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微访谈|MiP vs COB:谁将是未来Micro LED的主流路线?(上)

2023-09-12 09:03:09 来源:数字音视工程网

  Mini/Micro LED显示时代已经到来,但要实现微间距显示普及,良率及成本控制是规模化量产的关键。而能够同时满足良率及成本优化的方式,目前最佳的途径便是从封装工艺着手。

  在COB产品与技术已占据先发优势的情况下,MiP在2023年加速入市,多家行业一线厂商采用MiP技术,引起了行业对封装路线的热议。

  对比来看,COB作为板上芯片封装,虽然在可靠性和间距下探方面具有优势,但需要投入新设备,综合成本较高。而MiP可以兼容传统的生产设备 ,实现综合成本控制。两者可谓各有千秋。到底MiP和COB技术的市场定位和应用前景如何?一线行业厂商倾向于哪条路线?

  有见及此,数字音视工程网策划了以“MiP vs COB:谁将是未来Micro LED的主流路线?”为主题的微访谈,本期邀请了利亚德、洲明科技、希达电子、AET阿尔泰、中麒光电、晶台光电 等业内显示厂商进行探讨。(注:厂商观点排序不分先后)

  受访者内容经数字音视工程网整理。

 

问题一:MiP和COB技术的差异与优势

  利亚德集团 国内 产品总监 孙铮 MiP具有可混光、高均匀性、无Mura效应,无需经过高成本的返修,直接进行测试分选,减少点测分选难度等多方面优势。同时,MiP针对大尺寸Micro LED规模化量产的兼容度,以及终端显示屏厂商的接受程度,都有着独特的优势。在更小间距、更大尺寸的终端显示应用场景,MiP能规避良率、墨色一致性、均匀度、检测返修、成本等多方面的核心瓶颈,成为Micro LED显示屏生产的理想选择。除却技术优势,MiP从制造工艺和流程来说,可以匹配LED显示屏原有的流程,这意味着,MiP在制程、技术等多方面具备更高的兼容性。

  如果从对比角度来看MiP和COB两项技术,我们可以看到:

  对于LED芯片尺寸的要求,通常情况下,COB只能封装双边尺寸大于100μm的LED芯片,MiP可封装的LED芯片尺寸可在60um以下;在显示层面,MiP的点间距可以做到最小,其次是COB。总体而言,在LED芯片尺寸、电气连接、对比度、贴装环节、可修复性、平整度、混灯分bin等方面,MiP均优于COB。

 

  洲明科技:  许多厂商现在所说的MiP其实是Mini in package,实际实现Micro in package量产的企业并不多。MiP的优势在于微缩化,更小尺寸的封装,同时保持产品的亮度、色差一致性等特性。MiP的产业链延续性强,可以在不改变现有电子结构的情况下实现产品无缝隙替代,并大幅度提高产品性能。

 

  长春希达电子技术有限公司运营总监 姬凤强: 目前市场上MiP分为封装级和芯片级两类,封装级MiP以晶台、利晶等为代表,仍然是SMT工艺的延伸,芯片级MiP以首尔半导体、三星等国际品牌为主。

  封装级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成本也是远低于封装级MiP的。封装级MiP主战场在Mini LED领域,其产品主要应用在商业展示、XP拍摄、消费领域等,对于政府和医疗等专业应用领域不是太适合,其间距所限更无法全面进入Micro LED领域。因此,封装级MiP只是原有能力的延伸和行业周期的延续,不代表未来更不会有广阔未来。

  芯片级MiP本质上是RGB芯片的排列方式发生改变,其工艺仍然是固晶或巨量转移,与COB未来技术路径基本一致,但由于其成本太高和量产能力无法保证,短期内实现批量供货仍存在困难。在行业技术、制造成本、生产设备等维度拉通并成熟之前,在Micro LED领域将会与COB保持并行,直到市场和用户给出最终选择。

  COB将是Mini LED的主流技术,也是通往Micro LED的必经之路。

 

  东莞阿尔泰显示技术有限公司: MiP和COB是当下行业火热的Mini/Micro LED直显两大技术路线,MiP是基于Micro LED的独立灯珠封装技术,COB则是主要基于Mini LED的芯片级集成封装技术。

  MiP脱胎于久经历练的小间距显示产品,本质是Micro LED和分立器件的有机结合,即将大面积的整块显示面板分开封装,在良率提升和降本增效上优势突出,另表现出高品质、高可靠、高防护、兼容性强、可混BiN提高显示一致性等性能优点。

  COB技术致力于简化超精细电子元器件封装结构、并提升最终产品稳定性。其在超高对比度、超大可视角、超强稳定性、超强散热等方面具有优势,实现了“点” 光源到“面” 光源的转换,产品效果和可靠性表现得到了广泛证实和检验。

 

  中麒光电研发总监 黄志强: MiP封装技术是在COB面对良率不高问题时的一个过渡方案,通过增加一道封装工艺,加大焊盘引脚,降低对基板精度的要求,提高固晶良率。短期内可以通过后段高良率实现一定的成本优势,以及可能比COB更快切入到Micro领域。除此之外还有可以直接利用圆片节省成本、可以混晶混bin实现较好的光色均匀性的优点。

  但MiP对前段的工艺要求就更高,多出的一道封装工艺是把双刃剑,既带来对良率的影响,也带来更高的成本。

  对下游屏厂而言,一方面,MiP灯珠可以避免更换产线设备的巨大投入,另一方面,上游增加的成本最终还是要由下游屏厂来承担,所以MiP对屏厂也是一道不容易的选择题。

  COB封装技术对工艺和材料都做到了极简,生产效率更高,理论成本也最低,更适用于微间距、高像素密度的高集成封装。

  未来随着巨量转移设备、基板精度、Micro芯片等关键要素的进一步发展,COB良率提升后,将具有更强的降本潜力。

 

问题二: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。

 

问题三:贵公司倾向于哪条技术路线?原因何在?

  利亚德集团 国内 产品总监  孙铮    我们认为MiP是引领技术发展的重要路线。

  首先,MiP相较于COB技术本身就占据更多优势。无论是针对大尺寸Micro LED规模化量产的兼容度,还是终端显示屏厂商的接受程度,MiP封装路线都拥有领先的优势。同时,在更小间距、更大尺寸的终端显示应用场景,MiP能规避良率、墨色一致性、均匀度、检测返修、成本等多方面的核心瓶颈,成为Micro LED显示屏生产的最理想选择。

  同时,利亚德MiP封装技术也逐渐成熟,并形成自身的优势:一是在原有MiP Nin1封装方案的基础上增加了可以兼容更多间距的单像素MiP方案;二是在保障原移转技术的同时,进一步开展制程优化和良率改善工作,将直通测试良率由94%提高至95.5%;三是进一步进行激光巨量移转及焊接的应用,在满足原有转移速度的同时,转移焊接后精准度99.999%,进一步提高了整体产品可靠性。

 

  洲明科技: 洲明科技MiP和COB技术双路线并行。出于实现产业升级的战略,这样的布局使我们能够满足不同客户的需求,从而在市场上拥有更广泛的应用。MiP和COB技术有各自的优势,这两者并不是直接的竞争关系,而是相辅相成的。洲明希望通过双路线并行,为用户提供更多样化的解决方案。

 

  长春希达电子技术有限公司运营总监 姬凤强: 希达电子作为中科院长春光机所下属企业,是中国LED产业自主创新的一面旗帜,将坚定不移地走COB技术路线,从技术、工艺、装备、人才培养等维度全面投入和创新,从Mini LED到Micro LED,都已有系统的布局和安排,我们有信心代表中国与世界品牌同台竞技,让中国的LED技术和产品受到国际上的尊重和信任。

 

  东莞阿尔泰显示技术有限公司: AET阿尔泰聚焦前沿技术研发,构筑MiP、COB、QCOB等多条技术路线并行共进的技术生态,力推多种技术优势互补,在更多领域取得突破和应用,持续探索和强化Mini/Micro LED直显的美好视界。

  现阶段,AET阿尔泰T系列智慧拼控显示终端、AT标准显示单元(第五代、第三代标准产品)等高端产品已率先采用MiP封装技术,下探超微间距应用,打造行业旗舰;AET阿尔泰NX系列等通用型室内小间距(第三代及以下产品)主打COB封装,整屏一致性、显示效果出彩,是行业标杆产品。

 

  中麒光电研发总监 黄志强 中麒光电一直坚持COB和MiP两条技术路线并行,我们认为二者会在未来实现融合贯通,最终在Micro LED领域实现汇合。

  作为专业的LED直显制造商,中麒光电的宗旨就是最大程度满足客户需求、实现合作共赢,因此我们不会放弃任何一种技术的可能性,以保证不论技术如何发展,中麒始终是客户ODM/OEM的最佳合作伙伴。

 

  晶台封装研发中心研发总监 严春伟: 晶台主要倾向于MiP路线。COB当前存在众多的一些痛点问题,MiP实际上是可以解决这些痛点的。首先COB在芯片转移过程中,芯片的转移精度不够,容易出现芯片旋转,翻转、倾斜等等这些问题。而MiP在生产过程中,芯片转移精度更加高。在COB当中芯片一旦转移出现精度不高、旋转和翻转的时候,容易出现显示麻点、显示不均,而MiP没有这些问题。另外COB生产过程中,整屏显示的一致性相对比较差。MiP它可以实现分光分色,每颗MiP可以单独测试它的亮度波长,保证每颗产品的光电参数在非常小的一个范围内,这样整屏的一致性可以得到更好保证。另外COB还有一个痛点,就是墨色一致性。MiP在贴片之前封装厂可以做到物理的拌料,将所有的灯珠混在一起均匀搅拌,之后再经过贴装,贴装到模组上面去,可以保证所有灯珠的颜色的一致性,可以大幅改善模组的墨色一致性。

  还有就是MiP芯片转移精度高,所以MiP可以使用更小的芯片,COB的转移精度比较差,所以它的芯片尺寸相对较大,MiP使用了更小的芯片,其成本可以更低,这其实是相对于COB来说很大的优势。

  同时MiP还可以帮助下游客户降低成本。另外MiP生产良率比COB高,因为COB精度不够,生产过程中良率低,需要不断返修,返修人工成本也非常高。MiP转移精度高,生产良率高,下游客户生产的良率高、效率高,人工成本也比较低,所以MiP的优点较多。

 

总结

  从本期微访谈可以看出,即使在一线厂商之间,对于MiP和COB孰优孰劣的争议也从未停止。总体而言,厂商们对于MiP主要着眼于其设备可复用性、技术成熟性,对于COB则着眼于其成长性。多数厂商选择双路线并行,也有厂商选择旗帜鲜明地“站边”。但无论如何,厂商们都不约而同地提及,目前MiP的重要性毋庸置疑,COB成本下探还需要时间进行突破,Micro LED的规模化市场应用仍然任重而道远。

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