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从封装体系技术的分类中我们可以得到哪些新的认知?
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从封装体系技术的分类中我们可以得到哪些新的认知?

2021-08-13 17:28:33 来源:行家说Talk

【哔哥哔特导读】我们认为LED的芯片技术和LED的封装体系技术是LED显示面板行业最重要的两个面板制造底层支撑技术,芯片技术与封装体系技术相比较,封装体系技术显得尤为重要。

在上篇思考问题四中,谈到了关于封装体系技术的分类思想和方法,在本篇文章中,我们继续探讨从封装体系技术的分类中可以获得哪些新的认知。

LED

通过上述封装体系技术的分类,结合上下游产业链技术走向,我们可以从封装体系技术的分类研究中,获得以下主要的新认知。

一、封装技术三层级概念

我们认为封装技术是有层次的。

1.体系技术层级

封装体系技术是处于顶端的最高层级的技术,具有完整的思想理论体系,拥有主导产业发展方向的能力,并对其具有几十年的影响力。左端技术已影响了行业30多年的发展,同理右端技术也将会影响行业发展几十年。

2.代差技术

代差技术的层级地位仅次于体系技术,具有某一体系技术的特征,依附于体系技术的思想存在和演化,有自己的代差技术优化论。一般代差技术有10年左右的寿命期。像DIP、SMD、COBIP和COCIP等都属于代差技术的范畴。

3.概念技术

概念技术的层级地位最低,是从某一代差技术分化出来的,具有相对应的代差技术的特征,是对代差技术的优化与改良。像2in1、4in1、IMD、TOPCOB、MINICOB、GOB和AOB等都属于概念技术的范畴。概念技术的寿命期最短,一般只有3-5年左右的时间。

通过封装体系技术的划分和封装技术的三级技术层级概念的提出,很容易看清以往行业内的封装技术的体系归属与层级定位,有利于理清行业概念技术满天飞的乱像。也可对不同时期出现的封装技术对行业的贡献做出如下客观的评价。

DIP技术的出现首次为行业和人类社会创造了LED显示屏概念和产品。

SMD技术的出现解决了产业生产效率低的问题,使LED显示屏生产得以实现规模化、标准化和自动化。

点阵模块技术的出现为行业做出了集成化封装技术的尝试与经验积累。

COBIP技术的出现解决了行业LED显示面板像素失效过多得问题,为去支架引脚集成化封装技术做出开拓性的尝试努力,首提百万级概念。

CNCIP和COCIP技术的出现将会为LED显示系统整体可靠性的提高,从封装技术进步方面做出重要的权重贡献。

二、封装体系技术是LED显示面板产业最重要的底层支撑技术

我们认为LED的芯片技术和LED的封装体系技术是LED显示面板行业最重要的两个面板制造底层支撑技术,芯片技术与封装体系技术相比较,封装体系技术显得尤为重要。理由如下:上图中产业链的芯片环节,有LED和驱动IC两种芯片,这两种芯片面对封装环节具有被不同的封装体系技术的选择性,如果走左端技术路线,LED显示面板就具有低阶制造的产业特征。如果走右端技术路线,LED显示面板就具有中阶和高阶制造的产业特征。我想行业在提倡向高清新型显示方向发展时,要对左端技术产生足够的警惕。芯片技术如果被选择走向低阶方向,它们的技术优势就发挥不出来。所以我们说:芯片技术体现行业发展高度,封装体系技术决定行业发展方向,高度与方向相比较,方向比高度更重要,也就是封装体系技术比芯片技术更重要。高度如果走错了技术方向,就会成为低阶制造的牺牲品,技术优势和材料资源都会被浪费掉。

三、关于对COB封装、COB集成封装技术的再认识

COB封装并不是LED显示行业的技术发明,而是电子行业早就存在的一种封装形式。COB封装仅仅是一种封装工艺,引入到LED显示行业后才被赋予了新的含义。行业内仅仅提COB技术具有多大的技术优势是不准确和不科学的,尤其在标准制定时容易对终端客户造成误导。原因是我们看到在两种封装体系技术的框架内都存在COB技术的身影。在左端技术中COB被赋予了有限集成封装思想,而在右端技术中COB被赋予了超集成化封装思想。两种不同的封装体系化技术思想赋予了相同的COB封装技术后, 面板效能产生了巨大的甚至是革命性的差异变化。所以COB封装技术只有和更强大的封装体系技术思想相结合,才会有更加美好的前景,反之只能走向衰败。我们认为目前COB封装主流化的发展方向应是COB+超级集成化封装思想,而不是以N合1或IMD所代表的COB+有限集成化封装思想。也正是基于此,我们认为LED显示行业在谈论COB封装技术时应加上不同的后缀,不是COB+LIP, 就是COB+IP,这样我们才知道谈论的COB封装技术是归属于那种封装体系技术。在目前行业热炒的Mini LED概念中,我们认为只有COBIP技术才是它的入门级门槛技术。 对COB封装技术的神秘化炒作、对COB封装技术的代差化炒作,以及对COB技术的Micro化炒作都是错误的和不切实际的。 全倒装芯片+COBIP技术组合尽管是目前Mini LED最好的技术方案,但绝非是终极技术解决方案。COB封装技术是不具有解决LED显示面板像素失效过多问题的能力的,能解决这一行业痛点问题的能力来自于COB封装与右端技术思想的结合, 即是去支架引脚化集成封装思想。

四、关于对COBLIP技术的认知

COBLIP是支架型COB有限集成封装技术,是有支架引脚的封装技术,属左端技术的2代半技术。这一封装技术下包含了2in1、4in1、Nin1、IMD、TOPCOB和MINICOB等概念技术。关于对这一技术的认知,请参看2019年我发表在行家说平台上的文章《也谈四合一封装器件及其本质》一文。

五、关于“1块板”和“2块板”技术问题

我们认为:左端技术的独立封装器件使用了支架和引脚,就必然是“2块板”的器件级引脚焊接面板集成制造技术,与右端去支架引脚化的1块板技术相比较,生产同样面积的LED显示屏需要多出1倍的PCB板用量,所以“2块板”技术带来的问题是:上游PCB板厂增加了1倍数量的PCB板生产负荷,相应的污染气体、污水的排放量也多出1倍,电能的消耗、生产用水,资材的浪费都增加了1倍。技术理论的缺陷会导致上游原材料配套企业多做了1倍的无用功。从实现碳达峰和碳中和两个双碳目标考虑,如果在LCD和LED两个显示领域推广“1块板”技术,应该是最落在实处的行动。

六、“低阶制造”、“中阶制造”、和“高阶制造”

LED显示面板的阶级划分是一项综合性的评价指标,从上述由封装体系技术所主导的产业特征中,很容易得出结论:左端技术就是“低阶制造”。低阶制造的重要标识就是带有支架和引脚的面板制造技术。这里重点说一下对右端技术所体现出的“中阶制造”和“高阶制造”的认识。

LED显示面板去支架引脚化的努力为行业带来了LED显示面板的“中阶制造”和“高阶制造”概念。

“中阶制造”最主要的特征就是通过LED显示面板灯珠面的去支架引脚化,使LED显示面板级的像素失控率指标达到室内百万级,这是进入“中阶制造”的标志性指标。但“中阶制造”并没有解决显示面板后的驱动IC器件的去支架引脚化问题,所以还存在驱动IC引脚焊接造成的故障隐患。中阶制造的代表性技术就是右端技术框架内的第1代COBIP技术的三种技术形态。中阶制造的技术瓶颈问题是在向Mini LED产品像素间距在0.5-0.3mm阶段发展时,显示面板后驱动IC器件的布局空间不足,印刷电路板的层数和阶数都要增加,使制造精度要求和产品成本大幅增加,导致产品无法走入民用级市场。此时是重新走向灯驱分离的技术解决方案吗?显然不是右端技术的理论方向。所以我们认为:全倒装COB集成封装技术也仅是Mini LED产品的入门级门槛技术,是Mini LED产品的过渡性技术,并非终极的解决方案。

“高阶制造”最主要的技术特征就是要达到LED显示面板的“全去支架引脚化”境界,它对LED显示面板的重要贡献在于为LED显示屏系统的整体可靠性提高提供了重要的“权重”支撑。它可以解决“中阶制造”的技术瓶颈问题。双层PCB板的应用使面板成本大幅降低,优异的双功能芯片裸晶电极实现点对点焊接直连,可实现更加优异的视频信号动态响应处理,可以使面板级的动态响应速度接近LED芯片级的动态响应速度,进一步减少时延和提供更好的面板散热均分布局效应。板后无器件为行业提供了更薄的去结构化的显示屏解决方案,甚至提供一种柔性可粘贴应用形态。同时“高阶制造”也为LCD的背光面板提供了一种比COB封装更优的技术解决方案。它的代表性技术就是我们目前研发出的COCIP和CNCIP技术,属右端技术的第2代技术。

因此,我们认为LED显示面板的制造阶级的高与低是由封装体系技术所决定的,与上图最下面的图像处理技术等上屏配套技术相结合,LED显示屏就会有“低阶低配、低阶高配、中阶低配、中阶高配、高阶低配、高阶高配”等产品档次组合形态,Mini LED显示产品亦是如此。

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