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我国LED显示封装产业发展该往哪儿走?
编辑:清风 [ 2018-4-26 14:43:06 ] 文章来源:LED大屏网
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说起LED封装,这是我国LED产业兴起之初,中国企业切入LED产业的主要突破口。
我国LED产业起步较晚,在LED核心技术被国际大厂牢牢掌控的情况下,上游芯片端难以介入,中国企业只好选择技术难度不是非常高,入门门槛相对较低的封装,再以此向上下游延伸拓展。
    发展到今天,我国LED封装已达到国际一流水平。LED封装环节也不再是简单的组装环节,而是一个考验生产工艺及技术水平的环节。
LED显示屏来说,LED器件封装占据了整个成本的30%—70%,且封装的质量直接关着LED显示屏的质量。长期以来,LED显示屏器件封装技术的进步促进了LED显示屏的发展;而随着LED显示屏向着高清显示发展,其对LED显示屏器件封装的技术工艺等要求也越来越高。
当前LED显示行业,以表贴封装为主,同时直插式封装与COB封装并存,但从去年开始,COB技术开始逐渐受到了显示屏厂商的重视,同时Mini LEDMicro LED技术也被广泛提及。面对这种新趋势,我们LED封装企业又会如何应对?LED显示器件封装的明天最终又会走向何方,这些都成了当前企业关心的问题。
    LED显示屏器件封装的技术发展过程
    要弄明白当前LED封装产业的发展现状以及未来趋势,我们首先还得回顾一下我国封装产业发展的历程。我国LED产业大概兴起于上世纪八十年代,LED显示封装器件的发展主要经历了点阵模块、直插式(lamp)、亚表贴、表贴(SMD)几个阶段。如今,点阵模块和亚表贴封装已经被市场淘汰,直插封装主要在P10以上大间距户外市场仍有应用,其他则被表贴所取代。而随着LED显示屏小间距市场的不断发展,如今更多的显示屏企业又将目光转向了COB封装。同时,随着被视为可能颠覆产业的新一代显示技术Micro LED的出现,Micro LED封装技术也在行业内展开了广泛的讨论。下面让我们分别看看,这几种封装形式各自的技术特点。
    1、直插式(lamp)封装
    作为继点阵模块之后出现的直插式封装,其技术原理是采用引线架作各种封装外型的引脚,通常支架的一端有碗杯形结构LED芯片粘焊固定在碗杯形结构内,再采用灌装的形式,往LED成型模腔内注入液态环氧树脂,然后插入压焊好的引脚式LED支架,经高温烧烤使得环氧树脂固化,最后离模成型。
直插式可以说是最先研发成功并大量投放市场的LED产品,品种繁多,技术成熟,其制造工艺简单、成本低,因此直插式封装在SMD出现以前,有着非常高的市场占有率。直插式LED封装产品,主要用于户外大屏,具有高亮度、高可靠性、环境适应性强等优点。
当前,由于户外点间距也朝着高密方向发展,直插受限于红绿蓝3颗器件单独插装,无法实现高密度化,所以户外点间距P10以下逐渐被表贴LED器件所替代。一般认为,户外直插式LED显示屏以P10为分界线,但行业内也有将直插式LED封装产品应用于P9的显示屏。
    2、表贴(SMD)封装
    表贴(SMD)封装是将单个或多个LED芯片焊在带有塑胶杯形外框的金属支架上(支架外引脚分别连接LED芯片的PN),再往塑胶外框内灌封液态环氧树脂或有机硅胶,然后高温烘烤成型,最后切割分离成单个表贴封装器件。由于可以采用表面贴装技术(SMT),所以自动化程度较高。采用表贴封装器件的显示屏,在色彩还原、颜色一致性、匀度、视角、画面整体效果、尤其在体积方面,都有着直插显示屏无法比拟的优势。但SMDLED也有先天不足的地方,其失效率和衰减速度较高,对恶劣环境的适应能力相对较差。
    目前,SMD LED主要分为支架式(TOP)LED和片式(Chip)LED。前者常采用PLCC(Plastic LeadedChip Carrier)支架,后者采用PCB线路板作为LED芯片的载体。PLCC支架成本低,但是在应用中存在气密性差、散热不良、发光不均匀和发光效率下降等问题。虽然也有性能和光效更好的PCTEMC材质的支架,但因价格昂贵,成本太高,现在行业内并未广泛应用。
    3COB封装
    COB(chip On board)封装,是一种将裸芯片用导电或非导电胶粘附在互连基本上,然后进行引线键合实现其电气连接。COB封装是无支架技术,没有了支架的焊接PIN脚,每一个灯珠和焊接导线都被环氧树脂胶体紧密地包封在胶体内,没有任何裸露在外的元素。
相较于SMD封装的显示屏,COB显示屏采用的是集成封装技术,由于省去了单颗LED器件封装后再贴片的工艺,能够有效解决SMD封装显示屏,因点间距不断缩小面临的工艺难度增大、良率低以及成本增高等问题。但是,由于COB封装集合了上游芯片技术,中游封装技术及下游显示技术,因此COB封装近年来在显示行业的应用一直没有得到广泛推广。要想将COB封装实现大规模应用,需要上、中、下游企业的紧密配合来完成。
    4Micro LED封装
    Micro LED的英文全名是“Micro Light Emitting Diode”,中文也就称作是微发光二极管,也可以写作“μLED”
    Micro LEDLED结构的薄膜化、微小化与阵列化,使其体积约为主流LED大小的1%,每1个画素都能定址、单独驱动发光,将像素点间距由毫米级降到微米级,从而理论达1500 ppi以上甚至2000 ppi超高分辨率。
    Micro LED继承了LED低功耗、高亮度、超高解析度、色彩饱和度、反应速度快、超省电、寿命较长、效率较高等优点,其功率消耗量约为LCD10%OLED50%。因此,MicroLED被视为可能颠覆产业的新一代显示技术。
    全球LED器件封装市场格局
    近年来得益于LED行业景气向好的势头,LED封装行业发展迅猛。在下游LED应用市场需求不断扩大,以及国家政策的支持下,我国已成为全球最大的LED封装器件生产基地。据统计,2017年中国LED行业总体规模6368亿元,同比增长21%。其中,中国LED封装产值达870亿元,同比增长16%。预计2018-2020年中国LED封装行业将维持13%-15%的增速,2020年产值规模将达1288亿元。
随着我国LED封装企业技术工艺方面的进步,全球LED封装市场如今正发生着重大而深刻的变化,特别是在显示器件封装方面,一些国际封装大厂如科锐、欧司朗等都释放了OEM,导致中国LED封装厂商的市场占有率上升的速度非常快,全球LED封装产能加速向国内转移。
    我国LED显示封装产业的未来
    技术和市场往往决定着产业的未来。
    LED显示器件封装技术、工艺不断取得进步,全球封装产能加速向我国转移背景之下,我国LED显示封装产业的发展未来前景光明。
预计2018年,LED封装行业仍将保持快速发展的势头,然而,受到国际贸易变化的影响,特别是在中美贸易摩擦,可能导致全球市场发生动荡的背景下,未来行业最终会呈现怎样的增长情况,则存在着一定的变数。
    目前,虽然美国对钢铁及铝的征税已经开始,中国对美国农产品等30亿美元的征税也进入执行阶段,但后续美国提出的500亿美元乃至额外1000亿美元的政策提议,以及中国提出的500亿美元的对等措施,这些尚处于双方的口头反击,尚未真正落实。业内人士从美国公布的清单判断,美国此次的征税对我国LED行业的影响不大,其对LED显示器件封装的影响更是微乎其微。但是,我们不能排除贸易战有进一步扩大的可能,同时美国率先挑头,也有可能引发其他国家的连锁反应,导致全球贸易保护主义进一步加剧。我国LED显示屏行业面向的是全球市场,若全球经济受到影响,终将无法独善其身。
    当然,不管2018年国际形势如何变化,都无法扭转我国LED封装产业不断发展壮大的基本面。而且,基于LED显示器件封装领,我们不但在产能上领先,在小间距LED显示器件封装领域也处于全球领先地位,这种优势地位,绝非一时的时势变动可以轻易撼动。
未来中国LED封装行业将在狂风暴雨中保持持续发展的势头,中国LED封装企业的市场规模将会进一步扩大。且随着MINI LEDMicro LED技术的发展,未来LED显示屏将会呈现出多种技术并存共荣的局面。

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