进入2021年,几乎所有家电厂商的新品发布会上,宣传重点不外乎“MiniLED”。随着TCL、创维、LG、小米、康佳、三星、长虹、海信、飞利浦等厂商陆续公布自家MiniLED电视产品,MiniLED呈现一片大热之势。此外,苹果、京东方、华硕、群创、友达等巨头也纷纷推出MiniLED显示器或车载显示等终端产品,带动MiniLED高速增长。诚然,MiniLED虽好,市场前景也很广阔,但MiniLED若要真正实现大规模应用落地,技术和成本的关键,离不开整个产业链的通力合作。这其中,MiniLED产业链的设备厂商,在推动MiniLED技术开发、工艺简化及提升效率良率上起着关键的作用。MiniLED设备厂商铆足干劲点测分选等封测设备厂商作为能够优化制程控制良率、提高效率与降低成本的关键,在MiniLED产业链中的地位将会日益凸显。作为苹果MiniLED点测分选设备供应商,惠特科技计划投资逾12亿人民币建厂抢占商机;并于今年2月份正式启动MiniLED检测代工业务。惠特预计今年MiniLED检测代工设备机台规模将建置1000台。作为较早进入MiniLED领域的国产品牌,华腾半导体在分光、编带的细分领域一直保持非常高的占比。目前,华腾半导体Mini四合一设备已经开始出货,客户包括国内的几家龙头显示封装企业。当前,各家封装企业仍在尝试不同的封装工艺,如Chip、Top和COB等,华腾半导体始终与各工艺的代表企业保持合作,在产品研发阶段为客户提供设备方案支持,在新的工艺上形成了自己的设备解决方案。由于MiniLED尺寸比传统LED芯片的尺寸更小,所以对原有的设备技术在转移速度、放置精度、以及生产良率等都提出了新的挑战。在所有相关设备中,巨量转移设备尤为关键。来自新加坡的半导体封装设备厂商K&S携手Rohinni联合推出MiniLED转移设备PIXALUX,此设备是第一台真正实现MiniLED巨量转移的设备。目前,K&S与ROHINNI共同研发的巨量转移技术已被证实能满足更高产量的需求。除此以外,K&S还通过收购美国科技公司Uniqarta的知识产权及其专利组合,加强和扩展了K&S的整个Mini/Micro LED技术产品组合。除了K&S,ASM太平洋也拥有独特的巨量转移接合技术,推出全自动巨量焊接产线 Ocean Line,提供的精准排序、转移与接合方案,优化MiniLED制程效率及操作过程。此外,ASM太平洋还推出AD420固晶设备,全面覆盖封装解决方案。值得一提的是,ASM太平洋联手希达电子,在2020年共同打造了基于Mini COB封装技术的智能生产工厂,新增MiniLED产能7000KK/年。MiniLED设备关键技术难点众所周知,速度、精度和良率涉及到MiniLED产品最终的价格竞争力,是MiniLED设备厂商致力于提升的技术指标。MiniLED显示屏像素数量巨大,像素颗粒十分微小,巨量转移的效率和良率成为限制MiniLED显示规模化应用的最大瓶颈。K&S专注于巨量转移相关设备领域,认为MiniLED直显产品生产过程中,巨量转移速度依然是瓶颈,需要进一步提高精度和良品率,才能凸显巨量转移的成本优势。目前,K&S的PIXALUX设备现已量产成熟,能够处理大约125μm左右的芯片。相较于过去的传统单颗拾放技术,K&S的设备将转移速度提升了3到5倍,实现10到15μm的精准度,达到一小时180000的转移数量,并且转移良率非常高。未来随着巨量转移技术的进一步突破,MiniLED的生产成本将进一步降低,MiniLED商用进程有望加速。由于MiniLED属于微尺寸显示范畴,封装工艺难度也有所增加,对点测分选设备的精度和速度有了更高的要求。得益于测试技术的突破和换向测试功能的优化,目前,华腾半导体MiniLED分光机的运行速度已突破18K/h,是2019年的三倍,精度和良率依然维持在一个非常高的水准,亮度测试偏差低于3%,波长小于0.3nm。然而,华腾半导体认为,尽管MiniLED分光机在运行速度上有很大的提升,但是分光、测试编带设备的速度和精度是最需要突破的难题,同时也是决定显示封装产品性能和成本的重要因素之一。2021年能否大规模放量?
从应用角度来看,MiniLED可分为RGB显示和MiniLED背光两个方向。
其中,MiniLED背光技术可通过局部调光技术,提升显示对比度和色彩饱和度。基于技术较为成熟,背光显示目前是MiniLED的主流应用方向,在笔电与电视等终端显示市场可以见到MiniLED产品的身影。
随着高对比度、高清化、大尺寸等行业趋势加速LED背光升级,加上全产业链的强力推动,MiniLED技术不断成熟、成本随之下降,MiniLED背光显示技术将率先实现放量。
那么,进入2021年,MiniLED能否不负众望,实现大规模放量?
对此,K&S认为MiniLED能真正放量,因为MiniLED背光产品各方面都已经成熟,很多厂家已经预报了相应的产品即将投放市场。
目前,K&S有一些客户已经转而采用良品率更高的POB (Package on board)技术,以替代传统的贴装技术。至于COB技术,目前仍处于研发阶段,良品率仍需优化提高,预计还需要一年乃至一年以上才能成熟。
华腾半导体则认为MiniLED是否会放量主要取决于市场应用场景的开发进度,而主要的阻碍因素是产品的成本控制,并且需要确定对应应用场景对产品的性能需求。
对此,华腾半导体的应对方案是继续加大投入,紧贴客户研发过程,积极参与;同时继续优化现有方案,扩大在个别成熟应用领域的占有率。
值得关注的是,由于大客户富采投控开始量产MiniLED,惠特负责点测及分选代工,今年MiniLED设备有望放量出货。
今年,国际巨头苹果将推出MiniLED背光的iPad、三星预计生产200万台MiniLED背光电视,届时将再度引发市场对MiniLED放量的期待。
小结
MiniLED正在迎来爆发期,多种应用场景的MiniLED产品陆续上市。以TV背光应用为例,根据TrendForce集邦咨询旗下光电研究处LEDinside预估,在技术逐渐克服瓶颈与降低整体成本之下,2021年MiniLED芯片在背光电视应用的产值上看2.7亿美元。
相信随着设备厂商加大研发投入,MiniLED设备在精度、速度等方面将进一步提升,从而提高最终产品的良率,降低成本,更好地推动MiniLED产业化发展。(文:LEDinside Mia)