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冷思考:MIP技术能否让Micro LED更接地气?

发布时间:2023.02.25访问量:4705

Micro LED慢慢不再是束之高阁的黑科技。2023年,被产业界竞逐的MIP技术,似乎正在助力Micro LED大屏规模商业化大门,徐徐开启……”

近年来,行业加大高端LED产品的探索,芯片、封装、显示屏厂商纷纷进行技术突破。在此前的ISE 2023中,利亚德、洲明科技、海康威视、艾比森、雷曼光电、联建光电、奥拓电子等显示屏企业均展示了Micro LED产品。

Micro LED的热潮下,除了原有的技术路线,MiP亦在2022年成为了一大热门技术,多个环节纷纷加码。那么MiP有何先进性?是否能让Micro LED离规模商业化更进一步?

因目前当前各家厂商方案不尽相同,本篇文章试图以国内积极推动MiP的厂商代表芯映光电为例,从其方案当中,观察其当前的MiP技术。

注:本篇文章仅聚焦大屏应用中的Micro LED技术

应时而生的MiP技术

自诞生之初,Micro LED便被寄予了厚望,无论是亮度、对比度,还是功耗,Micro LED都有着巨大的优势。并且在市场上,Micro LED的呼声也逐年增多, Micro LED商业化的大门仿佛越来越近。

近年来,LED显示行业也持续推进Micro LED技术发展,但在Micro LED批量生产的路上,仍然面临着成本和良率两座大山。其中包括了巨量转移良率和效率问题、后段测试分选带来的成本问题等。在此背景下,MiP技术的诞生引起了关注

MiP技术即是从Micro LED外延片上将Micro LED芯片转移到载板上,再进行封装,封装后切割成灯珠,再对其混灯和检测,最后转移到蓝膜上出货。以“化整为零”的思想,分开封装后以SMT方式再形成整块面板,通过对小块面积良率的控制,解决了大面积控制良率难度较高的问题。

 

来源:《行家说2022第四季度LED产业分析报告》

从某种角度上来说,MiP技术结合了Mini LED较为成熟的工艺,以及Micro LED更高的生产效率和更先进的技术,并且减小了点测分选的难度,是推进Micro LED的商业化落地的有效路径之一。

不过当前来看,因MiP诞生时间不长,多家推出的MiP方案仍然不尽相同,在不同的工艺下,其产品仍有一定差异。下面我们以芯映光电于ISE展示的MiP产品,从更具体的技术细节剖析印证,看看MiP能否更进一步推进Micro LED商业化。

有望赋能Micro LED商业化

据芯映光电表示,在ISE 2023中,MiP为其最受关注的产品之一,据悉,其MiP 0404产品适用于户内微小间距P0.6-P1.2高端固装、私人影院屏等场景。实拍图如下。

 

芯映MiPMicro LED——XT0404实拍图

拆分其技术来看,MiP在制程、技术等多方面确实有机会赋能Micro LED商业化落地,具体来看即为高兼容性以及其降本空间。

高兼容性

首先,MiP技术是一种集成性的封装,制程中对多像素点同时进行转移封装,后续工序中将多像素分切成单像素形式,这使其具备更高的兼容性。

依托此种方式,MiP无需经过高成本的返修,直接进行测试分选,这样便减少了点测分选的难度。

 

来源:《2022微间距与小间距LED调研白皮书》

更值得注意的是应用场景的兼容性,MiP的单个产品无需定制化开发,可匹配不同点间距应用。以芯映光电MiP0404产品为例,该产品即可匹配P0.6~P1.2多种不同点间距场景。

同时,这种标准化的器件也利于上下游的协同配合,以此共同推进Micro LED商业化。

更大的降本空间

前文即提到,MiP制程无需返修,只需通过出货前严格分选,保证在终端转移时每个像素点的良率,这便降低了返修成本

另外,结合扇出型封装技术,可让测试难度从芯片级转换为封装级,不仅提高测试效率,也降低了测试成本

不仅如此,扇出型封装还能扩大PCB板方面的降价空间

我们可以观察到,芯映光电通过对Micro LED芯片基板的重布线,扇出引脚,实现将原有难以点测的电极,通过线路引出,使引脚距离增大,以此降低了测试及贴装难度。

 

来源:芯映光电

芯映光电PCB MiP引脚间距在90-120um,即使Micro LED的像素间距缩小,也无需PCB板提高精度,在这一方面有着更大的降本空间。

综上,单从芯映光电的解决方案来看,MiP技术所带来的高兼容性和降本空间,确实都在进一步助力量产和降低成本。

那么结合Micro LED市场化进度来看,MiP在未来还将面临着什么?

未来如何发展?

MiP技术是推进Micro LED落地的路径之一,整体与Micro LED的发展息息相关。

关于MiP的发展取决于两个层面:一是MiP切入Micro LED市场时自身的竞争力,另一方面是Micro LED市场的发展前景。

MiP切入Micro LED的竞争力

据前文所述,无论是在制程还是技术方面,MiP都有较大的降价空间。

实际上,行家说《2022微间距与小间距LED调研白皮书》调研内容也显示,MiP经过这几年的发展,价格水平也确实在持续优化,与一组Mini LED RGB芯片的价格差距在4元/K上下。

在性能上,《2022微间距与小间距LED调研白皮书》也综合比较了SMD、COB、IMD以及MiP的各项指标,MiP具有以下特征:

 

来源:《2022微间距与小间距LED调研白皮书》

由此图可看出,MiP技术在电气连接性、可修复层面、芯片尺寸下限、混灯效果等方面表现较优。

然而,目前在产业链的量产和成熟度上,仍不如其它技术路线,上游芯片的巨量转移和键合是隐形的技术门槛,在下游应用上Micro LED(芯片小)需要同步配套驱动设计和让显示屏厂平衡屏刷新率的问题才能发挥其优势。

Micro LED市场的发展

另一方面则是来自Micro LED自身的发展,市场保持活跃,对新技术才能更具热情。

MiP应用于Micro LED大屏方向。在这一市场中,Micro LED 具备成本潜力及灵活的形态,使其有可开拓出多种新的应用场景。

如在消费电子市场,国外多个消费电子品牌索尼、三星、LG,以及国内显示屏品牌利亚德、雷曼光电、艾比森也持续推进Micro LED电视的应用。

此外,2022年,元宇宙重新吸引行业关注,XR虚拟拍摄实现快速增长,并且也是今年ISE中一大热门产品。当前,XR虚拟拍摄的场景细分较多,显示屏间距从P1.2-P3均有包括,已有多个XR摄影棚使用了Micro LED屏,随着XR虚拟拍摄的体量增大以及场景的继续细分,Micro LED或许有更大的机会。

 

芯映光电倒装1010产品可用于XR虚拟拍摄

除了XR虚拟拍摄,元宇宙概念的推动下,显示屏作为虚拟场景的输出端或将开拓出更新的应用场景。

近年来,整个市场对于Micro LED关注度加深,LED显示企业也在加速推进Micro LED技术发展。着眼于多种封装技术,MiP的发展契合于 Micro LED商业化发展进程,并且具备产品迭代快,成本下降空间大的特征。当然在目前看来,未来仍有待市场检测,以及配合市场发展。我们拭目以待。

纵观未来的发展态势,或将有越来越多的诸如芯映光电般力推MiP产品的支持者,以及不断拉动产品应用的LED大屏显示厂商涌现。事实上,也只有在二者的协同推进之下,MiP才能更好地赋能Micro LED商业化。