SMD/MiP/COB/COG技术乱斗，LED企业如何布局？
五月底，一股来自半导体行业的风，带动了玻璃基板概念的热度，玻璃基板因在LED行业内可用作封装基板的缘故，COG(Chip On Glass)技术也蹭得了一波流量。尽管行业外对于COG的关注只是短暂，但在LED行业内，COG封装技术一直是热门话题。 玻璃基板所具有的高导热率、低热膨胀系数、耐低温、耐冲击、高电气连接密度、高平整度、可满足复杂布线等特性，让基于玻璃基的COG封装方案更加匹配巨量转移等Micro/Mini LED关键生产环节，有望降低Micro/Mini LED技术成本，扩大其在家用电视、平板电脑等大众消费电子领域的应用。目前用于COG封装的玻璃基板有TFT玻璃基板及TGV玻璃基板两类。 但目前因玻璃基板维修难度太高，较难实现规模化经济生产的缘故，COG尚未成为行业主流的Micro/Mini LED封装技术。 实际上，包括COG在内的各类LED封装技术都有其优缺点，因此LED行业对于COG的讨论，不仅是停留在对COG单一技术特点与未来前景的关注，更加关注的是在COG、COB、MiP、SMD等LED封装技术多元化路线发展时代下，企业该如何落子，才能在Micro/Mini LED风口下抢得未来发展先机。 COG、COB、SMD、MiP技术浅析 从企业角度来看，封装方案能否符合企业自身优势与发展策略，未来又潜藏着多少的机遇与挑战，是企业在选择封装路线时的关键考量。而如今行业内布局的封装路线包括COG、COB、SMD、MiP四种技术： SMD/IMD：对比其他封装方案，SMD(Surface Mounted Devices)表面贴装器件发展时间较长，是LED行业内常用的封装技术之一，SMD用导电胶和绝缘胶将LED芯片固定在灯珠支架的焊盘上，性能测试后，用环氧树脂胶包封再进行分光、切割和打编带，运输到屏厂。 从像素结构来看，传统SMD封装基本只包含一个像素，难以适用于更小间距产品。被视作SMD升级版本的IMD(Integrated Matrix Devices)技术则突破了这一应用难点，IMD通过在一个封装结构中形成四个及以上的基本像素结构，将像素点间距进一步缩小外，生产效率、显示效果、防护性能等得到了提高。 MiP：MiP(Micro LED in Package)是一种芯片级的封装技术，具体制程是在外延片上将Micro LED芯片巨量转移到载板上，然后直接封装，切割后再进行检测和混光。其一大特点是继承了SMD制作工艺，对现有生产设备可良好兼容，降低厂商对重资产的投资。 COB：COB(Chip On Bord)是多灯珠集成化的无支架封装技术，直接将发光芯片封装在PCB板上，省去了繁琐的SMT表贴工艺，消除了原来的支架与回流焊等过程，生产效率高、显示细腻。 COG：COG(Chip On Glass)是COB技术的再升级，以玻璃基板取代PCB，应用玻璃基板的平整、可复杂布线特点降低了巨量转移的难度和工艺误差。 简单分析四种直显封装技术的原理来看，不同封装路线有着各自独特的优势，但都在解决两个基本问题，一是提升芯片微缩后LED封装流程的效率，从封装环节出发降低小间距产品成本，二是优化LED显示屏的显示效果与产品性能。然而并没有一款完美方案出现，各方案都存在一定的缺陷，因此企业对封装发展布局策略上存在着差异的同时，也有一定的相似性。 LED企业实行多元封装路线并行策略 LED企业间已形成多元化封装技术发展的局面，这背后的原因是LED行业在Micro/Mini LED技术、微小间距显示时代下，探索平衡显示效果与技术成本最优解的结果。 从行业内十家知名LED封装\模组、显示屏厂商情况来看，企业普遍选择更灵活的双技术、多技术路线作为封装发展策略，其中COB、MiP、SMD是大部分企业发展的重点。 SMD 由于SMD发展时间较长，生产流程、设备和材料都已经标准化，能够保证产品的稳定性，成本更低，且整体市场需求较大，SMD仍是大部分企业主要营收来源之一。因此，国星光电、Kinglight晶台、利亚德、艾比森、洲明、科伦特仍将SMD视作重要产品类别。 国星光电表示SMD是成熟、标准的封装技术，公司目前继续保持着SMD路线的发展，同时推进创新方案多样化。Kinglight晶台同样表示，SMD是公司主要布局路线之一，整体市场需求大，未来SMD在租赁、电影屏、高端固装、户外大间距等市场上仍有着较好的需求。 显示屏厂商方面，科伦特目前以SMD和COB封装两条线并行，其中SMD占比达到70%。艾比森则表示，SMD在短时间内仍将是市场主流产品，公司未来将持续提升SMD生产效率、产品质量、服务品质来回馈市场。 另一方面，尽管SMD有着技术成熟的优势，但面对COB等技术的冲击，SMD应用场景和规模都在减小。尤其是在P1.25等小间距市场上，COB给予的竞争压力不断压缩SMD发展，针对这种情况，部分企业选择缩减SMD产能，转向COB等新技术。 洲明科技就表示，公司SMD现主要集中应用在间距相对较大的产品，未来将逐步缩小SMD产能。利亚德则观察到，2023年业内许多企业加大了COB产能规模的投入，对原来SMD封装的P1.25小间距产品进行了大规模的替代，未来一段时间内，两种主流封装方式会同时存在。 COB COB近年能够持续蚕食SMD市场份额，从技术层面分析，原因主要是COB直接将RGB三色的芯片邦定在PCB板上的封装方式，对工艺与材料需求更加简约，成本更低，且COB显示屏可轻易实现1.0mm以下点间距显示。此外，相比SMD，COB在防护性、箱体厚度、散热、光感性能上更好。 从行业发展格局来看，COB的出现使LED显示模组高度标准化，未来通过规模制造，COB将更具成本优势，且COB生产流程为LED显示屏产品、行业确立新的标准，逐渐改变LED产业链格局，将碎片化市场进一步集中，为企业和行业创造更多的价值。 上述COB优势驱动着企业不断加大COB技术与产能布局，上表统计的10家LED企业内就有多达8家下注了COB路线，COB产能持续增长中。 其中兆驰股份对COB发展势头强劲。2023年，兆驰股份在600条COB封装产线的基础上，启动了扩产1000条的计划，截至2024年4月底产能为1.6万㎡/月(以P1.25点间距产品测算)，未来产能规划为4万㎡/月;中麒光电现有COB产能7000㎡/月，计划2024年底完成1万㎡/月，鸿利智汇现以COB为主，COB产能持续往每月万级平方米的规模推进;雷曼光电则在去年底完成4.61亿元的定投募资，资金将投入到COB超高清显示改扩建项目和补充流动资金中。扩建项目方面可生产基于COB技术的小间距或Micro LED显示面板产品，预计年产能达72000㎡(1.5mm间距产品折算)…… TrendForce集邦咨询预计，到2024年底，LED行业内Mini LED COB产能可达到5-6万㎡/月。 企业加速扩增COB产能的同时，也看到了COB对生产设备和技术需求高、无法进行现场维修、存在马赛克效应，模块间显示不一致等生产和显示效果问题的存在。艾比森就表示，COB制造工艺尚未完全步入成熟阶段，各面板厂的封装工艺路线和产品质量各不相同。在未来一段时间仍然可能出现COB工艺的技术迭代，存在设备投资成本无法回收和行业洗牌的风险。 雷曼光电则较为乐观看待COB现存挑战，其认为COB通过校正技术的不断发展，无法单像素分光筛选而产生的光色一致性的技术难题已经得到解决。巨量转移技术、LED晶体品质等环节的日益成熟，都将持续改善COB的技术难度。 MiP 相较COB，MiP发展时间较短，但企业同样在积极规划落实相关的技术产品与产能，上表统计的企业中，同样多达8家企业将MiP纳入封装布局路线。 Kinglight晶台认为，MiP可实现与COB相同的点间距，且显示效果优于COB，在高端显示市场得到客户的广泛认可，未来在高端显示方向会有着较好的市场需求。在低成本市场中，MiP理论成本可以非常低。如今Kinglight晶台的MiP的产能在逐渐增长中。 利亚德则具体指出除高良率、低成本外，MiP有效避免了离子迁移和毛毛虫、mura现象，且支持现场单点维修和混灯SMT，更符合Micro LED商业化的发展趋势。 利亚德是目前主推MiP技术的LED显示屏厂商，2024年利亚德计划将在P1.0以下Micro LED显示产品中采用MiP封装结构，同时推进高阶MiP技术发展，采用50μm以下的芯片。 生产计划上，厦门高阶MiP的产能落地是2024年利亚德首要完成的目标。该项目计划投资建设多条MiP产线，主要研究无衬底Micro LED的巨量转移技术、焊接技术、切割技术，并生产具备量产条件的MiP产品，实现Micro LED(MiP、COB)业务持续高增长。 更多厂商也在快速推进MiP技术布局规划中。例如，国星光电将MiP作为未来LED显示的应用形式/技术方案进行着重推广;鸿利智汇后续会规划推出采用MiP制作的显示模组产品;兆驰股份则将MiP技术交由兆驰半导体在LED芯片阶段负责研发;洲明科技方面MiP初步开始量产，未来产能将扩大。 艾比森则表示，公司正在着手MiP相关产品落地，持续关注市场反馈和需求，并推动供应链趋向成熟。 MiP技术一大亮点是厂商可复用原有设备减少支出，而芯片微缩化也进一步凸显了MiP的成本优势。但部分企业认为，若MiP没有形成规模化效应，固定成本无法分摊，与COB相比的成本优势将无法体现，这将是MiP能否快速打开市场的关键。 COG 目前来看，行业内的LED显示屏厂商对于COG封装技术均处于前期探索阶段，目前进展并不如COB、MiP技术。利亚德此前表示COG的研发正在与面板公司共同推进中，基于TFT玻璃基板，采用侧走线技术。洲明科技、艾比森则表示，公司COG封装技术目前主要处在技术探索阶段中。 雷曼光电在去年推出了全球首款PM驱动TGV玻璃基Micro LED显示屏，尝试降低Micro LED显示屏成本，将Micro LED产品扩展应用于会议、教育、家庭巨幕等商用与消费领域场景中。目前，雷曼光电PM驱动TGV玻璃基Micro LED显示面板已实现小批量试产。 未来COG能否挑战COB等封装技术地位，仍需时间去验证。 小结 结合调研企业封装布局情况来看，企业封装技术多元化发展，SMD技术以成熟路线姿态为市场提供着高性价比产品。COB、MiP技术成为了行业焦点新技术，企业产能布局都在逐步加快，为抢占微小间距市场发展先机。而COG理论技术优势明显，实际发展尚需行业共同努力。 就目前发展状态来看，未来短时间内，COB、MiP技术将会逐渐占领各间距应用领域，带动LED显示屏市场规模的增长。TrendForce集邦咨询预计随着COB、MiP技术的不断成熟，超小间距LED显示屏成本下滑，市场规模有望保持快速成长。 其中，≤P2.5以下LED显示屏市场规模在2027年将达到73.89亿美元，复合增长率达到12%，≤P1.0以下LED显示屏市场规模在2027年将达到11.45亿美元，复合增长率达到34%。 展望更遥远的未来，是否又有新一代封装技术出现，改变企业落子的策略，给行业发展带来新冲击?让我们拭目以待。
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