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Mini LED技术中封装技术比芯片技术更重要

2021-05-26(312)次浏览

做Mini LED显示面板产品,涉及到LED芯片、封装、PCB板设计制造、材料、设备、测试、修复、生产工艺、驱动IC、控制发送/接收、电源、节能、箱体拼接、一致性校正、面板防护等多种综合性技术

  做Mini LED显示面板产品,涉及到LED芯片、封装、PCB板设计制造、材料、设备、测试、修复、生产工艺、驱动IC、控制发送/接收、电源、节能、箱体拼接、一致性校正、面板防护等多种综合性技术, 其中LED芯片技术和LED芯片的封装技术是其最重要的两项底层支撑技术,那么其它的综合性技术与芯片、封装技术又是一种怎样的共生关系呢?本文将就此展开讨论,使大家对Mini LED技术的关键点有一个大概的轮廓了解,不至于在听到Mini LED技术时就云里雾里的迷失方向或被神秘化。


  不同的行业,Mini LED技术的概念具有不同的语境和含义。比如LCD行业,Mini LED往往指的是背光面板技术。5mm灯珠间距的直下式背光面板就可称得上是Mini LED技术了。但在LED显示行业,这是无法想象的,因为5mm的像素间距连小间距技术都算不上。所以我们今天讨论的问题,仅限于LED显示领域,像素间距是在1.5mm-0.3mm范围内的Mini LED技术。但这里的讨论对LCD行业的背光面板技术也具有一定的参考价值。


  一、Mini LED的芯片技术

  LED芯片技术已从正装时代过渡到倒装时代,倒装芯片的应用是大势所趋。LED芯片的尺寸也规范在了50-200?m之间。目前在1.5-1.2mm像素间距范围内,还可以使用正装芯片,在1.2-0.7mm像素间距范围内,有红光用正装、蓝绿光用倒装的解决方案,在0.7-0.3mm像素范围内,RGB都要使用倒装芯片。因此Mini LED产品就会有正装芯片和倒装芯片之分。


  在Mini LED产品上使用倒装芯片技术的优势是可以提升亮度、更加节电、有更好的对比度、更少的设备投入和更高的生产效率、可以实现更小的像素物理空间布局,也可以有效改善显示面板像素的内失效问题。


  所以,随着像素间距向着更小的0.3mm目标方向努力,正装芯片技术将会全部过渡到倒装芯片技术。


  二、Mini LED的封装技术

  伴随着LED芯片技术的发展,LED封装技术也有了理论和工艺实践上的创新与突破,正在从支架型封装灯驱分离技术时代过渡到无支架型集成封装灯驱合一技术时代。在封装技术演化的过程中,还出现了一种暂时性的支架型有限集成封装灯驱分离技术。


  在支架型封装的灯驱分离技术分类中,我们知道有DIP技术和SMD技术。但做Mini LED显示产品,只有SMD技术可以把像素间距较稳定地做在1.2-1.5mm区间。但这种技术面对Mini LED显示产品百万级指标要求的面板级像素失控率和整屏像素失控率,会感到力不从心,在制造像素间距P1.2以下的显示产品时,遇到了许多无法克服的技术瓶颈问题,逐渐丧失市场优势。


  支架型有限集成封装灯驱分离技术,从时间上描述是在支架型封装技术和无支架型集成封装技术之后出现的一种过渡性的封装技术形态。在这类技术分类中,目前我们看到有2 in 1封装技术、4 in 1封装技术、N in1(IMD)封装技术。它们既想汲取COBIP (COB集成封装)的集成化思想,又不想放弃SMD支架型封装技术的简单性,所以产品上一直难有脱胎换骨的变化。这种技术从本质上说就是SMD和COBIP的混合体封装技术,大部分传承了SMD的基因,只有限地引入了COB封装元素和集成化思想,因此也被称之为COBLIP (Chip On Board Limited Integrated Packaging)技术。由于没有有效地减少支架引脚的措施,还是属于支架型封装灯驱分离技术范畴,不能从根本上解决由支架引脚引发的像素外失效问题。尽管有支架引脚减少数量的优化改良方案,但这种努力的效果不明显,无法真正摆脱万级或十万级的面板级像素失控率和整屏像素率低阶能力的事实,在Mini LED 的1.2-0.9mm像素区间, 会遇到与SMD封装技术相同的技术瓶颈。


  另外,从产业技术升级的角度来看,未来的4K、8K超高清视频显示产品、Mini LED显示产品需要的一定是高阶的面板级的百万级显示产品。而这种过渡型技术,尽管产业链上的封装企业可以把器件做到百万级,但下游企业用这种百万级的器件做到面板级就会变成十万级的产品,实际上是一种产业资源的浪费,是严重的产业问题,应引起全行业的重视。

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