摘要:本文為宏齊科技對(duì)于微間距全彩組件研發(fā)項(xiàng)目0606/4合1/COB做特征描述
0606:
2013年至今，小間距點(diǎn)距的發(fā)展已經(jīng)由P2.5mmèP1.9mm到P1.2mm了;這些點(diǎn)距皆是由1010/0808 RGB封裝組件生產(chǎn)組裝而成，而來到了P1.0mm以下的微間距應(yīng)用，宏齊率先于2014年開發(fā)出了全球最小RGB封裝組件0606燈珠，這款專門為微間距應(yīng)用而生的組件;開發(fā)初期，有很多的材料商以及客戶都認(rèn)為太小了，且不可思議，認(rèn)為在這么小的組件尺寸里放了3顆RGB芯片，在封裝的生產(chǎn)工藝上絕對(duì)是個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn)!而且還要能夠維持批量生產(chǎn)時(shí)的良品率，同時(shí)還要兼顧可靠度性能…等。
當(dāng)然，以微間距來說，除了LED外，也還有PCB、Driver IC、SMT…等需要考慮，其中又以SMT的貼片工藝最為艱難，因0606產(chǎn)品尺寸小，焊腳尺寸也小，貼片的鋼網(wǎng)厚度以及開口大小就非常重要了，這些問題若沒有注意到，很容易在SMT貼片后造成燈歪斜、傾斜、偏移，焊腳錫外露影響對(duì)比…等，以上種種問題都勢必影響顯示效果!而就單燈組件來說，要將RGB芯片放入也是需要精密的機(jī)臺(tái)以精準(zhǔn)的公差控制，且在封裝壓模后的單燈切割工藝也是相當(dāng)大的挑戰(zhàn)，不可分毫偏差!而我們宏齊自2014年量產(chǎn)0606至今已有5年之久，在此燈珠各方面的生產(chǎn)良率以及工藝上也達(dá)到了相當(dāng)?shù)乃�，不過目前0606這顆燈珠仍是屬于微間距的前端產(chǎn)品，有能力使用的廠家尚不夠普及，仍是集中在前面幾家一線廠上，不過我們宏齊也有具體得解決方案，那就是我們?cè)谕?2014年)也同步開發(fā)出了全球第一個(gè)開發(fā)成功的「4合1燈珠」，當(dāng)時(shí)也是走在最前端的，不過因獨(dú)家供應(yīng)的關(guān)系，直至2018年第4季才可開放全面推行，同時(shí)也發(fā)展出各種不一樣的點(diǎn)間距的四合一產(chǎn)品!
4合1:
我司稱這種封裝為Mini COB,也就是微小型COB, 大家可能會(huì)覺得與傳統(tǒng)COB又有什么區(qū)別?傳統(tǒng)COB的產(chǎn)品一直都有團(tuán)隊(duì)在研究，但面臨的不外乎還是一致性及維修方面的問題，導(dǎo)致量產(chǎn)性不高，而我司的Mini COB最早由我司于2014年開發(fā)出，當(dāng)時(shí)的構(gòu)想就是2*2的像素概念，所以取名為Mini，而在當(dāng)時(shí)我們先開發(fā)出的點(diǎn)距是P1.25mm的， 第一次亮相的時(shí)間點(diǎn)是在2016年的德國慕尼黑的電子展展會(huì)，當(dāng)時(shí)是以FHD的分辨率展出110吋的顯示屏，其具有與傳統(tǒng)SMD組件(1010/0808/0606)相當(dāng)不同之處;除了是4個(gè)像素在一個(gè)封裝體內(nèi)以外，在SMT貼片時(shí)，一次動(dòng)作，可貼4個(gè)像素(傳統(tǒng)組件則是一次動(dòng)作只貼一個(gè)像素)，貼片的效率等同于是傳統(tǒng)組件的4倍之多，貼片成本可以下降!同時(shí)還具有高焊接強(qiáng)度，傳統(tǒng)SMD組件(1010/0808/0606)其焊腳為4個(gè)，于貼片后易因組裝碰撞而掉燈，造成維修次數(shù)增多且維修困難，而4合1 Mini COB焊腳為8個(gè)，大大提升了焊錫強(qiáng)度，使得在組裝或維護(hù)時(shí)不易造成掉燈異常，維修次數(shù)可大幅下降;除此之外，使用了4合1燈還可以降低驅(qū)動(dòng)版的PCB的層數(shù)，可以達(dá)到下降2層的效果，同時(shí)也可以降低驅(qū)動(dòng)板PCB的成本;總體而言，4合1的Mini COB談的是整個(gè)Total cost的降低，尤其是在銷售后的服務(wù)成本及維修成本方面，因?yàn)闊趔w不易損壞，故可大大減少技術(shù)人員至現(xiàn)場為修的機(jī)率。(總體表現(xiàn)可以比較如下表)
4合1 Mini COB &傳統(tǒng)SMD組件(1010/0808/0606)比較表
宏齊目前擁有的4合1 Mini COB的點(diǎn)距為P1.588mm/P1.5625mm/P1.25mm/P0.9375mm/P0.75mm/P0.625mm，由較大間距的可符合小間距及租賃市場，以及未來MiniLED才可支持的超威間距，宏齊皆在這幾個(gè)部分有所對(duì)應(yīng)之產(chǎn)品，并且持續(xù)的在做開發(fā)，除了4合1 Mini COB外，產(chǎn)品的研發(fā)仍不斷的向前邁進(jìn)，也同步在倒裝的Mini LED COB上有所著墨，讓宏齊在這個(gè)顯示屏產(chǎn)業(yè)百家爭鳴的世代里不會(huì)缺席。
倒裝Mini LED COB:
隨著產(chǎn)品技術(shù)的演進(jìn)，由上述的傳統(tǒng)SMD組件0606談到Mini COB的4合1，我想最終還是走到了COB(Chip on board)，現(xiàn)在在市場上炒得火熱的Micro LED，雖然在實(shí)現(xiàn)上還有些困難，不過退而求其次，Mini LED這個(gè)名詞就廣泛的被大家所提到了;何謂Mini LED呢?有人說是小于8mil的芯片就是Mini LED，也有人說Mini LED是小于40mil^2的芯片?言而總之…就是小型的倒裝Flip chip芯片類的即算是吧!過去LED在照明領(lǐng)域也是常用所謂的倒裝芯片以及采取COB式的封裝，這也行之有年，也算是很成熟的產(chǎn)品了;但在顯示屏領(lǐng)域的倒裝Mini LED COB封裝還是比較特別一點(diǎn)，也就是在一個(gè)單位面積內(nèi)，具有多重像素的RGB Mini LED的倒裝芯片組成，以往做COB都是用打線的，現(xiàn)在在Mini LED上全改成倒裝的了，少了精密焊接的鍵結(jié)線，在可靠度上又更進(jìn)一步了，說白話點(diǎn)，也就是以倒裝芯片取代了原本的正裝的打線芯片，每個(gè)像素至少少了5根線，而且少了打線的距離，在像素與像素間的點(diǎn)距可以做得更密，為了追求微密間距，各大芯片廠也將這個(gè)倒裝芯片尺寸努力的往小去做，以現(xiàn)在一線芯片廠的倒裝芯片尺寸來說，有5*10mil的、有5*9mil的，目前最小到4*7mil，其中間P&N Gap也僅僅70~90um，這其實(shí)還是前面我所提到的，如何可以做精密的加工以及如何準(zhǔn)確的控制公差范圍?讓芯片可以穩(wěn)穩(wěn)的放在我們?cè)O(shè)計(jì)的COB板材上，芯片不可旋轉(zhuǎn)、偏移、傾斜…等;若有上述情況將造成嚴(yán)重顯示異常!除了將芯片放上驅(qū)動(dòng)板的工藝外，其封裝后的外觀一致性也是個(gè)重大考驗(yàn)，外觀若如磚塊般的色不均(顯色不均或墨色不均)，這將是不會(huì)被接受的!其后，在生產(chǎn)制造的良率上也是個(gè)挑戰(zhàn)，若說傳統(tǒng)SMD組件(1010/0808/0606)以及4合1 Mini COB封裝的良率做到99.5%算是頂尖了，但若將這良率套用在倒裝COB上，則是完全不合格的，而我認(rèn)為這樣的封裝也必須要做到99.9999%以上才行!也就是1PPM的概念，這是有相當(dāng)難度的，畢竟會(huì)以倒裝的Mini LED來做顯示，要追求的就是高端應(yīng)用，除了要求不良低PPM外，如時(shí)下要求的廣色域及HDR…等;這也是同時(shí)考慮的技術(shù)層次之一，而我們?cè)谌ツ甑腡ouch Taiwan 2018展會(huì)中，也展出了以倒裝Mini LED所制作的P0.75mm以及P0.84mm的Mini LED COB箱體，雖然仍處于工程品階段，但在技術(shù)上仍須講求不斷的精進(jìn)!
總結(jié):
上述談了三項(xiàng)產(chǎn)品，其實(shí)各有各的優(yōu)點(diǎn)，單看大家如何去做設(shè)計(jì)及選擇;且宏齊在SMD LED的領(lǐng)域已經(jīng)近25年了，尤其在小間距的RGB組件上投入了相當(dāng)多的資源，為的就是提供我們的客戶最好的產(chǎn)品以及服務(wù);除了上述的開發(fā)項(xiàng)目，對(duì)于色彩我們也有相當(dāng)研究，例如:HD屏用的Rec.709、影劇院用的DCI-P3規(guī)格、以及UHD的標(biāo)準(zhǔn)Rec.2020(類)，這些標(biāo)準(zhǔn)的廣色域規(guī)格宏齊的產(chǎn)品皆可以支持，使客戶可以選擇您最佳應(yīng)用的LED，「宏齊LED」~
