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LED显示封装产业发展方向

文章来源:重庆彩光科技 阅读次数: 发表时间:2019-03-20
我国LED工业起步较晚,在LED核心技能被大厂牢牢掌控的状况下,上游芯片端难以介入,我国企业只好挑选技能难度不是非常高,入门门槛相对较低的封装,再以此向上下流延伸拓宽。开展到今日,我国LED封装已到达一流水平。LED封装环节也不再是简略的组装环节,而是一个考验出产工艺及技能水平的环节。
 
 
LED显示屏来说,LED器材封装占有了整个本钱的30%—70%,且封装的质量直接关着LED 显现屏的质量。长期以来,LED显示屏器材封装技能的前进促进了LED显示屏的开展;而跟着LED 显现屏向着高清显现开展,其对 LED 显现屏器材封装的技能工艺等要求也越来越高。当时LED显现职业,以表贴封装为主,一起直插式封装与COB封装并存,但从去年开端,COB技能开端逐步遭到了显现屏厂商的注重,一起Mini LED、Micro LED技能也被广泛提及。面对这种新趋势,咱们LED封装企业又会怎么应对?LED显现器材封装的明天终究又会走向何方,这些都成了当时企业关怀的问题。
 
LED封装技能
 
要弄理解当时LED封装工业的开展现状以及未来趋势,咱们首要还得回忆一下我国封装工业开展的进程。我国LED工业大概鼓起于上世纪八十年代,LED显现封装器材的开展首要阅历了点阵模块、直插式(lamp)、亚表贴、表贴(SMD)几个阶段。现在,点阵模块和亚表贴封装现已被商场筛选,直插封装首要在P10以上大距离野外商场仍有运用,其他则被表贴所取代。而跟着LED显示屏小距离商场的不断开展,现在更多的显现屏企业又将目光转向了COB封装。一起,跟着被视为或许推翻工业的新一代显现技能Micro LED的呈现,Micro LED 封装技能也内职业界展开了广泛的评论。下面让咱们别离看看,这几种封装方法各自的技能特色。
 
 
1、直插式(lamp)封装
 
 
作为继点阵模块之后呈现的直插式封装,其技能原理是选用引线架作各种封装外型的引脚,一般支架的一端有“碗杯形”结构”将LED芯片粘焊固定在“碗杯形”结构内,再选用灌装的方法,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,终离模成型。
 
 
直插式能够说是早研制成功并许多投放商场的LED产品,品种繁多,技能老练,其制作工艺简略、本钱低,因而直插式封装在SMD呈现曾经,有着非常高的商场占有率。直插式LED封装产品,首要用于野外大屏,具有高亮度、高可靠性、环境适应性强等长处。
 
 
当时,因为野外点距离也朝着高密方向开展,直插受限于红绿蓝3颗器材独自插装,无法完结高密度化,所以野外点距离P10以下逐步被表贴LED器材所替代。一般以为,野外直插式LED显示屏以P10为分界线,但职业界也有将直插式LED封装产品运用于P9的显现屏。
 
 
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(支架外引脚别离衔接LED芯片的P、N),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,终切开分离成单个表贴封装器材。因为能够选用表面贴装技能(SMT),所以自动化程度较高。选用表贴封装器材的显现屏,在色彩复原、色彩一致性、匀度、视角、画面全体作用、尤其在体积方面,都有着直插显现屏无法比拟的优势。但SMDLED也有先天不足的当地,其失功率和衰减速度较高,对恶劣环境的适应才能相对较差。
 
 
现在,SMD LED首要分为支架式(TOP) LED和片式(Chip)LED。前者常选用PLCC(Plastic LeadedChip Carrier)支架,后者选用PCB线路板作为LED芯片的载体。PLCC支架本钱低,可是在运用中存在气密性差、散热不良、发光不均匀和发光功率下降等问题。尽管也有功能和光效更好的PCT及EMC材质的支架,但因价格昂贵,本钱太高,现内职业界并未广泛运用。
 
 
3、COB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根本上,然后进行引线键合完结其电气衔接。COB封装是无支架技能,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严密地包封在胶体内,没有任何暴露在外的元素。
 
 
相较于SMD封装的显现屏,COB显现屏选用的是集成封装技能,因为省去了单颗LED器材封装后再贴片的工艺,能够有用解决SMD封装显现屏,因点距离不断缩小面对的工艺难度增大、良率低以及本钱增高级问题。可是,因为COB封装集合了上游芯片技能,中游封装技能及下流显现技能,因而COB封装近年来在显现职业的运用一向没有得到广泛推广。要想将COB封装完结大规划运用,需求上、中、下流企业的严密配合来完结。
 
 
4、Micro 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管, 也能够写作“μLED”。
 
 
Micro LED其LED结构的薄膜化、细小化与阵列化,使其体积约为主流LED大小的1%,每1个画素都能定址、独自驱动发光,将像素点距离由毫米级降到微米级,然后理论达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、功率较高级长处, 其功率消耗量约为LCD的10%、OLED的50%。因而,MicroLED被视为或许推翻工业的新一代显现技能。
 
 
当时我国LED显示屏器材封装技能面对的问题
 
 
LED显示屏的开展,阅历了早期的单双色,到全彩显现屏,再到小距离高清显现屏的迅猛开展。现在2K现已遍及,4K&HDR技能鼓起,超高清的8K也被提出,跟着人们对显现作用的不断追求,LED显示屏企业也在不断地进行着技能的改善。可是,人们对高清画质的追求是无止境的,一项技能的开展却有或许面对天花板,面对新旧技能替换的问题。LED显示屏作为新式工业,技能当然不或许这么快就遭到筛选,可现在LED显示屏职业也宛若走到了十字路口,面对着“向左”,仍是“向右”的问题。
 
 
虽说“条条大路通罗马”,要到达目的地的路要多少有多少,但不同的当地在于,这里边既有弯路也有捷径。当时职业,LED显示屏向往高清化开展的道路上,有的挑选了对SMD小距离的持续改进,有的则挑选了COB小距离显现屏这条道路。
 
 
关于SMD小距离LED显示屏,咱们还不得不说到一点,正是SMD小距离的呈现让LED显示屏得以从户大屏范畴进入室内,然后打开了宽广的商显商场。在专业的室内大屏幕显现范畴,首要有DLP背投拼接、LCD拼接等技能,每一种技能都有各自的长处和缺陷。小距离LED显示屏凭仗无缝拼接、低亮高灰等长处,迅速取得了商场的认可,且一路高歌猛进,逐步替代了原本属DLP、LCD的一部分商场。SMD小距离现在在高端运用范畴如指挥室、控制室、会议室取得广泛运用。
 
 
SMD小距离LED显示屏大地拓宽了LED显示屏的运用空间,为适应高清显现的开展趋势,现在许多企业将精力放在了对小距离的不断改进上,有的厂商现已推出了0.7毫米距离的显现产品,但受限于工艺和本钱方面,这种小距离的显现屏产品并没有在商场上推广运用。
 
 
也正因为SMD小距离在技能工艺和制作本钱上行将走到限,所以职业界的一些显现屏企业纷繁将目光转向了COB显现屏。
 
 
上文咱们现已说到过一些关于COB封装的技能原理,相比SMD封装,COB更易于完结小距离,但COB因其还存在墨色不均、一致性差、一次经过良率低等问题,导致无法大规划量产,近年来一向占有着较小的商场份额。可是,2017年,COB小距离显现屏销量的增幅超越200%,是整个小距离LED商场增幅的近4倍,因而,业界有人以为COB小距离显现屏行将迎来高速开展时期,预计2018年COB小距离显现产品将会以超越15%的占比生长。
 
 
曩昔业界从事COB显现屏的企业,只要长春希达、韦侨顺光电、奥蕾达等少量玩家,当今,跟着参加的企业越来越多,特别是上市企业雷曼的参加,更凸显行内不少企业对COB小距离显现屏的注重。
 
 
新技能鼓起,LED传统显现器材封装企业情绪不一
 
 
内职业对SMD和COB技能不断进行着技能的改进之际,新式的Micro LED技能内职业界也日渐遭到各大企业的注重。甚至,近Mini LED的概念也被提了出来,关于二者的议论与解读可谓是铺天盖地。
 
 
如果说几年前咱们关于Micro LED还比较生疏,现在则不论是LED显示屏企业,仍是封装企业,或许第三方配套企业,都无法对它视若无睹。Micro LED俨然是职业中埋伏多年,但行将走在光天化日之下的“鬼魂”般的存在。
 
 
咱们追根究底,将会发现,LED显示屏开展了近三十年,而关于Micro LED的呈现,至少能够追溯到十七、八年前。例如,早在2001年,日本Satoshi Takano团队发布了他们研讨的一组Micro LED阵列。该阵列选用无源驱动方法,且运用打线衔接像素与驱动电路,并将红绿蓝三个LED芯片放置在同一个硅反射器上,经过RGB的方法完结彩色化。该阵列虽初见成效,但也有着不容忽视的缺点,其分辨率与可靠性都还很低,不同LED的正导游通电压不同比较大。
 
 
随后, 在上多个项目组发布的效果不断促进着Micro LED相关技能的开展。可是,Micro-LED在LED显示屏职业次引发许多人士注重,一切都缘于苹果的影响。
 
 
2014年, 苹果收买 Micro LED 显现技能企业LuxVue Technology,取得多项 Micro LED 专利技能。当时人们普遍以为苹果欲在 Apple Watch 与 苹果上选用新一代的 Micro LED 技能,但因不肯过于依赖面板厂,所以收买LuxVue 以便取得 Micro LED 范畴的技能主导权。苹果的这项收买引发了商场注重,在LED显示屏职业也引发了一些讨论。可是,此刻小距离LED显示屏刚刚鼓起不久,LED显示屏企业关于Micro LED这种次世代的显现技能,大都采取了张望的情绪。许多人甚至以为,这与LED显示屏职业关系不大,至少还很悠远。
 
 
直至本年,SAMSUNG推出的“The Wal l”电视,再次引发了职业关于Micro LED的注重。据了解,SAMSUNG在1月的CES 2018展会上,推出了全新的“The Wall”电视,以其出众的画质冷艳了整个职业,该产品搭载了Micro LED技能,这也是全球首款146英寸的Micro LED模块化电视。不过,对此业界也有人以为SAMSUNG的“The Wall”电视并非真实的Micro LED技能,而是界于传统SMD与COB之间的技能。
 
 
不论SAMSUNG的技能是否归于Micro LED,至少SAMSUNG推出的“The Wall”电视都将引发人们关于Micro LED技能的注重与讨论。
 
 
一般以为,Micro LED在技能理论上是可行的,它的长处也是可见的。但Micro LED在“巨量搬运”方面的难题,却成了它现在推向商场的大“拦路虎”。
 
 
巨量搬运是一个学术名词,经常用于物质处理流程的工程设计上,它触及物理体系内的物质或粒子的分散和对流。更详细的说,巨量搬运是在描述一个化学或物理的机制,它是一种运输的现象,它意指大数量的点(分子或粒子)从某一端移动到另一端。它可所以单一阶段,或许多重阶段,且触及一个液体或许气体的阶段,有时候也或许在固体物质中发作。在Micro LED的出产上,便是要把数百万甚至数千万颗微米级的LED晶粒正确且有功率的移动到电路基板上。而要把巨量的微米等级的LED晶粒,透过高准度的设备,将之布置在方针基板或许电路上,这绝非一件简单能够做到的工作。以一个4K电视为例,需求搬运的晶粒就高达2400万颗(以4000 x 2000 x RGB三色计算),即便一次搬运1万颗,也需求重复2400次。
 
 
尽管一项技能难题的攻关,早晚会被战胜。但业界人士保守估量,Micro LED真实走向商场运用至少也还需求2~3年的时刻。或许正是Micro LED运用于商场的这段时刻,让一些企业看到了时机,所以作为“过渡技能”的Mini LED应运而生。
 
 
Mini LED这个概念早是由晶电所提出,粗心是指晶粒尺度在100微米左右的LED,能够说是介于传统LED与Micro LED之间。说白了便是传统LED背光基础上的改进版。
 
 
当时,相较于Micro LED,Mini LED在制程上更具有可行性,技能难度要低许多,简单完结量产,能够更快地投入到商场运用。更重要的是,它能够许多开发液晶显现背光源商场,产品经济性更佳。而这要归功于MiniLED良率高,具有异型切开特性,调配软性基板亦可达成高曲面背光的方法,选用局部调光设计,具有更好的演色性,能带给液晶面板更为精细的HDR分区,且厚度也趋近OLED,可省电达80%,故以省电、薄型化、HDR、异型显现器等背光源运用为诉求,适合运用于手机、电视、车用面板及电竞笔记本电脑等产品上。
 
 
尽管Mini LED呈现的时刻比较晚,但其开展气势却非常迅猛。据了解,现在许多厂商都投入到Mini LED的开展行列中,其间芯片厂有晶电、隆达、三安、华灿等;封装厂有亿光、荣创、宏齐、首尔半导体等;IC设计厂有聚积、瑞鼎等;面板厂有友达、群创;LED显示屏厂商利亚德等,可见职业对它的注重度有多高。
 
 
全球LED器材封装商场格式
 
 
近年来得益于LED职业景气向好的气势,LED封装职业开展迅猛。在下流LED运用商场需求不断扩展,以及政策的支撑下,我国已成为全球大的LED封装器材出产基地。据统计,2017年我国LED职业总体规划6368亿元,同比添加21%。其间,我国LED封装产值达870亿元,同比添加16%。预计2018年-2020年我国LED封装职业将坚持13%-15%的增速,2020年产值规划将达1288亿元。
 
 
跟着我国LED封装企业技能工艺方面的前进, 全球LED封装商场现在正发作着重大而深入的改变,特别是在显现器材封装方面,一些封装大厂如科锐、欧司朗等都释放了OEM,导致我国LED封装厂商的商场占有率上升的速度非常快,全球LED封装产能加速向国内搬运。现在,我国已构成“一超多强”的商场格式,木林森稳居,国星光电、厦门信达、东山精密、晶台、瑞丰光电等企业紧随其后。
 
 
从本年这几大上市企业发布的年度陈述数据看,曩昔的2017年,封装企业的经营状况良好。
 
 
木林森股份有限企业2017年年度陈述摘要显现,2017年,木林森完结经营收入816,872.56万元,同比添加47.97%%,木林森在不断安定LED封装事务国内商场龙头地位的一起,加大对LED下流及其配套组件的投资及商场拓宽力度,能够完结企业的可持续开展,为企业的事务规划与效益的添加带来可靠保障。
 
 
佛山市国星光电股份有限企业2017年年度陈述摘要显现,国星光电完结经营收入347,260.24万元,较上年同期添加43.59%,归归于上市企业股东净赢利35,913.39万元,较上年同期添加86.74%。陈述期内,企业推出野外小距离RS1921取得“2017年度立异产品金球奖”;推出适用于虹膜/人脸识别的红外3535器材、小于3%的低硫化光衰COB 2326器材,均为国内首发的职业尖技能产品;推出RS1415器材为全球小尺度野外小距离显现器材;推出国内薄的0606三色/双色指示器材,产品高度仅为0.35mm。
 
 
厦门信达股份有限企业2017年度成绩预告显现,归归于上市企业股东的净赢利在5,000万元至8,000万元之间。陈述指出,2017年度成绩较2016年同期有所下降,首要原因有两点:一是企业交易事务受大宗产品价格大幅波动,职业商场危险和信用危险不断累积等要素的影响,涉诉及报损的事项有所添加;二是2017年LED显屏封装商场竞赛剧烈,RGB产品大幅跌价,跌幅高达20%以上,导致企业封装显屏产品毛利下降;不过,2018年跟着企业光电事务的进一步拓宽,特别是封装产能的释放,企业盈利才能将一步加大。信达在高端封装产品方面具有非常强的竞赛力,主推的产品有2727、1921、1516、1010、0808,其间1516为国内首款小野外LED。
 
 
苏州东山精密制作股份有限企业2017年度成绩快报全球LED器材封装商场格式显现,2017年度,东山精密完结经营总收入153.31亿元, 较上年同期添加82.44%; 经营赢利4.87亿元, 较上年同期添加258.57%;赢利总额5.52亿元,较上年同期添加241.97%; 净赢利5.19亿元, 较上年同期添加260.13%。快报指出,东山精密2017年度经营收入添加82.44%:首要系2016年8月MFLX纳合并范围后,企业加大了新产品研制投放,活跃开辟了方针商场,老客户协作的深度和新客户协作的广度均有不同程度的进步,销售额较上年大幅添加;经营赢利添加258.57%、净赢利添加260.13%:首要系合并MFLX 企业后,企业活跃调整了运营管理策略,并购整合成效显著,盈利才能和盈利质量进步显着。总资产添加45.30%、归归于上市企业股东的所有者权益添加188.05%:首要是一方面跟着销售收入的添加导致的营运资金添加,另一方面为本陈述期企业完结非公开发行股份工作,征集资金到位所造成的。
 
 
深圳市瑞丰光电子股份有限企业2017年度成绩快报显现,瑞丰光电陈述期内完结经营总收入为160,811.55万元,同比添加36.36%;经营赢利为10,127.76万元,同比添加122.25%;赢利总额为15,529.92万元,同比添加170.26%;归归于上市企业股东的净赢利为13,146.81万元,同比添加162.92%;根本每股收益为0.5163元,同比添加128.25%;加权均匀净资产收益率为12.09%,同比上升6.87个百分点。陈述指出,瑞丰光电成绩快速添加是由内外两方面要素造成。外部要素:LED职业开展景气,封装职业会集度持续进步,LED新运用范畴不断扩展,为技能立异企业带来新的开展机会。在此有利商场环境下,企业2017年事务快速添加,产、销量大幅进步,凭仗高品质的产品与服务,完结全年成绩大幅添加。内部要素:(1)2017年度企业通用照明及特种运用产品均完结高速添加,对企业全体成绩奉献显著。通用照明新产品取得商场认可;2017年,企业活跃开辟海外商场,白电范畴在、国内高端客户的认可度进步;一起,全彩野外显现、红外、紫外、车用LED产品的布局也全面得到商场认可(2)2017年,企业将首要出产基地逐步向浙江义乌、深圳会集,活跃调整、优化产品布局,进行精细化出产和管理,各类费用下降,运营功率进步。
 
 
从上面几大企业出台2017年成绩快报,咱们也能够大致看出LED封装职业的开展现状。值得注意的是,内职业回暖并快速开展的过程中,竞赛也异常剧烈,一些缺少自主立异,以低价竞赛为首要手段的封装企业,因为严峻亏本有的被迫出了LED封装职业。而LED封装大厂则纷繁扩产,经过规划效应,坚持赢利的稳定添加,职业的会集度较之曩昔有了很大的进步。
 
 
现现在,业界人士都知道,我国LED工业已开端构成了四大区域,以珠江三角洲,长江三角洲,北方区域、江西以及福建区域四大区域为典型代表,85%以上的LED企业都散布在这些区域。而其间珠三角以广东区域开展好,具有完好的LED配套设施与配套技能。在LED工业规划上位列全国前列,其LED封装范畴的体现尤为杰出,构成了LED封装工业集群,优势非常显着。这些企业的产品辐射面广,涵盖香港兴旺城市,以及东南亚区域。不过,珠三角区域因为地价上涨,厂房租金高涨;用工本钱逐年递增;政府红利政策改变,工业晋级等要素,珠三角的封装大厂开端将产能向东部内陆城市搬运。
 
 
我国LED显现封装工业的未来
 
 
技能和商场往往决议着工业的未来。
 
 
在LED显现器材封装技能、工艺不断取得前进,全球封装产能加速向我国搬运布景之下,我国LED显现封装工业的开展未来远景光亮。
 
 
预计2018年,LED封装职业仍将坚持快速开展的气势,但是,遭到交易改变的影响,特别是在中美交易摩擦,或许导致全球商场发作动乱的布景下,未来职业终究会呈现怎样的添加状况,则存在着一定的变数。3月8日川普签署法案决议对进口美国的钢铁和铝加征关税,我国采取对等的反制办法,3月23日发布对触及30亿美金进口我国的美国农产品等产品加征关税。3月22日川普以我国涉嫌强制技能搬运等借口,签署法案拟对500亿美金左右进口美国的我国产品加征关税。美国政府4月3日发布对华“301调查”纳税产品主张清单,触及每年从我国进口的价值约500亿美金产品。4月4日我国发布了拟对进口我国500亿美金左右美国产品加征关税的清单。美国总统川普4月5日再次要求美国交易代表办公室依据“301调查”,额定对1000亿美金我国进口产品加征关税。对此,我国商务部等多个部门及时作出回应,中方将奉陪到底,不惜支付任何代价,必定予以坚决反击,必定采取新的归纳应对办法,坚决保卫和公民的利益。
 
 
现在,尽管美国对钢铁及铝的纳税现已开端,我国对美国农产品等30亿美金的纳税也进入履行阶段,但后续美国提出的500亿美金甚至额定1000亿美金的政策提议,以及我国提出的500亿美金的对等办法,这些尚处于双方的“口头反击”,没有真实实行。业界人士从美国发布的清单判别,美国此次的纳税对我国LED职业的影响不大,其对LED显现器材封装的影响更是微乎其微。可是,咱们不能排除交易战有进一步扩展的或许,一起美国率先挑头,也有或许引发其他的连锁反应,导致全球交易保护主义进一步加剧。我国LED显示屏职业面向的是全球商场,若全球经济遭到影响,终将无法独善其身。
 
 
当然,不论2018年形势怎么改变,都无法扭转我国LED封装工业不断开展壮大的根本面。而且,根据LED显现器材封装领,咱们不但在产能上抢先, 在小距离LED显现器材封装范畴也处于全球抢先地位,这种优势地位,绝非一时的时势变化能够简单撼动。
 
 
未来我国LED封装职业将在狂风暴雨中坚持持续开展的气势,我国LED封装企业的商场规划将会进一步扩展。且跟着MINI LED、 Micro LED技能的开展,未来LED显示屏将会呈现出多种技能并存共荣的局面
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