產(chǎn)業(yè)觀察:MiP 為何又引大屏顯示競(jìng)逐?

行家說Display 導(dǎo)讀:
今年年初,索尼新推高亮和沉浸式新系列Crystal LED顯示器又引關(guān)注,而在推出這兩款產(chǎn)品之前,索尼在2021年推出的針對(duì)商用的Crystal B系列和C系列同樣也獲得產(chǎn)業(yè)的聚焦。這背后值得一提的是,這兩款產(chǎn)品均采用了MiP(Micro LED in Package)技術(shù),而據(jù)了解,器件或來源于首爾Viosys。

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01
國內(nèi):三安光電率先布局MiP
除了海外企業(yè)積極布局MiP,中國大陸率先布局MiP的企業(yè)是三安光電。
在2020年行家說年會(huì)上,三安光電向產(chǎn)業(yè)界展示了其MiP技術(shù);
在2022年行家說年會(huì)上,三安光電展示了其0404尺寸MiP器件的尺寸規(guī)格:采用的Micro LED芯片尺寸為34*58um,封裝尺寸為400*400um,厚度為150um,器件底部四個(gè)焊盤,單個(gè)焊盤尺寸為120um*120um。

02
應(yīng)運(yùn)產(chǎn)業(yè)趨勢(shì),MiP再度大熱
據(jù)行家說Research觀察,MiP引起國內(nèi)產(chǎn)業(yè)界關(guān)注始于2021年初。
在經(jīng)歷近兩年的發(fā)酵,MiP在2022年行家說年會(huì)上再度成為一大熱詞。三安光電、乾照光電、兆馳半導(dǎo)體等芯片廠商;芯映光電、國星光電、晶臺(tái)等封裝廠商分享了MiP最新方案應(yīng)用的選擇和變化。(詳情點(diǎn)這里.)
2023年開始伊始,國內(nèi)企業(yè)也帶著MiP量產(chǎn)產(chǎn)品亮相國際ISE展。如芯映光電、晶臺(tái)等帶來最新方案。如芯映光電Micro LED XT0404 模組,重點(diǎn)發(fā)力戶內(nèi)微小間距P0.7-P1.2高端固裝、私人影院屏。

那么,MiP能為產(chǎn)業(yè)帶來什么價(jià)值而引起關(guān)注的呢?
先看看產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì):LED顯示朝著微縮化方向發(fā)展,隨著間距的微縮化發(fā)展,P1.0以下SMD單燈形式會(huì)面臨可靠性問題,趨勢(shì)是采用集成封裝形式,而集成封裝COB對(duì)工藝和材料的精度要求較高。
在COB的印刷環(huán)節(jié),Mini LED芯片的焊腳相比SMD燈珠焊腳要小,且微間距的密度更高,因此要求印刷鋼網(wǎng)的開孔數(shù)量增加、孔徑縮小、精度提高。在固晶環(huán)節(jié),Mini LED芯片尺寸越小,固晶動(dòng)作偏移和PCB焊盤位置偏移對(duì)固晶良率的影響越大,因此要提高固晶設(shè)備和PCB基板的精度。
此外,COB集成封裝方式在規(guī)模還不夠大的時(shí)候,分光分色的成本較高,需在后段工藝進(jìn)行校正以提升顯示的一致性。? ? ??


而Micro LED的尺寸,比目前的COB主要采用的Mini LED芯片尺寸更小,若采用COB方式封裝更小的Micro LED芯片,上述難題會(huì)被進(jìn)一步放大,影響Micro LED的成功量產(chǎn)。
目前面臨著RGB 三色Micro LED分三次轉(zhuǎn)移良率低,Micro LED維修難度大,成本高,降本空間有限等難題。為了解決問題,實(shí)現(xiàn)Micro LED的商業(yè)化落地,MiP技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
因此也有廠商看好MiP的技術(shù)路線,從目前市場(chǎng)上布局來看,COB、IMD、MiP成為了微間距市場(chǎng)主要技術(shù)關(guān)注點(diǎn),目前階段也有其各自優(yōu)缺點(diǎn)。
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03
MiP技術(shù)的先進(jìn)性
MiP的工藝流程如下:MiP首先從Micro LED外延片上將Micro LED芯片轉(zhuǎn)移到載板上,再進(jìn)行封裝,封裝后切割成燈珠,再對(duì)其混燈和檢測(cè),最后轉(zhuǎn)移到藍(lán)膜上出貨。
與COB一整塊模組同時(shí)封裝不同,MiP技術(shù)是“化整為零”的思想,分開封裝后以SMT方式再形成整塊面板,通過對(duì)小塊面積良率的控制,解決了大面積控制良率難度較高的問題。? ? ? ?

以下是綜合比較SMD、COB、IMD以及MiP的各項(xiàng)指標(biāo),可以看出MiP的優(yōu)勢(shì)方面:

■ 在電氣連接方面,MiP和COB最優(yōu),接下來IMD和SMD;
■ 在對(duì)比度方面,MiP表現(xiàn)最為良好,其次是IMD和COB,最后是SMD;
■?在熱循環(huán)熱沖擊方面,MiP和COB的性能最為良好;
■?在貼裝環(huán)節(jié)中,SMD和IMD采用SMT工藝,COB采用Pick&Place工藝,而MiP對(duì)SMT工藝和Pick&Place工藝兩者皆可兼容;
■?在可修復(fù)性層面,MiP與SMD和IMD均較佳;
■?對(duì)于LED芯片尺寸的要求,SMD只能封裝大于145um的芯片,IMD和COB則可封裝尺寸大于125um的芯片,MiP可封裝的LED芯片尺寸最小,可在60um以下;
■?在燈珠尺寸方面,主流的SMD尺寸多是在1010以上,而MiP則可做到0404以下;
■?在混燈方面,SMD和IMD和MiP方便混燈,有效消除Mura效應(yīng)
■?在平整度上,MiP和COB的平整度最高,其次是IMD,最后是SMD。
不過,目前在產(chǎn)業(yè)鏈的量產(chǎn)和成熟度上,IMD是下游屏廠最容易無縫銜接的微間距技術(shù),COB經(jīng)過多年的投入和發(fā)展,成本和技術(shù)都得到了大幅的優(yōu)化。
而MiP的挑戰(zhàn)在于供應(yīng)鏈尚不夠成熟,上游芯片的巨量轉(zhuǎn)移和鍵合是隱形的技術(shù)門檻,在下游應(yīng)用上Micro LED(芯片小)則需要同步配套驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)和讓顯示屏廠平衡屏刷新率的問題才能發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。
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04
總結(jié):MiP商業(yè)化起點(diǎn)展望

基于MiP技術(shù)的顯示產(chǎn)品可以充分發(fā)揮其技術(shù)、產(chǎn)品迭代快的特性,有望滿足微間距LED顯示快速增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求。
MiP經(jīng)過這幾年的發(fā)展,價(jià)格水平持續(xù)優(yōu)化,與一組Mini LED RGB芯片的價(jià)格差距在4元/K上下,MiP商業(yè)化的性價(jià)比逐漸顯現(xiàn)。
目前Mini LED RGB主要用于“定位高端顯示的P0.7、P0.9以及P1.2間距顯示屏”,其中包括了采用Mini LED RGB芯片的COB、以及替代金線RGB器件的Mini RGB器件。而這部分市場(chǎng),也將是MiP在LED顯示屏的發(fā)力領(lǐng)域。同時(shí),MiP以合適的產(chǎn)品形態(tài),使終端產(chǎn)品在成本、效益方面更具優(yōu)勢(shì)是MiP產(chǎn)品落地的關(guān)鍵。當(dāng)然,最終的落地形態(tài)和規(guī)模量級(jí),仍取決于顯示屏和終端品牌的導(dǎo)入意愿和速度。
