2020年或成為爆發元年

 
 

Mini-LED,又名次毫米發光二極體,與Micro LED一樣,都是基於微小的LED晶體顆粒作為像素發光點的顯示技術。Mini-LED承接了小間距LED高效率、高可靠性、高亮度和反應時間快的特性,具有顏色更鮮豔、清晰度更高、體積更超薄、壽命更長的優勢。同時其技術難度低於Micro LED,更容易量產。而與OLED相比,Mini LED在良率、成本、節能效果和顯示性能等方面也具備優勢。

2019年,Mini LED各類技術路線突飛猛進,小間距市場持續爆發,商顯應用方興未艾,5G、8K、AI技術賦能等都為LED行業發展帶來新機遇。LEDinside報告指出,Mini-LED將逐步導入產業應用並開始加速滲透,2019年,Mini-LED導入到包含車用面板、手機和大尺寸面板等領域,預估到2023年搭載其技術的下游裝置將成長至8070萬臺,推動Mini-LED市場規模達10億美元。

Mini LED在國內市場的應用場景主要集中於視頻會議、資訊發佈、指揮監控、商業顯示等領域。Mini-LED 從作為背光技術這一路徑來看,應用未來主要在中大尺寸上,除了TV以外,顯示器、筆記本及車載等中尺寸應用的高端產品也大有可為。後續,隨著技術的成熟和產能的釋放,Mini-LED 顯示幕應用將帶來廣闊的市場空間。

對於大尺寸顯示技術,液晶是一項非常成熟的技術,目前已經步入普通家庭,Micro LED雖然具有完美的畫質表現,但成本太高,未來仍有一段路要走。相比之下,OLED將得到更快的發展,但在OLED和QLED成熟之前,為了滿足大家對畫質日益增長的需求,Mini LED電視會更快的推向市場。TCL華星光電副總裁張鑫公開表示,2020年將會是主動式驅動Mini-LED電視發展的元年,也是爆發點。

預期在2020年上半年,陸續可以看到電競用的螢幕與筆電顯示器導入Mini LED背光,而部分電視廠商希望在2020年推出Mini LED背光電視。此外,部分終端廠商也希望將Mini-LED背光導入平板電腦與車用顯示器當中,預計未來2-3年內會看到越來越多的產品問世。

Mini-LED採用LED微米級晶片尺寸,每張Mini-LED線路板上通常會有數千個晶片,上萬個焊點,以連接RGB三色晶片。如此巨量的焊點,給晶片的封裝帶來了很大的難度。Min-LED相對於SMT印刷工藝而言,其對印刷工藝的要求達到了極致,根據資料顯示,有60%以上的不良是因為印刷工藝所導致的,Mini-LED的精密印刷工藝尤為苛刻,因此對設備(印刷機)、配件(鋼網)、材料(錫膏)都提出了更高的要求,三者缺一不可。

Mini-LED的焊盤更小、鋼網更薄,對設備的精度、功能提出了更高的要求。目前印刷常見的問題包括:
問題1:Mini-LED工藝使用的鋼網厚度在0.03-0.05mm之間,鋼網薄、易變形要求設備具有鋼網吸附功能,將鋼網與焊盤實現緊密的貼合。
問題2:Mini-LED焊盤尺寸一般小於φ120um,對設備的印刷精度、重複對位精度提出了更高的要求。
問題3:因為開孔尺寸更小,對刮刀角度、壓力、速度的調整範圍和精度要求更高。
1、刮刀壓力。當刮刀壓力大時,有利於錫膏填充和對PAD的粘附,但須考慮對鋼網的磨損。
2、錫膏用量。刮刀角度越小,錫膏體積越大。當鋼網上錫膏較少時,可以調小刮刀角度,增加錫膏充填性;當鋼網上錫膏較多時,可以調大刮刀角度,減少錫膏充填性;
3、刮刀速度。刮刀速度會影響錫膏的填充量,但對錫膏體積變化影響較小,而刮刀的角度才是體積的主要影響。
良好的脫模性是保證焊接性能的一個重要條件。對於細小的開孔,可通過對鋼網表面塗覆納米塗層,使鋼網孔同時具有高疏水性和疏油性,同時能消除毛刺、使孔壁更加光滑整潔,提髙焊膏的脫模性,同時降低印刷刮刀與鋼網的磨損,延長鋼網使用壽命。
熱量可以通過連接晶片的粘接材料從LED晶片傳輸到陶瓷或金屬基板。賀利氏為此研製了專門適用於LED應用的燒結膏,它的熱導率是金錫或錫銀合金的兩倍。因此,熱損失可以更快消散,使發光效率大大提高並從根本上保護LED晶片免受損壞。
由於微型LED的邊長小於150微米,因此需要超級精細的焊料才能將微型LED成功電連接到基板上。焊料顆粒尺寸在20和45微米之間的常規焊錫膏不能滿足粘合線厚度和範本開口的要求,這意味著需要粒徑小於11微米的焊料合金。賀利氏 WS5112 7號水溶性焊錫膏,採用獲得專利的Welco(R)焊錫粉製成,可印刷小至50微米的微小焊料凸點。
特點:
1、適用於無縫焊接技術的超寬工藝窗口,可延長範本的使用壽命>8h;
2、良好的印刷性和脫膜性,下錫均勻,無拖尾、拉絲及焊點粘連等現象;
3、適用於超細間距應用的Welco(R)工藝可確保獨特的粉末特性、優良的品質和出色的球形度,脫模下錫量更穩定;
4、更好的抗坍塌性能,防止連錫;
5、優異的焊接可靠性,空洞率極小<5%,晶片不會發生傾斜、偏移等現象;
6、清洗後剩餘的殘留物極少,可確保達到完美的效果;
7、高度可靠的焊接接頭具有出色的潤濕性。