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未来LED显示封装产业发展方向
作者:中煜光电 发布日期:2018-05-15 09:39

 对LED显示屏来说,LED器件封装占据了整个成本的30%—70%,且封装的质量直接关着LED 显示屏的质量。长期以来,LED显示屏器件封装技术的进步促进了LED显示屏的发展;而随着LED 显示屏向着高清显示发展,其对 LED 显示屏器件封装的技术工艺等要求也越来越高。当前LED显示行业,以表贴封装为主,同时直插式封装与COB封装并存,但从去年开始,COB技术开始逐渐受到了显示屏厂商的重视,同时Mini LED、Micro LED技术也被广泛提及。面对这种新趋势,我们LED封装企业又会如何应对?LED显示器件封装的明天最终又会走向何方,这些都成了当前企业关心的问题。
 我国LED产业起步较晚,在LED核心技术被国际大厂牢牢掌控的情况下,上游芯片端难以介入,中国企业只好选择技术难度不是非常高,入门门槛相对较低的封装,再以此向上下游延伸拓展。发展到今天,我国LED封装已达到国际一流水平。LED封装环节也不再是简单的组装环节,而是一个考验生产工艺及技术水平的环节。
LED显示屏器件封装的技术发展过程
 要弄明白当前LED封装产业的发展现状以及未来趋势,我们首先还得回顾一下我国封装产业发展的历程。我国LED产业大概兴起于上世纪八十年代,LED显示封装器件的发展主要经历了点阵模块、直插式(lamp)、亚表贴、表贴(SMD)几个阶段。如今,点阵模块和亚表贴封装已经被市场淘汰,直插封装主要在P10以上大间距户外市场仍有应用,其他则被表贴所取代。而随着LED显示屏小间距市场的不断发展,如今更多的显示屏企业又将目光转向了COB封装。同时,随着被视为可能颠覆产业的新一代显示技术Micro LED的出现,Micro LED 封装技术也在行业内展开了广泛的讨论。下面让我们分别看看,这几种封装形式各自的技术特点。
1、直插式(lamp)封装
 作为继点阵模块之后出现的直插式封装,其技术原理是采用引线架作各种封装外型的引脚,通常支架的一端有“碗杯形”结构”将LED芯片粘焊固定在“碗杯形”结构内,再采用灌装的形式,往LED成型模腔内注入液态环氧树脂,然后插入压焊好的引脚式LED支架,经高温烧烤使得环氧树脂固化,最后离模成型。
 直插式可以说是最先研发成功并大量投放市场的LED产品,品种繁多,技术成熟,其制造工艺简单、成本低,因此直插式封装在SMD出现以前,有着非常高的市场占有率。直插式LED封装产品,主要用于户外大屏,具有高亮度、高可靠性、环境适应性强等优点。
 当前,由于户外点间距也朝着高密方向发展,直插受限于红绿蓝3颗器件单独插装,无法实现高密度化,所以户外点间距P10以下逐渐被表贴LED器件所替代。一般认为,户外直插式LED显示屏以P10为分界线,但行业内也有将直插式LED封装产品应用于P9的显示屏。
2、表贴(SMD)封装
 表贴(SMD) 封装是将单个或多个LED芯片焊在带有塑胶“杯形”外框的金属支架上(支架外引脚分别连接LED芯片的P、N极),再往塑胶外框内灌封液态环氧树脂或有机硅胶,然后高温烘烤成型,最后切割分离成单个表贴封装器件。由于可以采用表面贴装技术(SMT),所以自动化程度较高。采用表贴封装器件的显示屏,在色彩还原、颜色一致性、匀度、视角、画面整体效果、尤其在体积方面,都有着直插显示屏无法比拟的优势。但SMDLED也有先天不足的地方,其失效率和衰减速度较高,对恶劣环境的适应能力相对较差。
 目前,SMD LED主要分为支架式(TOP) LED和片式(Chip)LED。前者常采用PLCC(Plastic LeadedChip Carrier)支架,后者采用PCB线路板作为LED芯片的载体。PLCC支架成本低,但是在应用中存在气密性差、散热不良、发光不均匀和发光效率下降等问题。虽然也有性能和光效更好的PCT及EMC材质的支架,但因价格昂贵,成本太高,现在行业内并未广泛应用。
3、COB封装
 COB(chip On board)封装,是一种将裸芯片用导电或非导电胶粘附在互连基本上,然后进行引线键合实现其电气连接。COB封装是无支架技术,没有了支架的焊接PIN脚,每一个灯珠和焊接导线都被环氧树脂胶体紧密地包封在胶体内,没有任何裸露在外的元素。
 相较于SMD封装的显示屏,COB显示屏采用的是集成封装技术,由于省去了单颗LED器件封装后再贴片的工艺,能够有效解决SMD封装显示屏,因点间距不断缩小面临的工艺难度增大、良率低以及成本增高等问题。但是,由于COB封装集合了上游芯片技术,中游封装技术及下游显示技术,因此COB封装近年来在显示行业的应用一直没有得到广泛推广。要想将COB封装实现大规模应用,需要上、中、下游企业的紧密配合来完成。

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