COB、IMD、MIP谁将主导LED显示微间距之路
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。
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卓华光电科技集团有限公司是行业领先的室内大屏显示及拼接控制整体解决方案提供商,同时也是微间距LED显控系统的定义者。创立十多年来,Voury卓华一直专注于室内显示单元和拼接控制产品的研发、生产和销售,始终坚持以客户为中心,专为政府、司法、能源、电力、气象、军警、公共建设、智慧城市等行业的高端室内显示打造卓越的视频显示及传输解决方案。基于对各行业客户信息化建设需求的不断发展进步,Voury卓华在产品研发和设计上不断创新,针对不同行业制定更贴切的显控解决方案,赢得了广大客户的支持和信赖。
基于小间距LED技术的持续发展和对用户需求的准确把控,Voury卓华针对室内高端显控应用领域,于2013年最早推出微间距LED室内高清拼接显控系列产品,成为微间距LED高清显控系统的定义者。
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