近期,数字音视工程网围绕MiP及COB技术的区别、市场定位和应用前景,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,引起了业内重点关注,众多行业人士纷纷各抒己见,为Micro LED时代的技术路线讨论“添砖加瓦”。
今天,数字音视工程网正式发布微访谈第二期,看看艾比森、Voury卓华、创显光电、奥拓电子、联建光电、飞利浦、 大华 、宇视 等显示厂商又是如何看待MiP和COB技术的?。
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
艾比森: COB和MIP在可制造性、使用场景和显示性能方面各有差异与优劣势:
(1)可制造性: MIP(Mini LED in package)能够复用SMD生产设备,少需重资产投资;MIP(Micro LED in package)可能能够部分复用SMD现有生产设备;COB(Chip on Board)则需单独投资生产线,要求较大的资本投资。
(2)使用场景: COB和MIP(Mini LED in package)主要用于大尺寸显示,如控制室、大会议室、展览展示等室内场景;MIP(Micro LED in package)芯片尺寸越做越小,Micro LED将来主要应用于小尺寸显示,如穿戴设备,、Micro LED电视、车载显示等场景。
(3)显示性能: COB已实现高亮度、黑色一致性佳、高对比度特性,能够很好呈现HDR效果,显示稳定性等较传统SMD产品有突出优势。MIP(Mini LED in Package) 显示性能与COB相当,大视角一致性优于COB,如不做表面集成封装处理,显示稳定性不及COB。MIP(Micro LED in package)是当前Micro LED相对好量产的技术路线,能实现超高分辨率显示,可以实现P0.4mm以下的显示产品,对驱动方案的精度要求更高,所以在超小间距显示上会更出色。
奥拓电子: MIP(Mini/MicroLEDinPKG)技术是一种芯片级封装技术 。它采用化整为零的思想,将一整块面板分开封装,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 。奥拓电子从全倒装COB到COB与MIP并行的技术布局更符合当下产业对微间距LED快速增长的需求 。
生产工艺上主要差异,MIP还是需要封装单独灯珠器件,再通过SMT或者固晶方式转移到灯板。而COB 技术是一种更简单的工艺,涉及将多个 LED 芯片直接放置在印刷电路板 (PCB) 上,然后用荧光粉层覆盖它们。MIP加速成熟和入市的新时刻,从传统LED直显产品看,封装结构主要包括SMD、IMD和COB三种技术。其中,作为最具成熟性的技术,SMD在微间距时代仍然占据重要地位 。
优势: COB 技术已经存在很长时间,并广泛应用于许多应用中。与传统的COB技术相比,MIP主打“灵活”和“成本” 。MIP封装单独的器件之后,可以完成分光分色,产品显示颜色一致性会比COB产品大幅提升。特别是大角度观看,解决的COB产品的偏色问题。另外,MIP产品相比于COB,MIP可以本地化维修,这一点也非常重要。
Voury卓华 : MIP和COB的专业技术的具体差异懂技术的都了解,我们不做详细的描述了,基于我们从应用角度通俗的去解释,我认为MIP就是化整为零的技术思路,通过分离优选再焊接到PCB,比SMD技术路线更加分离,这个路线的优势就是芯片更小、损耗更低,有机会把成本做的更低,本质上没有离开SMD技术路线;COB路线就是集成化、简约化、整体化的路线,他的优势就是能把产品做的更加稳定、色域更广、更节能、更环保,基于需要优选芯片和后期校正,成本上不如MIP路线。
创显光电: MIP属于集成型封装技术,其特点是直接在BT部件上制作电路布线,适合小芯片封装,适合更小点距。而COB属于大芯片级封装技术,工艺更复杂。但散热性能更好,也方便进行单点维护。
二者应用场景有一定区别。MIP技术结构简单,可以开发一些造型新颖但对发热要求不高的室内显示产品。COB技术由于散热性优异,更适合用于需要超级节能显示项目,可以提供更高的稳定性和可靠性。
在实际应用中,我们会根据产品的应用环境和使用需求,选择合适的封装技术。如果是像智能指挥中心、车载显示等对发热和稳定性要求较高的小间距显示,我们会优先考虑COB技术。对于更小间距的显示需求,会选择MIP技术。
未来MIP和COB技术都会持续发展,但各有侧重。MIP技术可能会在降低成本上有新突破。而COB技术在提升散热性能和辐照度等方面还有很大的改进空间。双方会在各自擅长的应用领域不断深入。
飞利浦: MIP:芯片级封装,单芯片封装可实现混晶、分光、分色,目前最小能做到P0.9的间距。
COB:板上芯片封装,亮度更高、散热更好、可靠性好,可做到P0.4及以下的Micro级间距。
大华视讯: MIP是通过增加一道封装制程增大封装体GAP间距,以实现更小LED芯片的应用以及更高的后段良率。
MIP是新的产品技术方案,生产制程需要用巨量转移方案。目前技术还在不断完善的阶段。MIP使产业链分工,趋向于传统SMD产品。晶片制程,由晶片厂完成。MIP封装制程由封装厂完成。固晶和SMT由LED屏厂完成。
MIP解决了LED晶片微缩化(2*4以下)的测试分选、PCB\BT载板线宽线距受限导致的像素微缩化(P0.5以下)。采用更小的LED晶片尺寸,降低了LED晶片成本。
0404以上的MIP器件可兼容屏厂原有SMT贴片设备,0404及以下尺寸大部分厂家仍采用蓝膜出货,需要固晶机打件。MIP转移效率高,一次转移单个像素,相当于COB转移晶片效率的3倍。易于分BIN、混灯、显示均匀性好。黑区面积占比大、对比度高。
但其对前段封装的良率要求高、相比SMD增加的制程(屏厂需要转移设备投入和二次灌封)也增加了相应的成本。MIP若满足综合成本(材料和人工制费)更低的条件,就可以和COB竞争。另外RGB层叠式的MIP,也为小间距器件的发展提供了新的方向和思路。
COB经过近几年的探索和努力,在制程和成本上都是最简洁高效的方案,目前技术也比较成熟,处于上升阶段。COB产品产业链分工,晶片厂提供晶片,LED屏厂和LED封装厂合并,同时完成了封装、贴片加工制程,省去了LED灯测试分BIN,包装运输,检验等环节,提升了整体效率。
COB降低了LED磕碰、静电、受潮等不良。像素间距可达0.5mm以下,显示效果好、亮度高、对比度高、视角大、弱化了摩尔纹。机械性能和耐候性高。驱动方式相对分立器件更为灵活,可实现虚拟像素排布。
目前COB Mini LED阶段已实现较成熟的工艺和良率,随着巨量转移、基板精度、驱动等问题的解决,最终实现Micro LED。
宇视: 从成本的角度来看,COB技术在P1.2产品上和SMD已经势均力敌,到P0.9,COB的综合应用成本已比SMD占据明显优势,COB省去支架成本的同时,芯片可以更加趋小,02*06mil(50*150μm)、02*05mil(50*125μm)等更多微缩化芯片逐渐量产推出,能在现有同等光效的前提下芯片成本继续下探,当前主流厂商的直通率在40%-60%,提升生产效率的同时,成本有望进一步优化;做为后来者的MiP,从根本上来看是COB技术和SMD技术的一种融合和创新,但成本强依赖规模支撑,当前仍处于高位且制造良率偏低。
从制造的角度看,COB融合了封装和显示技术,减少部分制造环节,生产效率高;而MiP则和传统SMD一样,先出封装,再做贴片,两个制造环节。但MiP能兼容当前SMD表贴设备,转移成本低;能够单一芯片适配不同基板、不同像素间距应用;而COB的投产投入,则需大量资金投入新设备。
从显示效果上看,MiP采用扇出型封装,器件可分选及混Bin,显示效果一致性好;COB模组具备大视角、防撞抗压、散热好、坏点率低,但无法进行单像素分光筛选,只能从芯片源头进行控制。COB的墨色一致性、智能化校正以及检测返修等方面的挑战依然存在。
联建光电: MIP和COB技术均属于Mini/Micro领域两大技术路线。其中,MIP属于独立灯珠封装,可兼顾SMT生产工艺,让MIP封装在测试、修复、工艺容错等更为灵活,而且在下游屏厂也可采用表贴工艺,能降低测试和贴装难度。从技术原理角度看,MIP是独立像素COB封装,有COB芯片级集成可靠性,也具备独立灯珠的灵活性。
COB属面光源,发光柔和,需解决墨色一致性问题。MIP具有分光分色、高黑占比、应用性强及易于后期维修。
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
艾比森: 在商业化发展进程中,MIP和COB技术有不同的市场定位和应用前景:
(1)MIP(Mini LED in Package)和COB主要应用于大尺寸显示,在户内LED显示场景中发挥重要作用,适合控制室、大会议室、展览展示以及某些高端住宅和其他大屏幕应用场景,属于传统屏企的主打方向。
(2)MIP(Micro LED in Package)采用Micro级芯片剥离衬底,是Micro LED在产业化方面较为成熟的技术路线。主要应用于中小尺寸显示,如穿戴设备、Micro LED电视、车载显示等领域,是传统面板大厂或者电视大厂的主攻方向。
奥拓电子: MIP和COB技术在商业化发展进程中的市场定位和应用前景是不同的。MIP定位于对显示效果有比较高要求的应用场景,例如各种机场地铁的广告显示屏的应用、户内沉浸式的应用等。而COB主要适用于政府企业等高端市场。它们各自具有独特的优势和定位,能够满足不同需求的客户群体。
Voury卓华 : 基于MIP分立元器件结构,从商业化过程中稳定性和后期维护会出现困难,基于这种方案的显示屏真正的机会我认为还是在P1-P2间距范围内有较大应用的空间,较小的芯片做大间距的产品又不是理想选择,为了提高可靠性还需要压膜当然这样也是需要MIP产品真正把成本能降下来,原则上MIP的技术路线也只能是一种满足当下SMD封装设备工艺现实的过渡产品,无法真正用MIP技术去做McrioLED,也无法做到批量转移,没法迈过批量转移的路线就没法解决工艺成本问题,也没法真正的去做McrioLED范围内的点间距;COB技术路线通过过去五年的应用。已经证明了路线的优越性,成本在快速下降,点间距也快速迭代,稳定性也连年提升,从技术工艺路线来说这是真正迈向Mcrio LED的技术,也符合目前尽量把产品做简约化,工艺流程简约化,也会更加节能环保,我相信COB技术路线也会应用越来越广泛。
创显光电: 从市场定位来看,MIP技术更侧重于更小间距比如0.7及以下点距应用。COB技术则以其优异的散热性能定位于高端商业显示市场,面向对质量、稳定性要求较高的专业级显示应用。
未来这两种技术都会持续发展,但应用重点各有不同。MIP技术可能会在简化工艺、降低制作成本上取得进步,以适应更广泛的商业室内显示应用。COB技术会在提高发光效率、扩大单模块尺寸等方面取得突破,以满足市场对节能显示的需求。它们会在各自的领域保持竞争力。
就长期来看,COB技术具有更广阔的前景。随着商业显示向高清、高密度、高稳定性方向发展的趋势,COB的优势会进一步凸显。但短期内,MIP技术凭借成本优势仍拥有很大的市场空间。两者将在可预见的未来共存并全部发挥自己的技术优势。
飞利浦: MIP:市场定位为价格较实惠的产品,基本使用场景为会议室、监控中心等(亮度不高的室内环境600nits)。
COB:全倒装COB最小可实现Micro级封装,市场定位基本覆盖户内显示环境,可应用于XR/VR拍摄、3D、TV等高显示要求的环境。
大华视讯: 从像素间距来说,MIP和COB的市场定位有重叠,都适用于P0.5-P1.5像素间距。对终端客户而言,均是针对大尺寸应用场景,在这个场景下COB和MIP都被认为是实现超高清显示的解决方案。
MIP采用扇出式封装结构,对灯板基板的焊盘精度相对较低,提升了PCB板利用良率,降低了PCB板的成本。FR4的基板采用MIP器件可比COB方案下探到更小的像素间距,因此MIP会在更小像素间距、对比度和一致性要求较高的市场占据优势。COB因价格低,现阶段在主流点间距市场会占据优势。
联建光电: COB技术已商业化多年,早期受限于芯片工艺及制程制造,其墨色一致性、维修难度、封装工艺良率要求、无法单像素分光分色等,导致技术产品化程度较低,近两年由于上下游材料、工艺、设备突破,以上技术难题都已开始逐步解决,并向更深层次改善推进。如:巨量转移技术成熟、效率和可靠性提高、更高品质LED芯片等,都在持续改善COB技术,使其COB产品已得到快速普及应用,市场接受度较高。
MIP核心优势在于灵活,对其无需COB技术的产品,是进入微间距市场的路径。联建光电也在积极布局MIP技术,看好其场景应用及市场前景。
问题三:贵公司倾向于哪条技术路线?原因何在?
艾比森: 我司目前在两条技术路线上都有布局, 2016年便开始研究和布局COB技术,2023年COB产品销售面积过万平米,业绩得到大幅增长。同时,我司在MIP(Micro LED in Package)技术上也已经做了大量技术储备,并进行了小批量验证,会适时向市场推出产品。我们认为LED显示将不断向更小间距、小尺寸发展,布局并储备MIP技术符合公司的长期发展战略。 COB技术可以满足大尺寸显示市场的需求,而MIP技术则为未来小尺寸显示提供了更好的潜力。同时发展COB和MIP技术路线的策略有助于我司在不同市场和应用领域获得更广阔的发展机会。
奥拓电子: MIP技术成为生产环节的关键技术,主要在于它具有显示效果好、高适配性和低成本等优点。 MIP方案在分光分色的同时,能够将不良进行筛选剔除,能够保证出货前的良率,降低下游的返修成本。MIP拥有更好的适配性,一款MIP的器件能够满足不同点间距的产品应用 。
不同技术路线适用于不同市场需求,但是整体相比起来,我们还是更倾向于MIP路线,这个跟我们的客户群有关,我们主要客户都是高端广告客户,对显示效果以及产品可靠性耐用性要求比较高。
Voury卓华 : Voury卓华2018年就开始基于SMD产品的缺点研发COB产品,我们从初代的COB模组一直到现在迭代到第四代COB产品,我们一直坚信把工艺做减法,把电子元器件的焊点做减法,坚持把产品做的更加集约化、模块化、整体化,符合电子产品和显示屏发展的客观思路,成品越稳定技术越成熟,成本也会越来越合理,而且只要COB技术路线攻克了巨量转移的问题就是向McrioLED技术全面转型之时。
我们坚信只有把产品做的更稳定更节能更环保才符合技术升级迭代的客观规律。
创显光电: 我们公司目前在MIP和COB两种封装技术上都有技术沉淀,因为这两种技术各有优势,都值得我们深入发展。
MIP技术成本较低,这一优势令其在普通商业显示应用中很具竞争力。我们也看好这种技术在简化制造、降低成本方面的进一步发展潜力。因此,我们在MIP技术上投入了自动化生产线设备,通过良率提升来进一步占领低端商显示市场。
同时,我们也看到COB技术在发光效率和稳定性方面的优势,非常适合高端专业显示和对质量要求极高的户外应用。所以我们建立了COB技术的研发团队,通过新材料和光学设计的创新,推动COB技术的性能不断提升,以保持公司在高端显示领域的竞争力。
综上,我们会同时在MIP和COB两条技术路线上持续投入研发和生产力量。因为两种技术互为补充,双轮驱动才能让公司在LED显示市场上实现稳定发展。我们也会积极关注未来新技术,以保持公司的技术领先优势。
飞利浦: 目前我们两条技术路线都有研究,从我们自身的市场及品牌定位会更多的关注COB Micro级技术。
大华视讯 首先,大华股份2009年开始进入LED显示屏行业,经历了室内亚表贴,三拼一的0805,三合一3528,1010等上游封装技术的不断进步和迭代。科技创新为人类文明进步提供了不竭动力,我们也非常乐于见到LED技术的不断进步,因为每一次上游封装技术的不断超越,都为行业打开了更丰富、更广阔的应用场景;
其次,近十几年来大华股份在LED板块的研发投入越来越大,可见我们对于此业务也愈加重视。对于可能改变行业内的技术路线,大华都有专业的研发团队,比如公司的中央研究院进行研究、探索及布局,俗话说:积力之所举,则无不胜也;众智之所为,则无不成也,我们也将持续致力于为推动行业的进步而贡献自身的力量。
最后,在终端应用的角度上,COB和MIP的产品形态和应用效果都极其接近,我们不会把未来局限于在某一条技术路线上。技术的发展在于创意,而创新一定是基于解决客户痛点的前提上不断迭代的,我们更多的是希望给我们的客户提供效果越来越好,稳定性越来越高,于此同时,价格还越来越有优势的LED显示屏!
联建光电: 从短期及中长期角度看,我们采用COB和MIP并行方向,在不同场景和不同产品线的产品形态下,采用不同技术路线,采用两者技术各自所长,让时间和技术创新来检验,以满足市场和客户多样化需求,让技术产生用户使用价值。
总结
在本期微访谈中,有厂商不约而同地提出,MiP的思路是“化整为零”,以此提升良率并降低成本。而多家厂商提及MiP和COB在应用定位方面的互补,可以看出,业内普遍认为两者并非相冲突的竞争关系,具体份额将由市场需求决定。可以肯定的是,随着技术不断进步,无论哪条路线,Micro LED势必都将成为人们生活中不可或缺的存在。