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Mini LED背光市場發展潛力巨大,封裝廠商正加速佈局,就現階段來說,Mini LED背光若要加速滲透市場,必須在成本和技術兩者之間取得平衡,因此封裝技術的選擇就顯得尤為重要。
中國LED封裝及背光封裝行業的領跑者國星光電率先佈局Mini LED背光領域,不斷加強關鍵技術攻關和科技成果轉化,以前瞻技術推動新型顯示商業化發展進程。
5月24日,國星光電組件事業部副總經理謝志國博士在2022集邦諮詢新型顯示產業研討會上,聚焦POB和COB封裝技術,分享Mini LED背光商業化的機遇和挑戰。
▲ 國星光電組件事業部副總經理謝志國。
Mini LED背光商業化進程不斷提速
謝志國表示,Mini LED背光在TV/MNT/NB/PAD和可穿戴VR的市場規模不斷增長,預計到2025年,Mini LED背光TV將占據高階TV一半的份額;而隨著電競和創作者高階MNT滲透,Mini LED背光MNT滲透率將提升至6%。
在小尺寸PAD/NB應用領域,蘋果率先將Mini LED背光用在iPad Pro上,對整個行業起到風向標的作用,Mini LED背光未來在PAD領域的滲透將有望保持良性成長;各大品牌商從今年開始陸續發布Mini LED背光NB新品,走上商業化規模的道路。
此外,在車載顯示和穿戴顯示領域,由於車載認證週期問題,車載Mini LED背光顯示在前兩年無量產出貨,預計今年開始嶄露頭角,明後兩年開始放量;隨著元宇宙概念的興起,VR也開始受到資本和消費電子概念的追捧,越來越多VR頭戴裝置開始搭載Mini LED背光。
綜上可見,Mini LED背光應用場景多元,市場規模持續攀升,發展前景比較廣闊,但謝志國也指出,受新冠疫情及多變的國際形勢影響,終端價格戰愈演愈烈,全球Mini LED背光產品的出貨量仍不及預期。
那麼,隨著Mini LED背光行業競爭進入白熱化階段,POB與COB封裝技術誰能更迎合市場的需求釋放規模?兩者是互相替代的關係還是共存呢?
Mini POB製程成熟,適用於TV/MNT/車載市場
Mini POB的主流的封裝形式有TOP支架式、Cake式和CSP式;主體工序基於「固晶—銲線(正裝)—封裝—測試分選」的傳統封裝工序;主體材料包括晶片、支架&基板、金線&錫膏和封裝膠水,與傳統封裝製程無太大差異。
國星光電在Mini POB技術線路上又有何建樹呢?
謝志國介紹,國星光電透過獨特光源結構設計,使光在超大視角範圍內出射,滿足顯示模組輕薄化、高畫質和低成本的需求,在同樣背光模組下,所需燈珠數量大幅降低,優化背光成本,量產良率極高。
除了介紹國星光電的Mini POB技術線路,謝志國還介紹了Mini POB線路板驅動方式的演變路線,認為其發展路徑往性價比高的方向演進。
據介紹,早期的燈驅分離技術製程簡單,易於生產;後來逐漸發展成PM式燈驅合一技術,該技術一體化程度高,有利於背光模組輕薄化;再發展到AM-Micro IC式燈驅合一技術,該技術有利於實現高分區數設計,local dimming視覺效果更突顯。
開發案例方面,國星光電Mini POB背光方案涵蓋55吋/65吋/75吋TV,以及27吋/31.5吋/34吋MNT等中大尺寸領域,驅動架構包括燈驅分離、PM式燈驅合一和AM-Micro IC式燈驅合一三種方案,部分方案已實現量產。
謝志國表示,Mini POB製程難度低,成本投入低,模組良率高,量產性強,但受限於封裝尺寸,其普遍應用在大OD模組上,應用主要針對中低階TV、MNT和車載市場。
產業鏈技術水平提升,Mini COB將實現全領域應用
與Mini POB不同的是,Mini COB屬於晶片級別貼裝方案,對印刷、固晶、返修和封裝等關鍵製程,以及PCB、晶片、封裝膠水、治具&設備等物料設備提出了更高的技術要求。
與傳統封裝路線相比,Mini COB封裝路線新增SPI(檢測錫膏)、AOI(檢測外觀)、點亮測試(測試性能)、老化等輔助手段,以保證直通率。
性能方面,Mini COB往高亮度、高一致性、高可靠性和高性價比方向發展。
為實現更好的性能,國星光電採用全陣列高效晶片+封裝提光處理,解決屏幕亮度不足問題;通過特殊固晶算法結合封裝優化,解決屏幕暗亮不均和斑點問題;經受高溫高濕和冷沖的實驗,保證高可靠性;優化光源成本,使模組的價格達到消費端可接受的程度。
在封裝製程上,國星光電通過高可靠倒裝LED晶片搭配一次光學透鏡封裝,形成超大發光角度,滿足中大尺寸TV/MNT顯示模組輕薄化、高畫質、低成本需求;同時,通過Pitch 2.0mm密集晶片光源點搭配一體集成封裝技術,使OD接近0mm,可應用於PAD/NB等超薄終端。
開發案例方面,國星光電Mini COB背光方案應用於75吋TV以及12.9吋PAD領域,OD達到~0mm及以上,驅動方式有PM式燈驅合一和AM-Micro IC式燈驅合一兩種方案,均通過一次光學透鏡封裝。
謝志國表示,目前Mini COB製程難度高,成本投入高,模組良率低,未來隨著產業鏈各環節技術成熟度的提升,良率將得到解決,其發展前景遠大於Mini POB,有望實現醫療顯示、元宇宙、高階氛圍顯示裝飾等全領域應用。
小結
伴隨Mini LED背光終端產品日趨多元化、市場接受度日益提高,Mini LED背光行業的競爭也逐漸白熱化。在此情形下,國星光電將原Mini LED背光板塊整合進組件事業部,進行人才、客戶和供應鏈資源的整合,更好地聚焦Mini LED背光,提供Mini LED器件和Mini LED背光模組。
謝志國表示,目前至2025年Mini POB依然是市場主流,其更適用於43-85吋TV、17-39吋MNT以及車載顯示等領域,總體來說性價比最高;而Mini COB更適合應用於13-16吋NB、8-12.9吋PAD,單板產品有利於提高良率和降低成本。
謝志國也坦言,隨著生產製程的不斷成熟,以及技術裝備水平的日漸提高,Mini COB將在2025年之後成為市場主流,屆時Mini POB會將逐漸退位。
(文:LEDinside Mia)