全倒装COB工艺难度在于阻焊环节与表面处理环节,Mini LED,Mini RGB LED,Mini/Micro LED

供应商
深圳市航显光电科技有限公司
认证
航显光电
P1.25
联系电话
0755-2088888
手机号
18676687103
业务总监
文奇勋
所在地
深圳市龙华区观澜街道黎光社区新围1323号厂房D区401
更新时间
2024-05-02 08:07

详细介绍

                                  mini led背光是 lcd 升级的重要方案

mini led又称次毫米发光二极管,是指采用数十微米级的 led 晶体构成的显 示屏,介于 micro led和小间距显示之间。micro led 是新一代显示技术,即 led微缩化和矩阵化技术,指在一个芯片上集成高密度微小尺寸的 led 阵列,一般将 100 微米以下尺寸晶粒构成的显示屏称为 microled 显示屏,100 微米以上称之为 mini led,点间距一般在 p0.4-p1.2。小间距 led 显示屏是指 led点间距在 p2.5(2.5毫米)及以下的 led 显示屏。

从终端应用场景来分,mini led 的应用领域可以分为背光和直接显示两大场景。

mini led直显使用 rgb 的 led 灯珠直接作为像素进行显示,作为小间距显示屏的升级替代产品,可以提升可靠性和像素密度,在尺寸及 ppi 上面受到限制,因此多应用在大尺寸显示如室外大屏、指挥中心大屏、墙幕显示等领域。

mini led 背光是 lcd 面临 oled 压力和**显示micro led 又存在技术瓶颈下的产物。采用 mini led 背光的 lcd,可以大幅提升现有的液晶画面效果,同时成本相对比较容易控制,有望成为市场的主流。

oled 在对比度、黑场表现、色域、响应速度、可视角度方面相较于目前 lcd液晶显示均有革命性提升,但成本偏高,且因为是有机材料,还面临 寿命短的问题。

micro led 具有自发光、高亮度、高可靠度及反应时间快、体积小、轻薄, 还能轻易实现高清节能的效果,

但在一些关键技术和设备上还未取得突破,还无 法大规模商业化。

mini led 目前主要用于 lcd 背光源,从性能上看,mini led 背光显示能够以全矩阵式的方式进行分区调光,如低分辨率的黑白画面,强化显示画面 的高对比度以及高分辨率,达到 hdr 效果,同时 mini led的芯片尺寸又持续缩小,能增加控光区域,让画面更加细致,显示效果和厚度接近oled,且具有省电功能。此外,由于具有异型切割特性,搭配软性基板亦可达成高曲面背光的形式,可以用于生产曲面屏。从量产上看,相比 micro led, mini led 技术难度更低,更容易实现量产。

1.2、 技术逐步成熟、成本下降,miniled 背光商业化启动

随着 mini led 技术的逐步成熟、成本的下降,终端厂商纷纷导入 mini led 背 光产品。2020 年 10 月 22日,tcl 发布了全球首个基于 igzo 玻璃基板的主动式mini-led 142 寸显示屏,小米、康佳等厂商也已发布 mini led 背光产品,三星、 lg、长虹等 2021年来均推出了此类产品,集邦咨询预计 2021 年 mini led 背光电 视将会达到 440 万台,占整体电视市场比重约2%。平板方面,苹果 2021q1 发布了 12.9 寸的 mini led 背光 ipad pro。ledinside 预计,到2023 年,mini led 背光产品 市场规模将超过 10 亿美元。

mini led背光商业化的启动为整个产业链注入了全新活力。由于 mini led 市 场潜力大,led上中下游企业纷纷布局,设备、芯片、封装、背光模组、面板、终 端品牌厂商都对该技术投入了大量的资金与精力,以求取得先机,占领行业制高点,这也推动了 mini led 产业驶入快速成长的车道。

2、 设备:mini led背光需求起量,设备厂商*先受益

mini led 工艺包括前道制造与后道封装,制备流程与 led 制备流程大抵相似, 大部分设备与 led制造设备一致,升级改造即可使用,但部分工艺对设备提出了更 高的要求,有望给设备厂及中下配套产业链带来新的机遇,如前道工艺中的 mocvd 和测试分选设备,以及后道封装中的固晶机和返修设备。


2.1、 前道制造:mocvd与测试分选设备是保证良率的核心

与 led 芯片制备相似,mini led前道制造包括衬底、外延、芯片加工三大步 骤。衬底材料多为蓝宝石,流程包括蓝宝石晶体生长、切片、抛光等;外延指通过mocvd 加工,在衬底上生产具有特定单晶薄膜外延片的过程;芯片加工包含刻蚀、溅射、蒸镀、光刻、测试分选等多个步骤,形成金属电极、制备完成后,对其进行检 测分选。

mini led 的磊晶步骤对 mocvd设备提出更高要求。磊晶为衬底、外延阶段 的重要工艺,指在衬底材料上,如蓝宝石、硅、gaas 等,通过 mocvd制成具有特 定单晶薄膜外延片的过程,主要应用于发光层的制作,是芯片厂*核心的环节。由于 磊晶的光效率会随 led 晶片尺寸的缩小而下降,led的尺寸越小,有缺陷的比例就 越高,叠加蓝宝石衬底散热性能较差的问题,mini led 制备对 mocvd 设备的均匀性及波长一致性提出了较高的要求,这也是提高良率、降低成本的关键所在。

led 芯片加工有三种结构,分别为水平、垂直、倒装三类,其工艺流程存在一定差异,但倒装芯片优势明显。水平结构是*为常见的结构,p 电极和 n电极都位 于芯片表面,是*为简单的制作流程。垂直结构的 p电极位于芯片表面,而 n 电极 位于芯片底部,无需刻蚀 pn 台阶,衬底剥离工艺难度较大。倒装结构类似水平结构的翻转,但成本比水平芯片高,制作流程也存在差别,技术难度低于垂直结构,在 mini led规格下,倒装结构芯片存在发光效率高、散热好等优势,有望成为 mini led 的主流结构。

现有的 led 加工设备几乎完全能够满足mini led 的加工需求。与 led 加工 流程类似,mini led 设备支出占比*高的为光刻机与刻蚀机,由于 mini led 对此 类设备的精度要求更低,mini led加工环节面临的困难更多来自芯片设计与流程优 化,对设备硬性升级并无要求,现有 led 加工设备技术成熟,基本能够满足需求。

测试分选设备上,mini led设备制造厂商需要提高准度与速度。led 测试分为测试与分选两道工序,可由一体机完成,可靠性强但是速度较慢;也可由两台机器分别完成,速度相对提升,但由于数据在两台机器间传递导致可靠性降低。mini led对芯片一致性与可靠性的要求更高,意味着设备制造厂商需要提高准度与速度,以 解决芯片检测环节效率低、耗时长的问题。

2.2、后道封装:固晶机与返修设备提升质量,改善良率

倒装+cob 将成 mini led主流封装方向。led 封装的目的在于保护芯片,能起到稳定性能、提高发光效率与提高使用寿命的作用,主要工艺流程分为为固晶、焊 线、封胶、烘烤、切割、分 bin 及包装等环节。led封装按照集成度区分可分为 smd、 cob 与 imd 三类,按照芯片正反方向可分为正装与倒装,由于倒装+cob 具有散热性好,可靠性高,保护力度更强以减少维修成本等种种优点,倒装+cob 有望成为 mini led 的主流封装方向。



Mini LED,Mini RGB LED,Mini/Micro LED,全倒装COB工艺难度在于阻焊环节与表面处理环节

展开全文

我们其他产品
我们的新闻
咨询 在线询价 拨打电话