深扒|希達(dá)電子是如何坐上COB龍頭之位的?
來源:數(shù)字音視工程網(wǎng) (原創(chuàng)) 編輯:lsy631994092 2022-03-11 10:21:44 加入收藏
隨著“百城千屏”、“5G+8K”等行業(yè)熱詞頻頻出現(xiàn),微間距市場再度升溫,千億顯示市場愈發(fā)勢不可擋,特別是在今年冬奧會上,將科技感氛圍全程拉滿的高清大屏受到前所未有的關(guān)注。在可預(yù)見的未來,LED顯示屏向超高分辨率、微小間距、超大尺寸發(fā)展已是必然趨勢。而如何突破更小間距?行業(yè)圍繞這一核心點進(jìn)行多年技術(shù)之爭,從SMD、IMD、COB……真刀真槍比拼過后,行業(yè)如今基本達(dá)成了共識:未來屬于倒裝COB。
一、 微間距背后,獨力難支的SMD與上位的COB
2012年,小間距LED開始在市場上得到應(yīng)用。僅僅數(shù)年時間,LED顯示已經(jīng)從P2.5下探到P0.X,正式進(jìn)入微間距時代。而在此過程中,相繼出現(xiàn)了多種生產(chǎn)封裝工藝。
在LED顯示技術(shù)發(fā)展的初期,SMD技術(shù)一直占據(jù)市場的主導(dǎo)地位,SMD又稱為表貼工藝技術(shù),將單個或多個LED芯片粘焊在帶有塑膠“杯形”外框的金屬支架上(支架外引腳分別連接LED芯片的P、N極),再往塑膠外框內(nèi)灌封液態(tài)封裝膠,然后高溫烘烤成型,最后切割分離成單個表貼封裝器件。然而因該類產(chǎn)品燈珠裸露在外,在運輸?shù)倪^程中容易出現(xiàn)掉燈,壞燈的現(xiàn)象,同時防潮、防水、防塵、防震、防撞能力極弱,維修率很高。最致命的是,封裝尺寸往更小間距發(fā)展時,受限于固晶、焊線、劃片(沖切)、焊線的設(shè)備精度等因素,SMD封裝的工藝難度急劇增大,良率下降,成本增加,P1.0以下無法采用SMD工藝。
雖然如今P0.X產(chǎn)品遍地皆是,但當(dāng)時卻難以找到“差異化”路線,行業(yè)開始意識到,SMD并非LED顯示的盡頭——在點間距突破陷入瓶頸時,COB技術(shù)(Chip-On-Board,板上芯片封裝)應(yīng)運而生。COB是將LED裸芯片用導(dǎo)電或非導(dǎo)電膠粘附在PCB上,然后進(jìn)行引線鍵合實現(xiàn)其電氣連接,并用膠把芯片和鍵合引線包封。與SMD相比,COB省略了回流焊工藝這一步驟。值得一提的是,回流焊過程實際是表貼LED產(chǎn)品死燈和燈珠減壽的最大因素,由于減少了回流焊工藝,COB產(chǎn)品死燈率只有SMD產(chǎn)品的十分之一以下,穩(wěn)定性大幅提高。
與SMD相比,COB具有芯片更小、散熱更好、簡化工藝、超輕薄、防護(hù)能力強(qiáng)等優(yōu)勢。
如此好用的技術(shù),豈不是意味著COB已經(jīng)全面替代了SMD?
非也。COB事實上屬于新型技術(shù),成熟度不及SMD,特別是因工藝不同及生產(chǎn)設(shè)備更換帶來的成本問題,也成為了廠商接納COB技術(shù)的攔路虎。所以在COB應(yīng)用普及的初期,許多人都遲疑不決,這也正式引出了我們今天所要談?wù)摰脑掝}——希達(dá)電子是如何成為COB龍頭的?
二、 謀新求變,尋求新突破爭當(dāng)“領(lǐng)創(chuàng)者”
探索一個未知的領(lǐng)域,成功了將便可實現(xiàn)彎道超車,成為行業(yè)內(nèi)的佼佼者,然而風(fēng)險與榮耀總是相對的,在風(fēng)險之下,誰也不敢做第一個“吃螃蟹”的人——希達(dá)電子例外。
2001年,希達(dá)電子依托于中科院長春光機(jī)所建立。(敲重點,這個知識點是要記下來的!)
希達(dá)電子骨子里繼承國家頂尖研究院所的“創(chuàng)新基因”,依托中科院雄厚的研發(fā)“家底”,擁有一支以中科院專家為核心的近百人的研發(fā)團(tuán)隊,為研發(fā)生產(chǎn)奠定了堅實基礎(chǔ)。而這樣的背景也意味著希達(dá)作為一家企業(yè)注定是不普通的,它肩負(fù)著國家科研的厚望,更是LED顯示技術(shù)的未來之光。因此,在選擇技術(shù)路線時,希達(dá)電子注重“差異化發(fā)展”,以超前的目光預(yù)判COB集成封裝技術(shù)理論將主導(dǎo)和影響未來行業(yè)幾十年的發(fā)展方向,并對此進(jìn)行了大量研究投入。
2005年,希達(dá)電子已開始進(jìn)行COB的布局探索。2007年,希達(dá)完成世界首臺集成三合一COB顯示屏 樣機(jī)“高清晰LED全彩色集成三合一顯示屏”。2008年,此項成果列入中科院2008年《科學(xué)發(fā)展報告》;2009年,該成果被評為國家首批自主創(chuàng)新產(chǎn)品,是當(dāng)年243項中唯一的LED顯示產(chǎn)品。希達(dá)電子真正成為了COB技術(shù)的開創(chuàng)者和領(lǐng)航者。
三、 大有可為,倒裝COB引領(lǐng)微間距時代
一項技術(shù)從前期研究、成果轉(zhuǎn)化到市場應(yīng)用,往往具有相當(dāng)長的一段時間。在2000年初,行業(yè)仍以傳統(tǒng)顯示技術(shù)為主導(dǎo)的社會背景下,希達(dá)電子從未停止對新型顯示技術(shù)的探索。而是在2013年,突破了行業(yè)面臨的“卡脖子”問題,率先完成了晶圓倒置式集成LED顯示封裝模塊的專利申請,至此,也標(biāo)志著希達(dá)完成了倒裝COB技術(shù)的開發(fā),成功走在行業(yè)技術(shù)的最前沿。
倒裝COB是正裝COB的升級產(chǎn)品,采用無焊線封裝工藝,可實現(xiàn)真正芯片級封裝,焊接面積增大,極大的提升了產(chǎn)品穩(wěn)定性和可靠性,主要具有以下優(yōu)勢:
1. 倒裝COB不但省掉焊線環(huán)節(jié),簡化生產(chǎn)流程,又有效的解決了焊線虛焊、斷線不良問題,正裝芯片金屬遷移問題,可靠性大幅提升。
2. 芯片級封裝,無需打線的物理空間,可以實現(xiàn)更高密度。
3. 有源層更貼近基板,縮短了熱源到基板的熱流路徑,具有較低的熱阻。
4. 倒裝芯片面積在PCB板上占比更小,基板占空比增加,具備更大的出光面積,可呈現(xiàn)更黑的黑場、更高的亮度和更高的對比度。發(fā)光效率更高,屏體表面溫度大幅降低,近距離體驗效果更佳。
簡單來說,倒裝COB比COB更上一層樓,能真正實現(xiàn)P1.0以下芯片級封裝。
這一波,人家在“第一層”,希達(dá)電子已到了“第五層”。
四、 一發(fā)力,便是勢不可擋
時光飛逝,小間距LED的發(fā)展超乎了人們的想象。我國LED顯示產(chǎn)業(yè)步入高速發(fā)展階段,僅僅幾年時間,以希達(dá)電子為代表的手握COB技術(shù)的廠商們便開始逐一發(fā)力,P1.0以下產(chǎn)品如雨后春筍般冒出,宣告著COB的時代正式降臨。
2017年,希達(dá)電子承接“十三五”國家重點研發(fā)課題——“超高密度小間距LED顯示關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用示范”,該項目是“十三五”期間唯一LED小間距顯示項目,解決小間距LED顯示基礎(chǔ)研究科學(xué)問題,突破了發(fā)光芯片、封裝材料、驅(qū)動器件制備等重大共性關(guān)鍵技術(shù)、產(chǎn)品應(yīng)用及支撐技術(shù),為超高清、微小間距、大尺寸顯示提供了必要的技術(shù)基礎(chǔ)。
同期,由希達(dá)電子自主研發(fā)的“晶圓倒置式集成LED顯示封裝模塊”獲得發(fā)明專利授權(quán),打破了長期被傳統(tǒng)顯示壟斷的局面,采用全新的技術(shù)工藝,進(jìn)一步簡化了生產(chǎn)流程,在實現(xiàn)超高密度顯示的同時,大幅度降低生產(chǎn)成本。值得一提的是,該技術(shù)成果榮獲第二十一屆中國專利優(yōu)秀獎,希達(dá)電子成為LED顯示屏行業(yè)唯一獲獎單位。
2019年,希達(dá)電子在實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的同時,也基于倒裝COB技術(shù)建立了產(chǎn)業(yè)化發(fā)展布局,完成Infinity無限系列全倒裝COB產(chǎn)品,在行業(yè)內(nèi)率先完成點間距0.7mm-3.3mm全系列倒裝COB LED產(chǎn)品的批量化生產(chǎn),實現(xiàn)每0.1mm都有一款倒裝COB產(chǎn)品,成為業(yè)界首家推出倒裝COB全系列產(chǎn)品的企業(yè)。同年,希達(dá)攜0.7mm倒裝產(chǎn)品亮相荷蘭展會,獲得國際上的高度認(rèn)可,荷蘭官方媒體上發(fā)布的新聞報道中,稱“真正掌握COB核心技術(shù)的只有三家企業(yè),分別是三星 、索尼 、希達(dá)”。
近幾年,希達(dá)電子在微小間距領(lǐng)域不斷取得技術(shù)突破,在2020年首次推出P0.4mm倒裝COB顯示樣機(jī),刷新行業(yè)點間距極限,后又延續(xù)創(chuàng)新之道于2021年發(fā)布業(yè)界首臺點間距0.47mm倒裝LED COB 2K可拼接顯示器,該顯示器是“十三五”國家重點研發(fā)計劃“超高密度小間距LED顯示關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用示范”重點專項的項目標(biāo)志性成果,也是目前業(yè)界最小點間距產(chǎn)品級LED顯示屏 ,至此希達(dá)電子成功晉升為行業(yè)領(lǐng)創(chuàng)者。
希達(dá)電子面向國家重大需求從事生產(chǎn)研發(fā),連續(xù)承擔(dān)國家級、省級、市級重點項目,不斷推動技術(shù)創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,此前自主研發(fā)的綠色超高清大尺寸LED顯示器通過了中國科學(xué)院“弘光專項”評審。2022年更是深度聚焦客戶應(yīng)用需求,應(yīng)勢推出85吋4K、165吋8K等系列超高清微小間距顯示屏產(chǎn)品,更好地滿足專業(yè)市場、商業(yè)展覽展示、家庭影院等各類細(xì)分市場對單體大尺寸、超高分辨率4K和8K深度應(yīng)用需求,將再次引領(lǐng)行業(yè)顯示潮流。
五、 總結(jié)
回過頭看,希達(dá)電子技術(shù)一直走在行業(yè)最前列,而這些都得益于其預(yù)判性的格局眼光,超前的技術(shù)儲備及產(chǎn)業(yè)化布局。如今,希達(dá)電子已形成一批以逐點校正、灰度控制、集成封裝為核心的專利集群,成為行業(yè)唯一掌握COB全鏈條核心專利的企業(yè),背靠中科院實力發(fā)展自身果實,又以豐碩的成果反饋給國家,成為了希達(dá)電子良性循環(huán)的源動力,也是其連續(xù)承擔(dān)“十五”——“十三五”國家重點研發(fā)計劃專項的底氣。
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