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rgb珠的焊接方法(rgb珠焊接教程)

(报告出品人/作者:信达证券)

核心观点:

Mini LED:重新构建产业结构的新型显示技术。虽然Micro LED被认为是具有超高发光效率和优秀显示效果的下一代显示技术,但由于技术上的难点很多,所以到量产着陆为止需要花费时间。在微软LED技术开发的空窗期,Mini LED作为折衷技术率先上市,期待在背光端和直显端重构产业结构。

1)背光端:Mini LED的添加显著提高了LCD的显示效果,具有更好的亮度均匀性、更精细的HDR分区和更高的对比度和色彩饱和度。目前,高端Mini LED背照灯LCD面板在重要显示参数方面优于WOLED,大大增强了LCD的高端市场竞争力。另外,Mini LED背照灯可以通过减少分区数量来打开中端产品市场,实现LCD的低、中、高端产品的全覆盖。在成本方面,Mini LED背照灯LCD与WOLED相比具有一定的优势。参照同规格的WOLED面板,基于pCB的Mini LED背光LCD的成本为9成,玻璃底座只不过是7成。另外,Mini LED背照灯的成本有降低的余地。根据Trendforce数据,Mini LED背光产品的背光模块成本达到66%。从LED产业的历史经验来看,随着Mini LED生产规模的扩大,其成本预计将急速下降。

2)直显端:Mini LED显示面板的设计理念是以LED芯片为直接像素点,提供成像的基本单元。Mini LED具有高亮度、大色域、高对比度、高速响应、低功耗、长寿命等优势,主要应用于办公室会议显示等室内商业显示市场。但是,由于芯片尺寸受到限制,Mini LED面板不能低于100英寸,因此面向消费者的显示器市场需要等待Micro LED技术成熟后打开。

需求端:终端厂商将积极部署,背光需求将爆发。2021年,苹果、三星、LG等厂商纷纷涌向迷你LED市场,预计迷你LED背照灯将广泛应用于电视、笔、平板电脑等领域。

电视终端方面,最近终端制造商发表了新型的Mini LED模型,预计将推动Mini LED电视的销量。根据Omdia的预测,世界的Mini LED背照灯电视产品的销售台数从2019年的400万台增加到2025年的5280万台,年平均复合增长率增加53.73%。

显示器端、Mini LED定位高端专业显示器、2019年6月苹果发布pro Display XDR后,Mini LED显示器开始受到IT终端厂商的支持,三星、华硕、宏棋、戴尔、联想等将陆续推出新机型,为Mini LED背照灯的普及提供支持。

笔记本电脑和平板终端与电视和显示器不同,现在发售的笔和平板电脑的产品很少,只有微软的Creator17系列正式发售。但是,苹果公司在2021年发售了采用mini LED背照灯屏幕的ipad pro和MacBook pro,引领新型显示趋势,推动其他厂商的跟进,预计会给Mini LED背照灯市场带来大的增加空间。

供应端:所有产业链一齐投入力量,投资持续增加代码。包括上游芯片制造、中流封装和下游应用在内的LED产业链积极地配置了Mini LED。正如LED芯片厂商三安光电和华灿光电那样,密封厂商国星光电和瑞丰光电都实现了成熟产品的上市。同时,下游应用端厂商也在频繁运作。2020年,利德和晶圆光电在无锡设立了世界首个Mini/Micro LED量产基地,生产自发光和背光模块。洲明科技已经拥有Mini LED显示器标准产品线,实现了p0。9 Mini LED产品的量产。兆股Mini RGB产品已经完成了主流产品的定义,实现了110英寸、135英寸、162英寸的4K。该公司在上游芯片也有所增长,Mini LED芯片进入了小批量的试制阶段。另外,ASM pacific等相关设备公司也积极配置,发售全自动巨量焊接线Ocean Line,通过独自的巨量焊接技术,每次可过渡数量达到最大10000个LED。在pCB端,世界顶级鹏鼎是业内少数掌握Mini LED背光电路板技术的厂商,将在淮安园区投入生产能力配置,第一阶段工程将于2020年底投入生产,第二阶段将于2021年下半年投入生产。

从技术观点出发,探索Mini LED产业的发展趋势。

在生产和转移地,由于LED产业多年的发展,设备和技术成熟,对Mini LED的切断和转移精度的要求还没有Micro LED那么严格,因此芯片制造的难度相对较低芯片工厂可以通过改进和优化过程实现从传统尺寸到Mini尺寸的飞跃。

另一方面,SMD封装技术目前成熟,是低成本的封装组合,用于中低端Mini LED产品的普及。逆装COB技术是一种面向未来的新封装技术,可以进一步扩大发光效果的优势、可靠性的优势、高密度阵列的优越性,并且可以期待替代SMD技术。

在基板端部,现阶段pCB基板是终端制造商根据市场需求综合成本和性能的选择。但是,从长期来看,随着Mini LED的需求量的增加,玻璃基板的规模化出货被期待,其成本也变低。此时,玻璃基板的竞争优势充分显现,期待pCB基板的替代。

一、Mini LED:重构产业结构的新型显示技术

显示技术的发展引导了更高的发光效率和更好的显示效果,从阴极射线显影管(CRT)技术到液晶显示(LCD)技术、有机发光二极管(OLED)技术,新技术都随着更好的显示参数、分辨率、对比度、色域等显著提高。

展望下一代显示器技术,LED显示器有望引领下一代显示器技术的大趋势。除了具有与OLED相同的高对比度、高色域之外,还具有更高的亮度、更短的响应时间、更容易校正的颜色、更长的使用寿命,发光效率也从以往的3-5lm/W提高到了12lm/W以上。

为了实现消费水平显示,需要使用尺寸小于50微米的LED芯片(Micro LED),但是如果该尺寸太小,则技术的难易度变高,需要芯片制造技术、传输包技术、驱动技术的再开发,完成技术的积累需要很多时间微软LED工艺在现在的LED产业链中很难实现,预计该技术的距离规模化着陆需要时间。

Mini LED在Micro LED技术成熟之前,作为产业链提出了折衷方案。Mini LED尺寸为50-200微米,仍可采用现有设备制作,生产难度和成本显著低于Micro LED,因此可较早进入商业。初期,业界内一般认为Mini LED只不过是向Micro LED进化途中的过度阶段,随着Mini LED成熟,开始从自己的市场定位中摆脱出来。Mini LED可以制造100英寸以上的商业显示器,作为背光可以显著优化LCD显示效果,帮助开拓高端市场。Mini LED作为前期产品率先上市,对显示和LED产业产生了深远影响,将为Micro LED技术的着地提供缓冲期。

1,Mini LED的优势显著,应用场景持续扩展

Mini LED的优越性显著,有望进一步打开LED市场的空间。用于显示区域的LED产品由来已久,最古老的传统单色LED可用于低端LED看板。之后,随着LED尺寸的缩小变得有效,小间距LED(点间隔小于2.5mm)开始广泛应用于商业、安全、教育、会议显示系统,成为LED显示领域的中流砥石。目前,小型Mini LED技术已经成熟,进入批量生产阶段,不仅继承了传统的小间距无缝接合、宽色域、低功耗、长寿特点,还具有高防护性、可见角度、高ppI、高亮度、对比度等优势。因此,与传统LED相比,Mini LED具有更多要素化的应用场景,其规模化的商业化支持LED显示的市场空间的进一步扩展。

从应用场景来看,Mini LED主要应用于直示和背光。其中,Mini LED于2018年量产,当初主要用于商业广告和户外大型显示等,现在在LED产业链厂家的配置下具备技术、生产能力和良好率条件,预计将进军4K/8K的大尺寸LED显示领域。

另一方面,Mini LED背照灯将Mini LED作为LCD面板的背光,具有超高对比度、高色域、高动态范围(HDR)的优点,大大提高了显示效果。自2019年以来,Mini LED背光技术逐步应用于高端显示器、4K/8K大型电视、笔和平板。2021年,在京东方、华星光电等面板工厂和苹果、三星等终端品牌工厂的推动下,预计有多个采用Mini LED背照灯的新型电子产品,其市场潜力值得深入挖掘。

2,背光场景:密钥参数优化,功率高端显示

以往的液晶显示受到背光光源无法调整的限制,存在低对比度和色饱和度的劣势。液晶显示(LCD)的结构主要包括液晶面板和背光模块两个部分,其显示原理是从背光光源发出光线,经过偏光板、液晶材料和滤光器的处理获得不同颜色和明亮的暗像素点,完成图像显示的功能。液晶显示器发展了几十年,相关产业链十分成熟,是目前显示器领域最主流的技术手段。

然而,与有源发光的AMOLED技术相比,传统的液晶显示在对比度和饱和度上呈现出一定的劣势。例如,传统液晶显示的对比度为1500:1左右,AMOLED可达到200万∶1的超高对比度。另一方面,在颜色还原方面,AMOLED的色饱和度也显著优于液晶显示(60%–63:90%)110%。

Mini LED背照灯的添加显著改善了LCD的劣势。与以往的背照灯相比,Mini LED背照灯在较小的混光距离下实现了更好的亮度均匀性,采用了局部调光设计,因此具有更精细的HDR分区,能够使黑色更深、更亮、更大程度地提高液晶显示的对比度。另外,Mini LED可以直接采用RGB 3色的LED模块,实现RGB 3原色的无遗漏的显示效果,能够覆盖100%BT2020的宽的色域,能够大幅提高液晶显示的色饱和度。

加上Mini LED背照灯,液晶显示器的综合性能比WOLED好,中拍63?预计大尺寸的高端显示屏市场会急速扩大。由于气相沉积过程的限制,AMOLED仅适用于小尺寸显示端,目前在中大尺寸显示领域中,高端市场被WOLED占据。配备有Mini LED的LCD面板具有与WOLED竞争高端市场的实力。以TCL技术发布的使用两个Mini LED背照灯的75英寸液晶画面为例,其重要显示参数优于WOLED。在亮度和寿命方面,Mini LED是WOLED的2-5倍。在色域方面,白光Mini LED为110%,RGB三色Mini LED更是达到154%的超高色域,两者都明显优于WOLED的94%。在对比度方面,Mini LED也非常接近WOLED。在Mini LED的大力支持下,LCD面板将占据高端市场的一席。

除了显示功率顶级外,还将与WOLED竞争高端市场,Mini LED还将降低分区数量,打开中距离产品市场,从而实现LCD的低、中、高端产品的全覆盖。Mini LED背光分区的数量与Mini LED芯片的数量直接相关,并且较高分区的数量对应于大量的Mini LED芯片和高端封装技术,但是较低分区的数量只需要少量的Mini LED芯片和一般封装技术。因此,通过控制Mini LED背光分区的数量,可以实现不同价位的产品覆盖,并且可以有效地填补传统LCD和WOLED之间的中距离产品的空白。

3、背光场景:体现成本优势,规模化后降低本空间

除了显示效果的优点之外,在成本方面Mini LED也有一定的优点。根据TCL技术发表的数据,参照同一规格的WOLED面板,基于pCB的Mini LED背光LCD面板的成本为9成,基于玻璃的Mini LED背光LCD面板只不过占7成。尽管如此,现在的Mini LED背照灯占了整个显示器的一半以上的成本。

根据Trendforce数据,在Mini LED产品中,背光模块的成本占整体显示成本的比例达到66%。因此,Mini LED背照灯仍然存在巨大的下降空间。

为了探索Mini LED背照灯的下降空间,参考了CCFL背照灯LED背照灯的替代过程。根据LED产业的历史经验,随着新兴产品生产规模的扩大,其成本将急速下降。示出了LED背光相对于常规CCFL(冷阴极荧光灯管)的替代示例。根据Display Search的数据显示,LED背照灯在节能、薄型、出色的显示效果下迅速普及,在2008-2013年,LED背照灯的渗透率从6.7%上升到70.2%。另外,受规模效应的影响,LED背照灯的成本急速下降,根据Display Search数据,从1Q09到4Q13,LED背照灯的单价从194美元下降到59美元,达到70%。

考虑到Mini LED在显示效果和成本方面的优势以及LED产业链新技术成本下降的历史经验,一旦下降,渗透率就会提高,规模会扩大,下降的正向循环,相应的市场将迎来加速爆炸。

4,直接显示场景:显示效果好,成本提高

与Mini LED背照灯不同,Mini LED显示面板的设计理念是将Mini LED芯片作为直接显示像素点提供摄像的基本单位,实现图像显示。具有高亮度、大色域、高对比度、高速响应、低功耗、寿命长等优点。实际上,LED显示屏自古以来,在LED行业初期就有使用单色LED制作招牌,打开LED显示器之路的制造商。随着包装技术和控制技术的进步,由RGB 3色LED制成的大型商业显示面板上市,广泛应用于繁华城市。之后,迷你螺距LED登场,LED显示屏进一步缩小,指挥中心的控制、电影院的显示等,室内显示的应用场景也扩大了。目前,Mini LED技术已经成熟,预计将开辟商业化之路,打开室内商业显示市场,如办公室会议显示。但是,由于受到LED尺寸的限制,Mini LED显示面板不能在100英寸以下,所以不能进入面向消费者的显示区域。这一部分的市场等着微软LED技术成熟后打开。

与背照灯不同,Mini LED在成本方面受到非常限制。首先,Mini LED直接显示所需的串珠数量是背光灯的数百倍。直视用的Mini LED产品要实现1080p的显示效果至少需要600万个以上的珠子。另一方面,数百个分区的65英寸Mini LED背照灯TV只需要几万个Mini LED背照灯珠。因此,仅芯片成本之一,Mini LED就显示出了Mini LED背照灯的100倍以上。

同时,Mini LED显示出更高的技术难度,成本也提高了。在该面积的驱动阵列中,数万个珠和数百万个珠的集成的难易度完全不同,除了需要Mini LED芯片本身进行精细化之外,还需要改善对应的转换、包装过程。另外,对于Mini LED的直接显示,需要各珠以数百灰度调整亮度,Mini LED背光珠需要完成10个以上的亮度调整,因此两者的控制难度也相差1、2位。

二、需求端:终端厂商将积极配置,背光需求将爆发

Mini LED背照灯的应用场景有高端TV、显示器、笔记本电脑、平板电脑等。其中,针对电视产品对高亮度、高对比度、宽色域和低功耗的需求,Mini LED背照灯实现了高分区动态调光,降低了电晕效应,在提高对比度的同时实现了节能可以结合量子点膜来实现DCC-p3色域。另一方面,对于诸如电子运动等高端显示器的高亮度、高刷新率、高对比度和低曲率半径的要求,可以结合Mini LED背照灯和柔性基板技术,在满足低曲率半径的同时实现薄型直下式Mini LED背照灯,提供完美的渗透感。另外,由于Mini LED背照灯的薄型化,在笔电、平板等领域也有很大的发展空间。

2021年,苹果、三星、LG等大型工厂纷纷涌向Mini LED市场,Mini LED背照灯有望广泛应用于电视、笔、平板电脑等领域。

1,Mini LED电视:大工厂陆续配置,销售量爆炸

最近,Mini LED电视的热正在高涨。许多电视制造商,例如三星、LG、TCL等相继发布配备有Mini LED背照灯的电视型,新产品主要位于高端,采用4K或8K分辨率,尺寸为65-85英寸,价格为1万至数万。

我们期待着高端Mini LED电视的新机型的集中销售,带动LCD面板向高端产品的扩展,冲击WOLED在高端大尺寸面板领域的垄断地位,打开Mini LED背照灯产品的投放量的帷幕。因为MiniLED珠的数量可以根据产品的需要进行调整,所以终端制造商通过控制珠的数量,可以实现不同价格带的产品覆盖。

例如,中低端产品可以使用少量的珠子来配置普通的面板和配置,而高端产品则使用10万个珠子,具有8K、高刷新率、占比视野、HDR等高端配置。以TCL电子相关产品为例,TCL电子于2019年发售了世界首个Mini LED电视X10系列,之后陆续发售了8系列、6系列,并于2021年发售了配备第3代Mini LED显示技术的OD Zero电视。通过将珠子的数量从1000个组合成10万个,TCL实现了650美元到15000美元的价格范围内的产品封面。

随着终端制造商的积极配置,Mini LED背照灯TV预计将进入销售爆炸期。根据Omdia的预测,世界的Mini LED背照灯电视产品的销售台数从2019年的400万台增加到2025年的5280万台,年平均复合增长率增加53.73%。

2,Mini LED显示器:高端显示器定位,分区突破

据Mini LED Monitor的高端专家称,苹果旗舰产品发布后,热量大幅增加。自2019年6月苹果发布pro Display XDR以来,Mini LED显示器开始在IT终端厂商中大受欢迎,三星、华硕、宏棋、戴尔、联想等新机型陆续发布。这种产品被定位在超高端显示器市场,在通过Mini LED背照陆续发布新产品的同时,Mini LED显示器的分区数也在急速增加。在2019年6月苹果发布的pro Display XDR系列显示器上配置了576个全阵列本地调光区域。飞利浦于2020年12月发布的Mini LED的新显示分区数量增加到了2304个分区。

随着Mini LED背照灯产品的放量,上游产业链的技术成熟度进一步提高,推进分区数量等基础参数的提高,实现技术端的优化和成本端的下沉,最终有助于Mini LED背照灯的进一步普及。

3,Mini LED笔记本/平板电脑:市场首次良好,苹果预计破产

与电视和显示器不同,笔和书写板现在发售的产品很少。现在,微软的Creator17系列正式发售,价格达到3万元。另外,华硕在2020年的CES展览会上展示了最新的Mini LED笔记本电脑系列的超神X,但是这个产品还没有发售。

苹果公司的Mini LED新产品今年陆续上市,预计将打开Mini LED笔/平板电脑的市场空间。苹果将于2021年上半年发售采用12.9英寸mini LED背照灯屏幕的ipad pro,下半年发售mini LED背照灯的MacBook pro。我们预计,作为业界基准的苹果公司将在旗舰产品上使用Mini LED,引领新型显示器技术的潮流,其他厂商也将关注,为Mini LED背照灯市场带来巨大的增加空间。

三、供应商:全产业链齐力,投资持续增长

下游终端需求的放量离不开上游产业链的支持,在终端需求爆发的背景下,Mini LED产业链被牵引,预计将进入经济上升期。本章将对Mini LED产业链进行整理,对比上下游厂商Mini LED的布局,帮助投资者发掘最新的产业投资机会。

1,Mini LED产业链整理Mini LED

产业链包括上游芯片制造、中流包装和下游模块。其中,上游芯片制造在蓝宝石、SiC或硅片等基板上制造GaN系统/GaAs型外延,经过蚀刻、清洗等阶段得到不同种类的LED芯片。LED芯片供应商包括三安光电、华灿光电、干照光电等大陆厂商、结晶元光电等中国台湾厂商、俄朗、日亚化学等海外厂商。中流包装端的芯片在固晶、焊接线、配合橡胶、填充橡胶的固封阶段后,形成颗粒状的成品,主要起到加强机械保护、散热、提高LED性能和出光效率、优化光束分布等作用。LED封装厂主要包括国星光电、木林森和鸿利智汇等大陆厂商和隆达电子等中国台湾厂商。

直筒及背光模块制造是mini LED产业链的下游应用端。其中,直显厂商包括利雅德、洲明科技术、雷曼光电等,背光模块厂商包括兆奇股份和瑞仪光电等。另外,面板工厂也已经涉足Mini LED产品的制造,TCL科学技术和京东方设有配置。TCL将于2019年在世界范围内发售Mini LED星耀屏,采用玻璃基板集成LED方案,比现有的pCB集成解决方案具有性能优势,2020年量产。京东方于2019年与美国Rohinni联合成立合资公司,共同研发Mini/Micro LED解决方案,经过技术难关攻克,京东方玻璃基Mini LED背照灯产品已实现4Q20量产出货,近期交付给客户,初期以65英寸、75英寸电视产品为主,之后根据顾客的需求和生产能力状况配置更多的产品种类。

2、大陆厂商将继续增加代码,台湾厂商将展开抱团。

目前,大陆LED产业链积极配备了Mini LED相关技术和产品。作为LED芯片领导者的三安光电于2020年向TCL华星、三星电子等国内外下游客户批量发货了Mini LED芯片。同时,三安光电全资子公司泉州三安半导体与华星光电共同出资3亿元,成立了共同实验室,重点攻克了微软LDD芯片技术、转移、Bonding、彩色化、检测、修复等重要技术难题。在封测端,实现了大陆厂商,例如国星光电、鸿利智汇、瑞丰光电成熟产品的上市。其中,国星光电已经与众多国内外显示企业密切合作,大量生产大型TV背光产品。瑞丰光电已经在国内外知名电子企业和平板电脑、笔记本电脑、电视等显示应用上紧密合作,开发出各种Mini LED背光和显示产品方案,引领市场发布了许多Mini LED产品。同时,下游应用端厂商也频繁运作,2020年,利亚德和结晶元光电在无锡设立了世界首个Mini/Micro LED量产基地,主要研究开发Mini/Micro LED的大量转移技术,同时基于全产业链的整合,生产自发性光和背光模块。另外,其他制造商也积极推进Mini LED产业化,洲明科技已经拥有Mini LED显示器标准产品线,实现了p0。9 Mini LED产品量产,并宣布将于2020年11月在惠州基地增加多条Mini LED智能化生产线,扩大生产规模。兆股Mini RGB产品完成了产品定义,实现了110英寸、135英寸、162英寸的4K。该公司在上游芯片端也有所增长,Mini LED芯片进入了小批量的试制阶段。

为了需要更精细的传送、零件的选定以及设备的筛选,ASM太平洋等相关设备公司也积极地配置了相关技术和解决方案。ASM pacific发售全自动巨量焊接线Ocean Line,通过独自的巨量焊接技术,每次可移动的数量达到最大10000个LED,同时,配合优秀的平坦度控制,其灰度效果更好,从不同的视点也没有色差的问题。另外,在pCB端,世界顶级鹏鼎是业内少数掌握Mini LED背光电路板技术的厂商,将在淮安园区进行生产能力配置,第一期工程将于2020年底开始生产,第二期将于2021年下半年开始生产。

在大陆厂商生产能力的压抑下,台湾厂商打开了抱团:晶电、隆达联合成立了富采控股集团,抢走了苹果的订单。近年来,随着大陆LED产业的兴起,台湾系厂商的发言权下降,很多制造商无法大规模扩充生产能力合作品牌商,而且近年来大陆LED厂商与面板厂商结成同盟,增加资本支出,大大增加台湾工厂的危机意识我积极地寻求合作的机会。2020年1月,台湾系顶尖芯片工厂的结晶元光电和密封工厂的隆达电子共同成立了富采控股集团,其中结晶电专注于LED芯片的磊晶和结晶粒,隆达专攻封装技术。台湾系厂商的抱团战略十分有效,富采控股公司很快就收到了苹果的订单。电子时报引述业界相关人士,并宣布将开始生产12英寸ipad pro的Mini LED屏幕,今年上半年开始销售。另外,台工厂瑞仪光电为苹果公司代行Mini LED背照灯模块。除了台湾工厂外,欧美制造商也积极地获得苹果的订单。奥斯兰将继续扩大用于生产Mini LED芯片的设备投资,预计今年下半年将向苹果发货MacBook用的Mini LED背照灯板,在马来西亚每月初步设立1亿个生产能力的工厂。

四、从技术角度出发,探索Mini LED产业的发展趋势

随着产业链上下流动不断增加代码,Min LED技术处于着地的关键时刻。因此,在技术方面,出现了诸如芯片、封装、基板选择等许多新技术和新变量。本章将对Mini LED的最新技术和技术进行整理,探索最适合Mini LED产业发展规律的技术方向,对Mini LED产业链投资进行一定的指导。

1、制造技术比较成熟,转移技术持续创新

LED芯片的制造过程主要包括前向外延的制造、中道磊晶体和后道晶圆的切割,具体工艺达几十个项目,制造难度高。但是,随着LED产业的多年发展,传统的LED芯片制造设备和技术已经成熟,Mini LED对切断精度和转移设备的要求还没有Micro LED那么严格,Mini LED芯片制造的难度比Micro LED低,芯片工厂只是通过过程的优化来提高良率和产量可以实现从以往的尺寸到Mini尺寸的飞跃。在过渡技术中,Mini LED具有比Micro LED大的尺寸和更硬的基板。因此,转移过程具有更高的精度公差和更多的灵活性。目前主流厂商正在开发Mini LED相关的转移技术,主要包括以下3种:1)通过对传统捕获装置进行改良,设置多只手臂来提高拾音器和配置效率。这个方案由于技术难度低,容易批量生产,但有生产能力的限制,无法实现数量级的增加。2)根据权利要求2所述的方法,其中,使芯片和背板相对,并且,使用顶针突出芯片,将芯片放置在基板上。与方案1相比,该方案减少了摆动臂的重复移动,并提高了移动效率。另外,将芯片配置在蓝色膜上的位置与最终背板的控制电极位置一致,通过组合多顶针,能够实现大量的转移,从几级提高转移效率。3)如权利要求2所述,在权利要求3中,芯片被布置在UV膜上,并且LED芯片被UV光选择性地转移到背板上。这个方案可以实现真正的巨大转变,但是对芯片筛选和UV膜上的放置精度有很高的要求。

2、全逆装+COB,形成包装技术的新趋势

LED封装技术经历了从传统的支架型封装(例如SMD技术)到新的无支架集成封装(诸如COB技术)的转换。传统的LED封装技术主要是SMD(Surface Mounted Devices)技术,并且是表面粘贴装置。SMD技术采用平面支架+点胶成形,采用表面粘贴技术组装,采用合金铜材质的扁平销,可组装在铝基板或pCB上。该过程包括固晶、焊接线、成型、切割、光谱和磁带入库。SMD技术具有最小像素间隔在1.2-15mm的区间内稳定,技术成熟稳定,制造成本低,散热效果好,维护方便等优势,是非常成熟的LED封装技术。

但是,随着LED向Mini/Micro方向发展,SMD技术应用开始受到限制。该技术防护水平低、寿命短等缺陷开始暴露,特别是生产像素间距p1的产品,在2以下的显示产品中,SMD包装技术出现了许多无法克服的技术瓶颈。例如,在SMD技术中,不能满足Mini LED显示产品的面板级别的像素失控率的要求。COB(Chip On Board)封装技术是一种通过将LED芯片直接粘贴在pCB基板上,在pCB基板的一个面上制作用于漏极自旋的COB高集成度像素面板级封装,在pCB基板的另一个面上配置驱动IC装置,不需要支架和焊接脚的无需折叠式集成封装技术。

与现有技术SMD相比,COB技术可以显著降低LED显示面板的像素失效问题,并且可以减小点间距,并且具有更高的阵列密度。因此,COB技术显著提高了LED显示系统的像素密度和整体可靠性,为LED显示的4K、8K超高清视频显示产品和Mini LED显示产品提供了下层高阶面板制造技术,是当前LED显示走向百万级的必然选择。另外,SMD和COB之间有多个支架型有限集成封装技术,主要包括2in1、4in1、Nin1封装技术。该技术的本质是SMD和COB的混合封装技术,减少了支架销的数量,体现了COB封装集成化的思想,但是真的无法从万级或10万级面板级像素的暴走中摆脱出来在Mini LED的1.2-90mm像素区间SMD面临与封装技术相同的技术瓶颈问题。

除了COB技术之外,封装端部还创新地引入了背景过程,以实现更高的发光效率、阵列密度和可靠性。在传统的正装技术中,有电极屏蔽影响发光效率,焊接线的很多工序复杂等缺点。触发器芯片技术通过使芯片触发器,使从发光层激发的光从电极的相反侧直接放出,在封装过程中实现无电极屏蔽、无焊接线,因此能够最大限度地提高发光面积、散热面积可以避免金属缺焊和接触不良造成的问题。同时,可以通过无焊接线来提高芯片排列密度,进一步提高LED的显示像素密度。

在当前1.2mm以上的像素节距范围内,也可以使用正装芯片,在1.2-0.7mm的像素节距范围内,有红光正装、青绿色光反装的解决方案,在0.7-0.3 mm的像素范围内,与RGB也使用反装芯片。将来,随着LED向Mini/Micro方向加速,背景技术将快速渗透。

以上,对于Mini LED产业来说,SMD封装技术是目前技术成熟、成本低的封装组合,用于中低端Mini LED产品的普及。逆装COB技术是一种面向未来的新封装技术,可以进一步扩大发光效果的优势、可靠性的优势、高密度阵列的优越性,并且可以期待替代SMD技术。

3、基板选择:pCB打开市场,玻璃基蓄势待命

基板是LED芯片的载体,Mini LED基板包含pCB方式和玻璃基板方式。其中,pCB是最常用的LED基板,技术成熟,成本低等优越性,主要是LED产业链制造商普及。玻璃基板是LCD的重要材料之一,经过面板工厂普及到LED基板上。随着Mini LED应用的加深,底板提出了更高的要求,相关产业结构也将迎来转变。在本节中,在成本、性能、应用及前景等方面比较两个基板,在成本方面,从材料的观点来看,pCB基板的价格是玻璃基板的数倍,所以如果进行规模化生产,玻璃基板的材料成本实际上较低。但是,作为综合成本,玻璃基板的走线需要盖,因此如果前期投入成本高,规模化程度不高,则平均成本反而有可能超过pCB基板。而且,从良品率来看,中国现在的包装工厂对于pCB底板的技术更加成熟,可靠性更强,良品率也更高,成本控制性更强。另一方面,玻璃基板由于玻璃容易碎裂,所以良品率低。

因此,总体来看,当前的pCB基板仍然具有成本优势,但是从长期来看,随着玻璃基板的规模化程度和良品率的提高,玻璃基板的成本大幅降低,预计比pCB基板低。在性能方面,pCB基板比玻璃基板散热性弱,在芯片焊接中由于热密度高,容易引起翘曲变形的问题,特别是在大尺寸的应用中,在多组背光单元的接合过程中容易发生缝隙问题。另一方面,由于玻璃基板的热膨胀率低、散热性强,所以平坦性高,有利于Mini LED的焊接,因此玻璃基板能够满足高精度的需求。

在应用前景方面,pCB底板是国内目前技术条件下的第一选择,被用于目前大部分LED产品。另一方面,如果要求散热要求较高、平坦度较高或高密度组装,则玻璃基板是更好的选择。在2020年的CES展上,TCL正式发表了采用基于玻璃的Mini LED方式的“MLED星期一屏幕”。该产品亮度超高,即使在逆光下也能卓越成像。其对比度达到了100万比1,与以往的LCD相比,指数级有所提高。同时HDR和动态背光分区等细节也表现得很俗气。

综上所述,在现阶段,对于Mini LED产品,pCB底板是终端厂商市场需求量小,综合成本和性能后的选择。未来,随着Mini LED的需求量的增加,玻璃基板的规模化出货被期待,其成本也变低。此时,玻璃基板的竞争优势充分显现,期待pCB基板的替代。

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(本说明书仅用于参考,不代表本公司的投资推荐事项。使用相关信息时,请参照报告原文。)

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