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LED显示封装高度集成化道路上,五大封装技术谁能率先拔得头筹?

来源:慧聪LED屏网        编辑:lsy631994092    2020-01-14 09:29:24     加入收藏

在过去的一年,由于LED显示技术的迸发,业内对LED显示屏成品的多维度发展已经进行了充分的讨论,反而对我国最初进入LED显示屏行业的门槛——封装技术的讨论,并没有形成体系的讨论。在行业发展的滚滚洪流中,这两项技术谁又能率先拔得头筹呢?

  在过去的一年,由于LED显示技术的迸发,业内对LED显示屏成品的多维度发展已经进行了充分的讨论,反而对我国最初进入LED显示屏行业的门槛——封装技术的讨论,并没有形成体系的讨论。去年,在各家LED屏企的努力之下,COB技术扩大了推广应用,得到技术的全面开花;IMD(多合一)技术走向成熟,两种先进技术引领LED显示屏封装行业的发展势头,并引领行业呈现出封装趋向集成化的发展大潮流。那么在行业发展的滚滚洪流中,这两项技术谁又能率先拔得头筹呢?

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  我国LED显示屏从封装起家,历经数十年的发展,衍生出DIP、SMD、IMD、COB以及巨量转移等五大类封装技术,分别适用于不同点间距的芯片封装。五大封装技术共生,各有特点和应用市场,为什么说封装行业开始走向集成化呢?从五大技术应用特点的角度来分析,便可一窥究竟。

  技术解读

  DIP技术,将灯珠直接插入PCB板上,再通过焊接制作成显示屏模组,为直插式封装。

  SMD技术,是将单个或多个LED芯片,通过机器粘焊在带有塑胶“杯形”外框的金属支架上再往塑胶外框内灌封液态封装胶,高温烘烤成型,属于自动化表贴封装。

  IMD多合一封装技术,将两个及以上的像素结构集合在一个封装单元里,目前以四合一技术应用最为成熟,属于集成封装技术。

  COB封装技术,集成多个LED裸芯片用导电或非导电胶直接粘附封装在PCB板上,省去支架,将整个模组完整封胶,属于高度集成封装技术。另外,COB封装减少了灯珠以及回流焊贴片的工艺,集合了上、中、下游技术,合并灯珠与PCB面板封装环节,从LED芯片封装到LED显示单元模组或显示屏的生产都由一家企业完成,需要上、中、下游企业紧密的合作,这是生产流程上的集成化。

  Mini/Micro LED显示技术,将百万级的晶元高度集成到一起,即巨量转移技术,所以也属于高度集成封装技术。结合上文以及封装技术的发展历程,便可看出LED显示封装技术正在走向集成化。

  应用前景分析

  DIP作为最悠久的封装技术,纵横封装领域数十年,凭借工艺简单、成本低的优势,有着较高的市场占有率。但这种技术需要手动直插,效率低下,而且只适用于P10以上的户外显示屏。在整体显示屏走向10以下,以及因早期LED屏老化而掀起的替换风潮之下,DIP技术市场严重萎缩,并退出封装行业历史主舞台

  SMD适用于P2-P10之间点间距的封装,也是封装行业目前的主流封装技术,具有技术成熟,机器表贴效率高的优势,且在亮度、一致性、可靠性、视角、外观等方面表现良好。但是,由于先天性支架问题的存在,具有气密性差、散热不良、发光不均匀和发光效率下降等问题,虽然通过众多企业的研究与探讨,依然没能够彻底解决这个问题。另外,最近两年,SMD封装常规类芯片产能严重过剩,波及台湾日韩等地区,价格下降,利润严重下滑;与此同时,LED常规显示屏市场也趋于饱和,常规类的灯珠出货艰难,芯片封装行业进入发展瓶颈期。出货难,库存多,行业状态低迷,企业遭受三面攻击,亟需新的发展动力来摆脱发展困境。

  这时,因个性化需求的提升,各细分领域市场开始发力,其中的小间距LED显示屏,因为安防市场的扩大而强势崛起,成为各大企业的盈利点,所以各大封装厂商的企业部署也紧盯小间距灯珠,并且有条不紊地开展小间距计划。SMD虽然是业内最普遍的封装技术,但当封装尺寸小于2.0时,受限于固晶、焊线、划片(冲切)、焊线的设备精度等因素,则会导致工艺难度急剧增加,良率降低,增加终端成本,因此,SMD封装难以进入盈利最好的小间距封装市场。SMD技术不适用于小间距封装,促使另一种同根同源的封装技术——IMD多合一集成封装技术的诞生。

  COB封装和IMD技术都有几个共同的特点,首先两者都能够突破SMD技术的局限,将像素点间距缩小至2.0mm以下;其次两项技术也都是缘起于小间距LED显示屏技术的发展,并且也都是主要应用于小间距LED显示屏领域。以此类推,COB以及IMD技术,既然能够应用于小间距LED显示屏产品,那同样可以应用于大间距LED显示屏中去。不可否认,COB技术由于其先天缺陷,应用于大屏产品会存在成本问题。但是IMD技术起源于SMD,继承SMD的经验、技术、设备以及生产线,应用成本相对较低,则可以延伸至2.0以上的间距。另外,COB封装以及IMD技术是这两年封装行业讨论最多的话题,探究两者的可行性、可靠性、生产良率、适用范围等,两项技术随着行业探讨的深入而不断深化,促进两者走向更为平稳和成熟的应用阶段。因此,未来的SMD被IMD技术所取代也不是没有可能。

  Mini/Micro LED显示,技术比较超前,需要克服的技术难点比较多,最大的困难技术巨量转移尚未研究出较好的解决方案。另外,Mini/Micro LED显示还没有形成相应的产业链,即使未来Mini/Micro LED显示屏趋势大热,但是也要较长的路要走。

  从应用场景来看,常规屏进入平台期,虽然细分市场也属于扩展阶段,但小间距的发展势头以及应用范围更胜一筹。况且,随着智慧城市政策的进一步落地,安防监控市场亦将持续扩张;另外,随着5G网络的普及,会议可视化也开始走进各大企业会议室;不仅如此,各大细分领域企业也开始探索旗下产品在小间距显示的可能性,目前市面上也已经出现相比较成熟的产品。几大趋势发展潮流浩浩荡荡,将持续带动小间距LED显示屏的腾飞,因此,未来可期的小间距显示领域则成为多数LED封装企业,乃至是LED屏企日后战略布局的首选。由此可以看出,LED显示封装也在悄悄走向集成化。

  从技术角度来看,SMD、COB以及IMD率先突围,而从发展前景来看,COB、IMD以及Mini/Micro LED未来可期,但是Mini/Micro LED尚未形成一定的发展,所以COB以及IMD脱颖而出。由此综合分析得出,五大封装技术,COB以及IMD会率先拔得头筹。

  结语:

  COB和IMD技术各有千秋,如何抉择才是大部分封装企业以及LED屏企考虑的问题。COB虽然封装成本高,但是其减少传统的固晶工艺,重量有所减轻,可往轻薄化方向发展。不过,进入COB领域,需要重新购买设备、生产线等,要求企业拥有深厚的资金实力。而IMD技术,可以沿用SMD的设备、生产线以及人员经验等,并且可以延伸至2.0以上领域,因此,IMD领域更适合于封装企业的发展。既然集成封装潮流不可逆转,那就选择合适的路来走。

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