10月26日,雷曼正式發(fā)布全球首款PM驅(qū)動玻璃基Micro LED顯示屏技術(shù),并推出應(yīng)用PM驅(qū)動玻璃基板的220英寸雷曼Micro LED超高清家庭巨幕!@是近年來“火爆”的玻璃基半導(dǎo)體封裝概念,首次應(yīng)用在LED直顯大屏上,并取得突破性的產(chǎn)品效果。
據(jù)悉,該產(chǎn)品繼承了玻璃基板供應(yīng)商沃格光電最新的玻璃基板技術(shù)和雷曼光電全球領(lǐng)先的COB Micro led封裝與集成技術(shù),將為未來Micro LED直顯產(chǎn)品的普及應(yīng)用,提供前所未有的“優(yōu)勢”集成技術(shù)框架。
沃格光電大力布局玻璃基板,推動下一代封裝技術(shù)發(fā)展
10月25日,沃格光電投資建設(shè)的江西德虹顯示技術(shù)有限公司玻璃基Mini LED背光基板產(chǎn)線正式開通,并在江西新余隆重舉辦一期產(chǎn)線拉通儀式。
雷曼全球首款PM驅(qū)動玻璃基Micro LED顯示屏
江西德虹成立于2022年3月,為沃格光電全資子公司。主要承接Mini/Micro LED玻璃基板產(chǎn)能配置(服務(wù)于背光和直顯產(chǎn)品)項(xiàng)目,總產(chǎn)能規(guī)劃500萬平方米。此次首次開通產(chǎn)能達(dá)到100萬平米每年,產(chǎn)能面積約合100萬臺60英寸液晶電視大小。
在半導(dǎo)體和IC領(lǐng)域采用玻璃基板,替代傳統(tǒng)精密PCB基板,實(shí)現(xiàn)新型封裝升級,是近年來“半導(dǎo)體封裝”行業(yè)的技術(shù)熱點(diǎn)。例如,英特爾公司計劃推出用于下一代先進(jìn)封裝的玻璃基板(glass core),并用于需要較大尺寸封裝的應(yīng)用;诓AЩ宓奶匦,其互連密度有望提升多達(dá)10倍。其預(yù)測2030年前渴望實(shí)現(xiàn)單片“萬億”晶體管的封裝規(guī)模。
事實(shí)上,玻璃基板在AI算力(2.5D/3D先進(jìn)封裝)、射頻、系統(tǒng)級玻璃基封裝載板、GPU、CPU、Mini/MicroLED玻璃基封裝載板、微流控IC等市場都受到了更多關(guān)注。在高精準(zhǔn)、高連接密度、高連接精度封裝市場具有公認(rèn)的前瞻性應(yīng)用潛能。其中,micro LED顯示產(chǎn)品,恰亦屬于“高連接精度、高精準(zhǔn)”封裝需求市場。
用于mini/micro LED顯示,玻璃基板有何優(yōu)勢
在顯示領(lǐng)域,目前玻璃基板主要的應(yīng)用方向包括液晶背光源和LED直顯兩大領(lǐng)域。其主要封裝對象是mini/micro LED產(chǎn)品。在這一市場,玻璃基板主要有兩大優(yōu)勢:
第一是,比較PCB基板,玻璃基板熱穩(wěn)定性更好。這對于更為微小的micro LED晶體的“連接”而言是極好的條件。理論上看,PCB是有機(jī)基材、是一種復(fù)合材料,而玻璃是一種均質(zhì)的非晶態(tài)材料。所以玻璃基板更容易取得熱學(xué)、機(jī)械和電氣性等方面的穩(wěn)定性和高度一致性。特別是玻璃具有與硅、藍(lán)寶石等相似的熱膨脹系數(shù),工藝過程和應(yīng)用中的翹曲變形應(yīng)力更小。這對于封裝IC、Micro led等的穩(wěn)定性,特別是Micro LED巨量轉(zhuǎn)移可靠性和效率格外重要。
220英寸雷曼Micro LED超高清家庭巨幕
對此,英特爾的公開信息表明,玻璃基板能夠提供 <5/5um 線/間距和 <100um通孔 (TGV) 間距——連接密度是PCB的10倍。同時,這樣的技術(shù)水平,與Micro LED的10-100um核心物件尺寸亦更為匹配。此外,玻璃基板可將圖案畸變較PCB板減少 50%,從而提高連接的精密和準(zhǔn)確性。
第二,玻璃基板具有一定成本優(yōu)勢。玻璃基板原材料為普通鈉鈣玻璃,成本較低,獲取方便。特別是不需要PCB板多種復(fù)合材料,在供應(yīng)鏈成本控制力上更強(qiáng)。數(shù)據(jù)顯示, 近年來PCB背板原材料漲幅波動明顯,整體處于高位。原材料的漲價,直接導(dǎo)致了PCB成本與價格的上漲。同時在高精密連接領(lǐng)域,如micro LED等市場,PCB板的印刷電路精度要求越來越高,也推升了其單位顯示面積應(yīng)用的成本提升。
此外,玻璃基材的制備和PCB板比較,產(chǎn)業(yè)鏈更短、涉及的化學(xué)過程更少,也有利于綠色環(huán)保的未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展理念。
“性能更好、成本更低、更適配未來更高緊密度的連接性需求”,行業(yè)人士指出,玻璃基板的優(yōu)勢十分明顯。如果能夠有效克服“覆銅圖形化”技術(shù)的難題,其不失為目前PCB-LED產(chǎn)業(yè)鏈的“終極替代者”。
據(jù)公開信息表明,目前沃格科技掌握了玻璃薄化、TGV(玻璃通孔)、濺射銅以及微電路圖形化技術(shù),已經(jīng)儲備3-6um線寬線距,6-8um銅厚技術(shù)能力,整體技術(shù)水平處于國內(nèi)領(lǐng)先、世界一流水平。
近期,沃格展示了車載玻璃QD板、玻璃基Mini LED車載背光燈板、車載觸控顯示總成、觸摸按鍵、玻璃基MIP封裝載板、27英寸玻璃基Mini LED背光模組、34英寸玻璃基Mini LED Monitor等多款玻璃基“顯示”產(chǎn)品應(yīng)用實(shí)例,給玻璃基技術(shù)的行業(yè)應(yīng)用提供了“設(shè)計參考”。另外據(jù)悉,蘋果27英寸玻璃基背光板的LCD顯示器可能在2024到2025年問世。玻璃基板以其優(yōu)秀的電氣、光學(xué)性能和超薄設(shè)計,可能成為未來高端LCD背光的基準(zhǔn)選擇。
PM驅(qū)動玻璃基,用更小變革驅(qū)動Micro LED顯示革命
在Micro LED大屏直顯產(chǎn)品上,玻璃基板的優(yōu)勢特別明顯:主要是高精密電路的可靠性、更小的熱變形帶來的巨量轉(zhuǎn)移效率和終端穩(wěn)定性品質(zhì)、對COB,MIP封裝的適用性等等。
不過,玻璃基板也分為AM TFT驅(qū)動COG,即與液晶或者OLED顯示面板一致的產(chǎn)品技術(shù),以及PM驅(qū)動技術(shù)。兩者對比,單純的從“應(yīng)用效果看”無疑AM TFT驅(qū)動的COG技術(shù)更為優(yōu)秀。三星、京東方也有推出相應(yīng)產(chǎn)品。但是,因?yàn)槠洳捎昧巳碌摹凹夹g(shù)體系”,在制造難度,玻璃基材的要求上都極高,進(jìn)而帶來了更高的成本。
PM驅(qū)動玻璃基可以看成是使用玻璃基的PCB基板,即用玻璃基作為背光基板核心承載材料,通過在玻璃上制作微米級厚銅線路,再進(jìn)行LED燈珠的固晶形成背光和直顯燈板!@一應(yīng)用中,玻璃代替了PCB板的基材,其它方面則具有結(jié)構(gòu)和材料上的高度相似性!凹夹g(shù)工藝路徑類似,主要是材料的更換!
因此,對于下游的LED直顯廠商而言,PM驅(qū)動玻璃基可以看成和PCB基板應(yīng)用完全一致,但是熱、電、機(jī)械性能更好的產(chǎn)品。LED直顯廠商甚至不需要任何新材料、新工藝、新設(shè)備,就能用PM驅(qū)動玻璃基板替換傳統(tǒng)PCB基板,并得到“效率和品質(zhì)”的升級。
對于PM驅(qū)動玻璃基板制造商而言,其采用的薄化、鍍膜等核心工藝制程與TFT液晶顯示玻璃處理工藝一致,具有極高的成熟性;TGV(玻璃通孔)技術(shù)則是新的工藝要求,是核心技術(shù)突破窗口;鍍膜圖形化則采用與PCB板類似的方案,也是高度成熟技術(shù),無需TFT工藝(材料、設(shè)備成本更低);在玻璃材質(zhì)上,也無需TFT產(chǎn)品那種高等級玻璃,有利于整體成本的控制。
除了TGV(玻璃通孔)技術(shù)之外,其它方面“PM驅(qū)動玻璃基”就像傳統(tǒng)顯示產(chǎn)業(yè)鏈各種低成本高效率技術(shù)的“重新排列組合”,進(jìn)而形成一個“依托新材料的更優(yōu)解”。從這個角度看,PM驅(qū)動玻璃基可能是目前micro LED直顯技術(shù)持續(xù)進(jìn)步,特別是在微間距應(yīng)用上不斷進(jìn)步的“成本、技術(shù)、性能”平衡點(diǎn)。
綜上所述,PM驅(qū)動玻璃基技術(shù),是與micro LED直顯發(fā)展高度匹配的一項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新。具有在性能、成本上的多重優(yōu)勢,特別是在產(chǎn)業(yè)鏈成熟度上,隨著沃格光電大規(guī);瀹a(chǎn)線的持續(xù)投產(chǎn),已經(jīng)進(jìn)入“成熟階段”。行業(yè)認(rèn)為,搶占PM驅(qū)動玻璃基技術(shù)制高點(diǎn),或許成為液晶背光和LED直顯在未來三年內(nèi)的又一個技術(shù)升級熱點(diǎn)。