2020年或成为爆发元年

 
 

Mini-LED,又名次毫米发光二极管,与Micro LED一样,都是基于微小的LED晶体颗粒作为像素发光点的显示技术。Mini-LED承接了小间距LED高效率、高可靠性、高亮度和反应时间快的特性,具有颜色更鲜艳、清晰度更高、体积更超薄、寿命更长的优势。同时其技术难度低于Micro LED,更容易量产。而与OLED相比,Mini LED在良率、成本、节能效果和显示性能等方面也具备优势。

2019年,Mini LED各类技术路线突飞猛进,小间距市场持续爆发,商显应用方兴未艾,5G、8K、AI技术赋能等都为LED行业发展带来新机遇。LEDinside报告指出,Mini-LED将逐步导入产业应用并开始加速渗透,2019年,Mini-LED导入到包含车用面板、手机和大尺寸面板等领域,预估到2023年搭载其技术的下游装置将成长至8070万台,推动Mini-LED市场规模达10亿美元。

Mini LED在国内市场的应用场景主要集中于视频会议、信息发布、指挥监控、商业显示等领域。Mini-LED 从作为背光技术这一路径来看,应用未来主要在中大尺寸上,除了TV以外,显示器、笔记本及车载等中尺寸应用的高端产品也大有可为。后续,随着技术的成熟和产能的释放,Mini-LED 显示屏应用将带来广阔的市场空间。

对于大尺寸显示技术,液晶是一项非常成熟的技术,目前已经步入普通家庭,Micro LED虽然具有完美的画质表现,但成本太高,未来仍有一段路要走。相比之下,OLED将得到更快的发展,但在OLED和QLED成熟之前,为了满足大家对画质日益增长的需求,Mini LED电视会更快的推向市场。TCL华星光电副总裁张鑫公开表示,2020年将会是主动式驱动Mini-LED电视发展的元年,也是爆发点。

预期在2020年上半年,陆续可以看到电竞用的屏幕与笔电显示器导入Mini LED背光,而部分电视厂商希望在2020年推出Mini LED背光电视。此外,部分终端厂商也希望将Mini-LED背光导入平板计算机与车用显示器当中,预计未来2-3年内会看到越来越多的产品问世。

Mini-LED采用LED微米级芯片尺寸,每张Mini-LED线路板上通常会有数千个芯片,上万个焊点,以连接RGB三色芯片。如此巨量的焊点,给芯片的封装带来了很大的难度。Min-LED相对于SMT印刷工艺而言,其对印刷工艺的要求达到了极致,根据资料显示,有60%以上的不良是因为印刷工艺所导致的,Mini-LED的精密印刷工艺尤为苛刻,因此对设备(印刷机)、配件(钢网)、材料(锡膏)都提出了更高的要求,三者缺一不可。

Mini-LED的焊盘更小、钢网更薄,对设备的精度、功能提出了更高的要求。目前印刷常见的问题包括:
问题1:Mini-LED工艺使用的钢网厚度在0.03-0.05mm之间,钢网薄、易变形要求设备具有钢网吸附功能,将钢网与焊盘实现紧密的贴合。
问题2:Mini-LED焊盘尺寸一般小于φ120um,对设备的印刷精度、重复对位精度提出了更高的要求。
问题3:因为开孔尺寸更小,对刮刀角度、压力、速度的调整范围和精度要求更高。
1、刮刀压力。当刮刀压力大时,有利于锡膏填充和对PAD的粘附,但须考虑对钢网的磨损。
2、锡膏用量。刮刀角度越小,锡膏体积越大。当钢网上锡膏较少时,可以调小刮刀角度,增加锡膏充填性;当钢网上锡膏较多时,可以调大刮刀角度,减少锡膏充填性;
3、刮刀速度。刮刀速度会影响锡膏的填充量,但对锡膏体积变化影响较小,而刮刀的角度才是体积的主要影响。
良好的脱模性是保证焊接性能的一个重要条件。对于细小的开孔,可通过对钢网表面涂覆纳米涂层,使钢网孔同时具有高疏水性和疏油性,同时能消除毛刺、使孔壁更加光滑整洁,提髙焊膏的脱模性,同时降低印刷刮刀与钢网的磨损,延长钢网使用寿命。
热量可以通过连接芯片的粘接材料从LED芯片传输到陶瓷或金属基板。贺利氏为此研制了专门适用于LED应用的烧结膏,它的热导率是金锡或锡银合金的两倍。因此,热损失可以更快消散,使发光效率大大提高并从根本上保护LED芯片免受损坏。

用于电连接的超精细焊锡膏
由于微型LED的边长小于150微米,因此需要超级精细的焊料才能将微型LED成功电连接到基板上。焊料颗粒尺寸在20和45微米之间的常规焊錫膏不能满足粘合线厚度和模板开口的要求,这意味着需要粒径小于11微米的焊料合金。贺利氏 WS5112 7号水溶性焊锡膏,采用获得专利的Welco(R)焊錫粉制成,可印刷小至50微米的微小焊料凸点。
特点:
1、适用于无缝焊接技术的超宽工艺窗口,可延长模板的使用寿命>8h;
2、良好的印刷性和脱膜性,下锡均匀,无拖尾、拉丝及焊点粘连等现象;
3、适用于超细间距应用的Welco(R)工艺可确保独特的粉末特性、优良的品质和出色的球形度,脱模下锡量更稳定;
4、更好的抗坍塌性能,防止连锡;
5、优异的焊接可靠性,空洞率极小<5%,芯片不会发生倾斜、偏移等现象;
6、清洗后剩余的残留物极少,可确保达到完美的效果;
7、高度可靠的焊接接头具有出色的润湿性。