微间距时代的到来,使LED封装走向MIP还是COB?

黑科技看看 2023-10-24
3284 字丨阅读本文需 8 分钟

自2023年以来,MiP(Micro in Package)封装技术在小间距LED直显市场上迅速崛起,引发了业界的广泛关注。作为一种新型的独立器件封装结构,MiP以其独特的优势,被誉为能够完美继承“表贴”工艺产业链,实现低成本的技术迭代。随着市场的不断扩大,行业内部对于MiP和COB(Chip on Board)两大技术的未来关系展开了激烈的讨论。

微间距到来

根据迪显咨询《中国大陆LED小间距月度中标项目数据库》统计,2023年1-6月LED小间距公开中标项目数量8039个,同比去年同期增长57.0%,项目个数增长较明显,项目数量逐月走高,其中6月份达到高峰,中标项目超2300个,同比增长超80%,需求增长明显,可以看出目前LED小间距市场需求仍保持稳定成长,落地成交项目持续涌现,同时也反映了目前市场竞争持续激烈化。

而伴随LED显示微间距时代的到来,封装技术之争的竞争愈演愈烈,各品牌商的发展道路也逐渐明确,作为彰显技术实力的高端方向,越来越多的厂商加入对微间距市场的布局和研发。当前,封装结构主要包括SMD、IMD和COB三种技术。作为最具成熟性的技术,SMD与IMD技术相信大家并不陌生,不过在面向颗粒尺度越来越小的Mini/Micro LED时,两者都显得不够打,因此在行业需求之下,COB与MIP封装路径进入了微间距时代的考量范围。不可否认的是,在COB作为封装技术主要高端方向的前提之下,行业内对MIP和COB技术的讨论仍然存在不同看法。

先从市场占有率来看,根据相关数据显示2023年一季度国内LED小间距市场终端销售额38亿,其中P1.6及以下间距段销额占比达62.5%,销量占比29.6%,比重提升明显,细分行业项目需求拉动,整体间距微缩化进程明显。此外,另一组重要数据显示,在2023年上半年,中国大陆小间距LED显示屏市场中,SMD(含IMD)封装技术虽然仍是主流,市占90.3%;然而,COB封装技术同比增长了3.3个百分点,比重上升至9.7%。

单从各间距段中COB封装技术的渗透率来看,在间距P1.0以内的产品范围内,COB技术优势更加凸显,叠加良率提升带来成本优化,COB封装显然是微间距市场的主流选择。不管是从展会上越来越多的企业展出COB产品,还是从市场的情况来看,下游客户对COB显示的了解程度和接受程度越来越高。但另一方面,MIP也在全力火开,在年初的ISE2023上,不少国际品牌也展示了其基于MIP技术的显示屏;利亚德早前的举行的战略发布会也重点介绍了MIP技术进展并发布了多款基于MIP技术的新品……截至目前,MIP封装技术已经吸引不少国内厂商品牌的关注,即便大家对于MIP封装技术存在不同差异,但从整个产业链上来看,MIP的布局在不断扩大。

MiP和COB能力和问题,或将都“重叠”

MiP和COB二者有竞争关系吗?从MiP目前推出的产品看,其大多数与COB技术的小间距LED直显产品重叠。特别是MiP将表贴工艺进一步引入超微间距纵深市场,即P1.0以下市场的产品布局,更是带来“直接竞争关系”。

据介绍,COB技术在P1.0以下市场目前的占比超过5成。P1.0以下超微间距,另外的市场份额则主要被“四合一(IMD,也被称为MiP in one技术,多合一器件)”占据。——超微间距市场COB主打性能,多合一技术主打一定的成本优势,并兼容“表贴”工艺。MiP技术在超微间距市场的应用则刚刚起步。

同时,近年来COB产品技术随着成本降低、市场接受度持续提升。P1.5级别产品渗透率也已经达到20%左右。未来在P2.0以下市场,COB产品有望占据3-5成的需求占比。这与MiP技术,在大间距方向可以向P2.0甚至P3.0-4.0延伸的趋势也具有“很大的间距市场重合”。

除了“间距市场”重叠之外,更为重要的是MiP和COB在“问题”端也有很大的重合:例如,目前二者都是较高成本的代表。特别是在超微间距市场,COB面临的巨量转移问题,MiP并非没有——只不过作为独立器件,其在形成三原色灯珠和最终形成显示终端的过程中,分两次处理了“转移密度”的问题。但是,这不解决“超微间距下,单位显示面积需要巨量器件”的实质性难题。

亦,即便兼容和采用“表贴”工艺,MiP独立封装器件在超微间距产品上,也是“超高端的表贴”,而不是等同于“P10”产品那种表贴对设备、材料和工艺的需求。——如P0.5间距产品,无论是COB还是MiP,本质都是需要“高难度巨量转移”的。

行业专家指出,超微间距市场“没有捷径”。在这样的前提下,行业企业传统的选择就是COB为主导——因为,COB技术具有产业流程更短、终端产品可靠性更高的优势。更适合行业企业独立掌握和开发高难度的集成技术。而在更大的间距指标上,MiP和COB的制造难度都会降低,二者将主要竞争“成本和体验”的差异。这方面MiP或许可以更多发挥“表贴”工艺的优势。

商业化发展进程中,MiP和COB技术的市场定位和应用前景

利亚德集团 国内 产品总监 孙铮 : 成本,永远都是创新技术落地产业化应用的关键。COB和MiP竞夺的焦点也就在于谁能够更好地实现Micro LED降本提质。利亚德认为,MiP采用巨量转移的设备,理论上采用巨量转移方式时芯片越小,效率越高,而芯片越小一方面可以往间距更小的产品、往小尺寸应用上去拓展,同时芯片物料成本也更低,一定是未来的发展趋势;从性能指标方面,MiP在墨色一致性、颜色均匀度、可维修性等方面优势更明显,所以MiP的发展契合于Micro LED商业化发展进程,其高性能且设备兼容性强的性质注定了它将受到市场欢迎,并且具备产品迭代快,成本下降空间大的特征;应用方面,LED直显技术进入Micro LED时代是大势所趋,MiP针对大尺寸Micro LED规模化量产的兼容度、终端显示屏厂商的接受程度,以及在更小间距、更大尺寸的终端显示应用场景,MiP封装路线都有着独特的优势。

洲明科技: MiP真正的产业机理是工艺微缩化,合并产业链向上游收缩带来的投入产出比大幅提升,这才是MiP的真正意义所在。

COB能实现的,MiP也能实现。其技术延续性强,可以迅速完成产业替代。无论是租赁、户外户内、专商显、渠道等,都可以采用MiP无缝衔接,满足产品的微缩化,解决SMT痛点。COB和MiP相辅相成,共同的目的是对SMD形成产业替代。最终市场将决定谁是主流。

长春希达电子技术有限公司运营总监 姬凤强: 使用封装级MiP还是COB技术,当前还是各厂家基于自身资源和能力作出的选择,在COB成本还没有达到最优规模临界点之前,封装级MiP有一定的市场机会,但随着兆驰、高科等COB巨头进入,这一时间将大幅缩短。由于项目的后期交付和售后服务存在极大不确定性,因此市场上将会基于具体项目做一些调剂应用,大规模批量应用必将存在信心上的阻碍。

芯片级MiP目前还处于产品概念和小批量阶段,极高的成本和当前不太出众的画质效果,对于市场的吸引力还不足够,需要进一步完善和提升。今年,SONY调整策略使用Mini芯片应用到COB中,已说明我们还处于Mini LED的主战场中,对于Micro LED的规模化市场应用还需要一定的时间和准备。

东莞阿尔泰显示技术有限公司: 短期来看,COB技术在Mini LED领域成熟应用,凭借其出色显示效果、高平整度、高一致性等优势占据应用主流;长期来看,间距微缩化发展趋势下,MiP将在Micro LED应用上引领风向,以其显示效果、成熟工艺、成本优势和高亮度、低功耗、兼容性强、可混BiN提高显示一致性等性能优点,抢占Micro LED时代更多机会。

中麒光电研发总监 黄志强 : 两者的市场定位基本相同,都是针对室内微小间距市场。唯一区别是MiP可以以灯珠形式交付,下游客户面更宽。

未来市场应用前景还是要看成本,目前MiP在P0.9以下可能存在一定优势,但P1.2以上COB的良率已经可以做到成本优于MiP。因为COB在结构和工艺上的极简化,注定了在保证良率的条件下,COB就是成本最优的唯一解。

晶台封装研发中心研发总监 严春伟: 实际上COB的产品推出已经有好几年,但是市场并没有完全起量,其主要原因就是COB还存在众多的痛点。包括显示效果的问题,墨色一致性的问题,成本的问题,良率的问题等等。MiP可以解决众多的COB痛点,MiP显示效果更好,墨色一致性更好,并且良率更高,成本更低,所以我们认为MiP是未来非常重要的一个技术方向。

关键考量:增量提质降本

或许把MIP和COB两种封装技术用竞争的角度来看待,显得过于片面。

先从两者的技术原理来分析,MIP与COB都拥有对方无法替代的技术优势。MIP技术即是从Micro LED外延片上将Micro LED芯片转移到载板上,再进行封装,封装后切割成灯珠,再对其混灯和检测,最后转移到蓝膜上出货。以“化整为零”的思想,分开封装后以SMT方式再形成整块面板,通过对小块面积良率的控制,解决了大面积控制良率难度较高的问题。从某种角度上来说,MIP 技术结合了Mini LED较为成熟的工艺,以及Micro LED更高的生产效率和更先进的技术,并且减小了点测分选的难度,是推进Micro LED的商业化落地的有效路径之一。

而COB是一种将LED芯片直接绑定到电路板上的技术。区别于SMD表贴封装技术的新型封装方式,具体是将裸芯片用导电或非导电胶粘附在PCB上,然后进行引线键合实现其电气连接,并用胶把芯片和键合引线包封,COB的优势则在于其高可靠性和稳定性。

有业内人士认为MIP与COB的差异,实际上是SMT和COB两类封装工艺的区分,其在可靠性和稳定性方面COB具有绝对领先优势;同时,由于COB没有灯杯封装环节,直接将Chip固晶到Board上,在同样规模情况下,COB成本也是远低于MIP的。MIP主战场更多在Mini LED领域上,其产品主要应用在商业展示、虚拟拍摄、消费领域等,这些领域在未来拥有不可想象的潜力,这也是MIP成为主流封装技术考量的原因之一。

当然,成本是制约MIP与COB技术的关键因素,目前二者都是较高成本的代表。特别是在超微间距市场,COB与MIP都面临的巨量转移问题,这也是COB和MIP竞夺的焦点,也就在于谁能够更好地实现Micro LED降本提质。若能提升工艺良率、生产自动化水平、系统方案设计、供应链配套等方面,实现降本增效,动态保持住Micro/Mini LED的成本优势,未来将会有更大的市场空间。

文章来源: 慧聪LED屏网,数字音视工程网,投影时代

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