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PCB板和玻璃基板,谁更适合LED直显?
来源: | 作者:szzlgd | 发布时间: 2021-02-22 | 429 次浏览 | 分享到:
前不久,康佳发布了全球首款Micro LED手表,并引起了行业高度重视。然而,除此款产品爆火外,康佳还研发出了P0.375全球首个玻璃基板上最小间距的Micro LED显示屏。相关人士坦言,康佳的Micro LED显示屏在技术层面实现了突破,与传统的PCB板显示屏相比,玻璃基板显示屏平坦度更好,制程精度更高,并且导热性能系数是传统PCB材料的6倍。

  一直以来,玻璃基板和PCB板都保持着“泾渭分明”的态势,两者皆在不同的场合发挥着自身的优势。其中,玻璃基板主要由液晶面板企业所使用,一般用于面板工艺制程上;而PCB板则应用于一切集成电路的电子设备中。相对而言,PCB板的应用范围要比玻璃基板更宽、更广。然而,随着显示技术的进步,这种平衡逐渐被打破,玻璃基板和PCB板出现了相互渗透趋势,尤其是在Mini/Micro LED等新型显示技术领域,企业们面临着是选择玻璃基板,还是选择PCB板做载体的问题。蓝普视讯董事长戴志明就曾表示,巨量转移技术的一个关键点便是:选择用玻璃基板转移芯片还是用PCB板转移芯片。

  
  背板应如何选择?行业内却出现了不同种声音。其中,液晶面板企业倾向于用玻璃基板来作Mini/Micro LED的背板,而LED封装大厂则主推PCB板方案来生产Mini/Micro LED产品。这是因为玻璃基板和PCB板分别是液晶面板企业和LED显示屏生产制造的主要原材料,而选用玻璃基板或PCB板做Mini/Micro LED产品的背板,都能实现产品与本产业链高度融合,技术成熟度更高,更容易上手。但无论采取何种技术方案,两者皆有自身的优劣性,不能一概而论。

  例如从性能角度来看,玻璃基板导热率高,可以较好地散发热量,在密度较高的焊接产品上,也可满足于更为复杂的布线需求;此外,玻璃基板的平坦度更高,在芯片转移技术上更容易实现突破,这也是玻璃基板在应用过程中最为突出的一个优势。而PCB板相较于玻璃基板,由于材料本身限制,散热性不强,在大尺寸应用过程中容易产生翘曲变形,因此,在性能角度上,玻璃基板比PCB板更有优势。

  玻璃基板的优势不仅表现在性能方面,在成本方面,玻璃基板也具有无法媲美的优势。传统的PCB板由于自身原因,在稳定性和精度性方面无法满足于新兴显示产品的要求,需要从国外进口高端的PCB板产品来弥补这一缺陷,这便加大了成本费用,使得PCB产品价格一直居高不下。京东方显示与传感器事业群组织技术企划部副总监邱云曾表示:“目前Mini LED背光所需的6层2阶和8层3阶的PCB基板国内基本还无法批量供应,只能以高价进口”。而玻璃基板相较于PCB板,则很好地避免了这些问题,可以实现新兴显示产品的稳定应用。TCL相关负责人也指出,玻璃材料供应相对稳定,成本较低,如用玻璃代替PCB来作LED背板,可以大幅降低制造成本。

  玻璃基板虽在性能和成本上具有得天独厚的优势,但其在良率方面的表现却是一个不得不谈的“硬伤”。玻璃基板的原材料是素玻璃,属于易碎、易损品。在生产搬运过程中,难免发生碰撞、划伤等物理伤害,以至于产品破碎,进而影响生产良率。而PCB板由于技术发展时间较长,成熟度更高,供应链也相对完整,良率处于逐年提高阶段。因此,相较于玻璃基板,PCB板的良率优势更能被人们接受。

  综合分析可知,玻璃基板和PCB板各有优劣,企业们的押注方向也各不一致。至于谁能取得最终胜利,却是一个未知数。但近年来,随着Mini/Micro LED产品的不断发展,玻璃基板和PCB板之争,也逐渐被人们所提及。目前显示行业内较为认可的一种说法是:现阶段沿用PCB板来做Mini/Micro LED背板还是不错的选择,但随着玻璃基板技术的进步,玻璃基板将会表现出更为优异的“成绩”。

  缘何会出现此种说法?这是基于目前各种情况综合决定的,当前LED显示行业已有SMD、IMD和COB三种主流封装技术,这三种技术由于发展时间长,技术相对成熟,已然占据着市场绝大份额。此外,COB技术属于集成封装技术,具有无可限量的潜力,被誉为最有可能突破Mini/Micro LED产品的关键技术。SMD、IMD和COB三者虽则可以满足于当前LED显示产品的绝大需求,但随着LED显示屏点间距的不断微缩,其所需的精度也越来越高,而为了满足IC布线要求,就不得不增加显示屏PCB板的阶层,如此一来,便使得PCB板原有的工艺面临着难以为继的局面。因此,显示行业的企业和专家们便将目光聚焦在了基于玻璃的COG技术上,并将其改良升华。

  COG,即 Chip on glass的简称,是直接通过各项异性导电胶将驱动IC封装在玻璃上,具有良好的封装效果。目前已有不少LED企业将传统的COG技术做出改良,并将其应用在Mini/Micro LED等新型显示产品上。据了解,在2020年7月,国星光电新一代的Mini COG产品已经点亮了。国星的Mini COG方案采用的便是玻璃基技术,即直接在玻璃基板上贴装芯片,该种方案具有散热好、成本优、亮度高等优点,更为重要的是该工艺对玻璃无任何伤害,效率高,一致性好,解决了Mini COG在制程上频发的品质受损问题。据了解,国星光电已于2020年间推出了第一代Micro LED显示产品 nStarⅠ。该产品同样使用了玻璃基板工艺,可有助于实现被动式驱动Micro LED全彩显示屏。

  值得一提的是,国星光电以前都是PCB板阵营坚定支持者,但随着显示技术发展需要,国星光电开始了前瞻性的玻璃基板技术在LED直显领域的应用研究。像国星光电这样既专注PCB板又重资加码玻璃基技术的企业不在少数,如晶台光电、兆驰股份、东山精密等封装企业都有涉足,而在应用端,也不乏相关应用企业参与进去,早前,利亚德在利晶投产时就公布了其公司拥有玻璃基板的产品,只是未能达到量产程度而已。另据瑞丰光电披露的《投资者关系活动记录表》中可知,公司的Mini LED在研项目同时包括玻璃基板和PCB基板两种技术路径。从众多LED显示企业相继参与玻璃基板的研究中,可以看出,玻璃基板具有极大的潜在价值,相信假以时日,玻璃基板定会有着更优异的表现。部分业内资深人士也都认为玻璃基板在设备、技术方面更适合大尺寸显示的要求。

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