從貼片LED到大屏LED，詳解LED發(fā)展史

近三年來，小間距LED大屏的供銷保持了80%以上的年度復(fù)合增長率。這一成長水平不僅位居今日大屏產(chǎn)業(yè)各大技術(shù)之首，同時亦是大屏產(chǎn)業(yè)歷史所未有之高增速。急速的市場成長，表明了小間距LED技術(shù)的巨大生命力。但是，這并不意味著，今天的小間距LED產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到“最佳”技術(shù)狀態(tài)。

小間距LED屏和COB封裝技術(shù)

小間距產(chǎn)品的技術(shù)含金量高：小間距,顧名思義就是間距較小,從LED自發(fā)光顯示的原理來說,點(diǎn)間距越小,就意味著圖像顯示單元的密度就越大,而顯示出來的圖像就更清晰,這就是它為什么能夠戰(zhàn)勝傳統(tǒng)顯示屏的優(yōu)勢所在,也就是產(chǎn)品的迭代升級。

COB，是英文Chipson Board的縮寫。該技術(shù)最早發(fā)源于上世紀(jì)60年代，是一種致力于簡化超精細(xì)電子元器件封裝結(jié)構(gòu)、并提升最終產(chǎn)品穩(wěn)定性的“電氣設(shè)計(jì)”。簡單講，COB封裝的結(jié)構(gòu)就是，將最原始的、裸露的芯片或者電子元件，直接貼焊在電路板上，并用特種樹脂做整體覆蓋。

采用COB封裝技術(shù)的小間距LED屏，被稱為“第二代”小間距LED產(chǎn)品。這種產(chǎn)品自去年開始，呈現(xiàn)出高速市場增長的勢頭，且成為一些主打高端指揮調(diào)度中心市場的品牌的“最青睞”路線圖。

在LED應(yīng)用領(lǐng)域，COB封裝主要用于中高功率照明系統(tǒng)和小間距LED產(chǎn)品上。前者是考慮COB技術(shù)帶來的散熱優(yōu)勢，后者則除了充分利用COB在產(chǎn)品散熱等方面帶來的穩(wěn)定性優(yōu)勢外，更是能達(dá)到一系列“性能效果”上的獨(dú)特性。

COB封裝在小間距LED屏上的應(yīng)用的好處主要包括：

1.提供更好的散熱平臺。由于COB封裝是顆粒晶體直接緊密接觸PCB板，所以其可充分利用“基板面積”實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱和散熱。而散熱水平則是決定小間距LED屏穩(wěn)定性、點(diǎn)缺陷率和使用壽命的核心因素。更好的散熱結(jié)構(gòu)，自然也就意味著更好的整體穩(wěn)定性。

2.COB封裝是一種真正全密封的結(jié)構(gòu)。包括PCB電路板、晶體顆粒、焊腳和引線等都實(shí)現(xiàn)了全面密封。密封結(jié)構(gòu)帶來的好處顯而易見——例如，防潮、抗磕碰、防止污染損傷、器件表面更易于清理等。

3.COB封裝可以設(shè)計(jì)出更為獨(dú)特的“顯示光學(xué)”特性。比如，其封裝結(jié)構(gòu)，形成的非晶體面積，均可覆蓋黑色吸光材料。這使得COB封裝產(chǎn)品在對比度效果上更為出色。再例如，COB封裝可以在晶體上方的光學(xué)設(shè)計(jì)上做出嶄新的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)像素顆粒出光自然化，改善常規(guī)小間距LED屏像素顆粒感劇烈和亮度刺眼的劣勢。

4.COB封裝的晶體焊接不采用表貼SMT的回流焊工藝，而是可以使用包括熱壓焊、超聲焊、金絲焊等在內(nèi)的“低溫焊接工藝”。這使得脆弱的半導(dǎo)體LED晶體顆粒，不用禁受240度以上的高溫考驗(yàn)。而高溫過程是小間距LED壞點(diǎn)、死燈，尤其是批量死燈的關(guān)鍵所在。當(dāng)表貼工藝出現(xiàn)死燈，需要修復(fù)的時候，還會發(fā)生“二次高溫回流焊”。COB工藝則徹底杜絕了這一點(diǎn)。這也是COB工藝壞點(diǎn)率僅為表貼產(chǎn)品十分之一的關(guān)鍵所在。

Micro LED的關(guān)鍵技術(shù)

LED顯示屏產(chǎn)品的技術(shù)更迭經(jīng)歷了直插、表貼、COB三個階段，兩次革命。從直插、表貼，到COB意味著更小的間距和更高的分辨率。這個演化過程就是LED顯示的進(jìn)步過程，也開發(fā)出越來越高端的應(yīng)用市場。那么未來這樣的技術(shù)演進(jìn)還會繼續(xù)嗎?答案是肯定的。

LED屏從直插到表貼的變化，主要是集成工藝和燈珠封裝規(guī)格的變化。這種變化帶來的好處，主要是更高的表面集成能力。LED屏在小間距階段，從表貼工藝向COB工藝的變化，除了是集成工藝和封裝規(guī)格變化外，COB還是集成與封裝一體化的工藝，是整個產(chǎn)業(yè)鏈流程的再分割。同時，COB工藝亦不僅帶來了更小的間距控制能力，也帶來了更好的視覺舒適性和可靠性體驗(yàn)。

目前，Micro LED技術(shù)則成為了另一個前瞻性的LED大屏研究重點(diǎn)。與其上一代產(chǎn)品COB工藝小間距LED比較，Micro LED概念不是集成或者封裝技術(shù)的變革，而是強(qiáng)調(diào)燈珠晶體顆粒的“微型化”。

Micro LED技術(shù)被炒得震天價響，儼然是次世代的顯示技術(shù)霸主，更是2018年的顯示明星。然而，目前Micro LED依然存在許多的難題，不管是制程技術(shù)、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，或者是生產(chǎn)成本，都與大量商業(yè)應(yīng)用有著很大的距離，而其中一個最主要的挑戰(zhàn)，就是如何導(dǎo)入大量生產(chǎn)，以降低其制造成本，而此一環(huán)節(jié)被稱為「巨量轉(zhuǎn)移」。

要理解巨量轉(zhuǎn)移，當(dāng)然要先知道什么是Micro LED，以及它跟傳統(tǒng)的LED有何不同之處。Micro LED的英文全名是「Micro Light Emitting Diode」，中文也就稱作是微發(fā)光二極體，也可以寫作「μLED」。

與一般LED最大的不同之處，當(dāng)然是尺寸。但是多少的尺寸才能稱作Micro LED，目前仍未有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因此都是制造商各自表述的情況。以臺灣晶電的定義為例，一般的LED晶粒是介于200～300微米（micrometer, μm），Mini LED（被稱為Micro LED前身）約50～60微米，而Micro LED則是在15微米。

打造燈光盛宴的羅姆LED

羅姆用LED打造的彩燈節(jié)，吸引了好多人前來參觀，了解詳情點(diǎn)擊：羅姆2018彩燈節(jié)。

目前，羅姆的LED特色產(chǎn)品主要有以下三種。

首先是小型化、薄型化LED產(chǎn)品。隨著消費(fèi)電子設(shè)備等應(yīng)用日趨小型化，對元器件小型化的要求也從未停止。利用羅姆獨(dú)創(chuàng)的生產(chǎn)技術(shù)，對元件本身進(jìn)行小型化設(shè)計(jì)，并降低連接元件與PCB板的金絲位置，厚度僅為0．2mm，達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平。

其次是大幅降低LED的亮度偏差、成功實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定亮度的LED產(chǎn)品。非常適合汽車儀表和工業(yè)設(shè)備等并排使用LED的應(yīng)用，由于在元件制造階段就嚴(yán)格貫徹產(chǎn)品理念和品質(zhì)要求，從而使客戶方面不再需要對亮度進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)整，非常有助于減輕客戶的設(shè)計(jì)負(fù)擔(dān)。

另外，耐用性優(yōu)異的LED也是羅姆獨(dú)有的特色產(chǎn)品。對于汽車剎車燈等在嚴(yán)酷環(huán)境下使用的應(yīng)用，為防止因產(chǎn)品老化引起亮度降低等問題，羅姆于業(yè)界首家推出抗硫化性能取得飛躍提升的產(chǎn)品。

此外，還有能夠有效防止汽車儀表漏光現(xiàn)象的小型LED產(chǎn)品等，隨著客戶需求的多樣化，羅姆的產(chǎn)品陣容也在逐年擴(kuò)大。

審核編輯黃昊宇