2018年,随着IMD封装的异军突起,行业似乎找到了暂时替代方案,并且最大程度保留产业供应链的方法,IMD封装设备80%以上兼容,经过三年的发展,IMD封装的微间距产品可以做到0.9mm,由于SMT的技术局限性,P0.7mm以下间距的产品基本难以实现量产,随着键位微缩化,产品综合成本升高。
IMD可以看成一个小的COB单元,所面临的的技术难题与COB封装相似,难度有所降低,但IMD方案存在一定的物理极限,无法无限缩小像素间距。
IMD显示屏
总的来说,技术难题在不断突破,微间距LED显示行业正在努力实现Micro LED的技术目标,不管是COB技术还是IMD技术,各技术路线的关键在于快速降本并实现产业化,随着小间距的市场的爆发,市场对高密高清需求的提升,COB封装和IMD封装两种不同技术路线的封装形式也开始同台竞技,成果还需要经过市场的检验。
2022年,为了更好的发展Micro LED,国星光电推出新型MIP(Micro LED in Package)封装器件方案,新型MIP封装器件方案基于扇出封装技术思路,国星光电通过自主开发的巨量转移方法,采用黑化基板与高光提取封装路线构筑全新MIP器件,大幅提高器件光电性能,通过将引脚电极放大,使其匹配当前机台设备,具有成本低、高亮度、低功耗、兼容性强、可混BIN提高显示一致性等优点。
国星光电介绍,MIP显示模组一致性高,黑占比超99%,采用特殊光学设计,水平视角≥174°,兼容性强,可兼容当前设备机台,可完成测试分选、易检测修复,更易将Micro LED应用于终端市场。
MIP显示屏
MIP技术在封装规模上坚持一个基础结构包括一个完整像素,MIP是典型的独立灯珠封装,兼容下游表贴生产工艺,这使得MIP在测试、修复、工艺容错方面更为灵活,下游也因采用表贴传统工艺、以及单一规格MIP就能满足多规格终端产品的特点,变得更灵活。
MIP和COB共同竞争下,“折中”的技术方案IMD可能会率先边缘化或者退出历史舞台……但是,在共识之外,行业内对MIP和COB技术的认知分歧依然不小。
经过多年COB技术的发展,COB产业已经建立起成熟可靠的共给体系,且市场规模不断扩大,最早一批的COB大屏已经应用超过5年之久,效果和可靠性表现得到了广泛证实和检验,COB作为一种高端技术方案,已经深入人心,成为了高端市场选择的标杆。
MIP封装的核心优势在于灵活,终端企业、特别是不掌握COB技术没有进入芯片级封装工艺市场的终端品牌,将会是一次进入微间距LED市场的极佳路径,更多的中下品牌会通过MIP进入微间距LED显示市场,可能会带来“山寨效应”,参差不齐的终端品质会对MIP技术的形象造成的影响还未可知,但MIP封装技术以其生产组织灵活性,是不是会形成真实的市场竞争力,依然存在巨大悬念。
Voury卓华认为,MIP的更大意义是在小间距和微间距上取代IMD和SMD,而不是与COB竞争,未来可能会形成COB和MIP高低搭配的形势,通过目前市场形势来看,继续做好COB,接纳MIP是目前市场的一种选择,在很长时间内,COB和MIP合作会大于竞争,都必须坚持和持续投入提升,未来最终什么技术会统治微间距显示,还需要时间去检验。