4. 通用照明未来的封装大趋势
1) 芯片超电流密度会继续增加。
今后芯片超电流密度,将由0.5mA/mil2 发展为1mA/mil2,甚至更高。而芯片需求电压将会更低,更平滑的VI曲线( 发热量低),以及ESD 与VF 兼顾。
2) 适用于情景照明的多色LED光源。
情景照明将是LED照明的核心竞争力,而未来LED照明的第二次起飞则需要依靠情景照明来实现。
3) 光效需求相对降低,性价比成为封装厂制胜法宝。
今后室内照明不会太关注光效,而会更注重光的品质。而随着封装技术提高,LED灯具成本降低成为替代传统照明源的动。
4) 去电源方案( 高压LED)。
今后室内照明将更关注品质,而在成本因素驱动下,去电源方案逐步会成为可接受的产品,而高压LED充分迎合了去电源方案,但其需要解决的是芯片可靠性需要加强。
5) 国际国内标准进一步完善。
相信随着LED封装技术的不断精进,国内国际上对于LED产品的质量标准也会不断完善。
6) 更高光品质的需求。
主要是针对室内照明,企业会以LED室内照明产品RA达到80为标准,以RA达到90为目标,尽量使照明产品的光色接近普兰克曲线,这样的光才能够均匀、无眩光。
显示屏未来的封装大趋势
过去显示屏的封装有直插式、SMD 与COB三个主流方向,但是随着小间距的要求越来越多,COB会越来越是未来的主流。直插式与SMD封装工艺在固晶焊线方面与COB封装没有区别,它最大的区别在于使用了支架。
大家都知道,支架一般有四个焊腿,需要通过SMT焊接到PCB板上。因此COB封装工艺相比直插式和SMD封装工艺最大的不同之处在于单灯省去了一个支架,因此也就节省了灯珠面过回流焊机的表贴焊接处理工艺。为什么COB会是未来技术的主流呢?以下是显示屏用的COB优势:
1)超轻薄:可根据客户的实际需求,采用厚度从0.4-1.2mm厚度的PCB板,使重量最少降低到原来传统产品的1/3,可为客户显着降低结构、运输和工程成本。
2)防撞抗压:COB产品是直接将LED芯片封装在PCB板的凹形灯位内,然后用环氧树脂胶封装固化,灯点表面凸起成球面,光滑而坚硬,耐撞耐磨。
3)大视角:COB封装采用的是浅井球面发光,视角大于175度,接近180度,而且具有更优秀的光学漫散色浑光效果。
4)可弯曲:可弯曲能力是COB封装所独有的特性,PCB的弯曲不会对封装好的LED芯片造成破坏,因此使用COB模块可方便地制作LED弧形屏,圆形屏,波浪形屏。是酒吧、夜总会个性化造型屏的理想基材。可做到无缝隙拼接,制作结构简单,而且价格远远低于柔性线路板和传统显示屏模块制作的LED异形屏。
5)散热能力强:COB产品是把灯封装在PCB板上,通过PCB板上的铜箔快速将灯芯的热量传出,而且PCB板的铜箔厚度都有严格的工艺要求,加上沉金工艺,几乎不会造成严重的光衰减。所以很少死灯,大大延长了LED显示屏的寿命。
6)耐磨、易清洁:灯点表面凸起成球面,光滑而坚硬,耐撞耐磨;出现坏点,可以逐点维修;没有面罩,有灰尘用水或布即可清洁。
7)全天候优良特性:采用三重防护处理,防水、潮、腐、尘、静电、氧化、紫外效果突出;满足全天候工作条件,零下30度到零上80度的温差环境仍可正常使用。由上面的趋势来看,由于SMD需要解决焊脚问题,一个灯珠有四个焊脚,那么随着显示屏的密度更高,单位平方米中所使用的灯珠将会更多,焊脚将会越来越密,这个问题不解决,对于表贴来说小型化是一个非常大的挑战,COB把支架这一部分略过,几百万个焊点的难题全部被抛之脑后,小型化做起来更轻松。所以未来的显示屏技术会往COB方向走是毋庸置疑的,COB封装最大的技术优势就是直接在PCB板上进行封装,不受灯珠的限制,所以,对于COB来说点间距这个说法并不科学,理论上来说,COB封装想要达到高密,是非常容易的,借用行业人士一句话来说,COB封装就是为小间距量身打造的,如果RGB的倒装芯片逐渐往小芯片技术方向走,甚至未来的Mini LED甚至Micro LED都会往这个技术趋势做显示产品。
Mini LED与Micro LED
Mini LED是指芯片尺寸约在100微米左右的LED,Mini LED的尺寸介于传统LED与Micro LED之间,目前主要应用在超小间距显示屏与传统LED背光基础上的改良版本的mini LED背光。而Micro LED是LED微缩化和矩阵化技术,简单来说,就是将LED背光源进行薄膜化、微小化、阵列化,可以让LED发光单元像素小于100微米,每个RGB次像素发光单元在20微米到30微米之间,与OLED一样能夠实现每個图元单独定制,单独驱动发光的自发光显示技术。如果从结构原理上来看, Micro LED结构更简单,但是它最大的难题就是众所周知的巨量转移,而LED的微小化技术也是难题之二,当然如何保证良率接近100%更是Micro LED最大的挑战,比方说, 4K级别的Micro LED中尺寸显示器,需要2,488万个以上的RGB三色Micro LED高度集成,而且不能有坏点,难度可想而知,短期内要量产还需要很长的时间。从工艺制程上看,Mini LED相较于Micro LED来说,工艺更接近目前的一般LED,良率更好控制,在显示屏应用上,可以做出解析度非常高的电影屏幕,背光应用上可以搭配软性基板达成高曲面背光的形式,采用局部调光设计,拥有更好的演色性与对比度,能带给液晶面板更為精细的画面,且厚度也趋近OLED,同時具有省电功能。所以,很可能mini LED在未来两到三年会支撑LCD对抗OLED技术, 但是随着OLED良率提升与柔性OLED技术的成熟,mini LED背光将会节节败退,而在这三年左右的缓冲期中,Micro LED能否突破技术瓶颈,将良率与成本进行革命性的突破,将关系到LED与OLED最终的胜负,人类的终极显示技术,谁会是最终王者,也许三年后就会有最终的答案。
(作者:叶国光)