LED顯示屏整合了光電技術(shù)、微技術(shù)、信息處理技術(shù)于一身。它采用自發(fā)光成像原理，具有高色彩、高亮度、高對(duì)比度、可自由定制尺寸、低功耗、納秒響應(yīng)時(shí)間、可真正實(shí)現(xiàn)無縫拼接等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各指揮 、會(huì)議、展覽館、商業(yè)媒體、娛樂演出、體育場(chǎng)館等場(chǎng)所，可滿足不同環(huán)境下信息發(fā)布、內(nèi)容呈現(xiàn)、效果渲染等功能需求。本文主要對(duì)目前主流的LED小間距封裝技術(shù)進(jìn)行剖析和介紹，并提出了發(fā)展趨勢(shì)。

　　自塊LED顯示屏 產(chǎn)品問世以來，距今已歷經(jīng)了近40年的發(fā)展，隨著行業(yè)技術(shù)的逐步成熟，市場(chǎng)對(duì)于高分辨率與高動(dòng)態(tài)對(duì)比的顯示需求日益旺盛。經(jīng)歷了P25，P10，P4等產(chǎn)品階段后，到了2014年，點(diǎn)間距在2.5mm以內(nèi)的產(chǎn)品粉墨登場(chǎng)，自此LED顯示屏進(jìn)入了小間距時(shí)代。經(jīng)過7年間爆發(fā)性的發(fā)展，其生產(chǎn)成本隨著規(guī)模效應(yīng)而迅速下降，近年來對(duì)LCD、DLP拼接屏市場(chǎng)產(chǎn)生了顛覆性影響。

　　整個(gè)LED顯示屏產(chǎn)業(yè)鏈，包含上游的LED芯片制造商、中游的LED封裝和下游的終端應(yīng)用顯示類廠家。LED封裝位于整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中游位置，銜接著產(chǎn)業(yè)鏈的兩端，處于非常重要的地位，每一次封裝技術(shù)的革新都帶來了整個(gè)產(chǎn)品的更新?lián)Q代。為了追更小的點(diǎn)間距，LED行業(yè)在封裝方式方面研發(fā)出不同類型的工藝，市面上主流的封裝技術(shù)主要分為：直插式、SMD、IMD、COB等等。

　　1、直插(LAMP)工藝

　　直插式LED封裝方式在2010年之前為主流的封裝方式。直插式LED采用的是灌裝密封的工藝，灌裝密封是將已完成壓焊的LED支架器件(含燈芯、導(dǎo)線、支架)插入到已注入灌封膠的LED碗狀模腔內(nèi)，然后通過烘烤使灌封膠凝固，后從膜腔中整體剝離出成型的LED。受限于直插式本身的結(jié)構(gòu)，使得封裝體積較大，因此直插LED模組主要應(yīng)用于P20-P10間距場(chǎng)景，個(gè)別場(chǎng)景下小只能做到P6，雖然無法應(yīng)用在小間距顯示場(chǎng)景，但因其的防水性，較高的亮度，在戶外場(chǎng)景用途廣泛。

　　2、SMD(SurfaceMountedDevices，表貼式)

　　SMD封裝工藝的出現(xiàn)使LED產(chǎn)品點(diǎn)間距快速縮小。它自2004年誕生以來發(fā)展迅速，在2013年以后實(shí)現(xiàn)小間距量產(chǎn)化，該封裝方式成品點(diǎn)間距可以做到0.9mm-10mm之間，具備技術(shù)成熟穩(wěn)定、自動(dòng)化水平高、散熱效果好、制造成本低、維修方便等優(yōu)點(diǎn)，目前占據(jù)著市場(chǎng)的主流。SMD是將LED芯片(由R/G/B三色的LED組成)用熱固性樹脂灌膠，封裝于支架，同時(shí)將LED引線也焊接在支架上，然后通過貼片機(jī)貼裝、回流焊機(jī)焊接在PCB板上，形成一個(gè)小的顯示模塊。在SMD工藝中，上游封裝公司完成芯片的固晶、焊線、模壓、分選、編帶等工序制作成燈珠，中游顯示屏公司負(fù)責(zé)貼片及回流焊形成顯示模塊。

　　隨著LED顯示向小間距、甚至微間距方向的發(fā)展，SMD器件變得更小，對(duì)于SMT貼片工藝的精細(xì)度及復(fù)雜度提出了考驗(yàn)。比如原來P4.0的產(chǎn)品，每平米只需貼62500片燈珠;到了P2.5，每平米就需要貼16萬片燈珠;目前主流的P1.25點(diǎn)間距產(chǎn)品，每平米則需要貼近70萬片燈珠，P1.0以下每平米則需要貼百萬顆以上，對(duì)生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)效率的要求成倍提高。另一方面太小的元器件也給售后服務(wù)造成了很大困擾，維保人員無法在現(xiàn)場(chǎng)針對(duì)1mm以下的產(chǎn)品進(jìn)行維修。總之目前SMD在顯示微距化發(fā)展階段，面臨巨大的技術(shù)瓶頸，P0.9既是，亦是終點(diǎn)。

　　3、COB(ChipOnBoard，板上芯片封裝)

　　COB封裝從2014年前后實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，近年來市場(chǎng)占有率快速提升，它與SMD工藝走的是不同的技術(shù)路線。它的出現(xiàn)優(yōu)化整合了位于上游的芯片制造商，中游的各大封裝廠，以及下游的顯示終端供應(yīng)商的核心技術(shù)，產(chǎn)業(yè)的相關(guān)附加價(jià)值從下游顯示向中游封裝轉(zhuǎn)移，提升了封裝環(huán)節(jié)的集成度，下游顯示屏廠家更多承擔(dān)了單一的組裝環(huán)節(jié)。

　　COB封裝(正裝方式)是將LED裸芯片用銀膠粘附在PCB基板上，然后進(jìn)行用引線焊接實(shí)現(xiàn)其電氣連通，后用熱固性樹脂進(jìn)行表面密封填充，以實(shí)現(xiàn)封裝。

　　COB封裝還有種芯片倒裝的方式，相較于正裝的方式，它省去了引線連接，逐漸成為COB封裝的主流。從產(chǎn)品工藝結(jié)構(gòu)來看，一方面，倒裝COB能省去作為導(dǎo)線的金線，從而實(shí)現(xiàn)成本優(yōu)化;另一方面，因?yàn)殡姷寡b，直接貼在基板上，無論牢固性及驅(qū)動(dòng)電流通過量都得到很大提高。

　　COB封裝相較SMD封裝具備如下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)，在壓縮點(diǎn)間距方面，COB封裝因?yàn)槠浞庋b的工藝特性，突破了逐個(gè)芯片表貼的工藝限制，能夠較為從容地實(shí)現(xiàn)0.5mm-0.9mm點(diǎn)間距;在強(qiáng)度方面，由于該封裝方式中燈珠與PCB基板整體采用熱固性樹脂封裝，而不是通過焊接方式固定，因此具有更高的強(qiáng)度。相較于SMD平均1.5-3.5kg的燈珠承受推力，COB的燈珠承受推力可達(dá)到15kg以上;在防護(hù)等方面，COB封裝結(jié)構(gòu)不存在SMD方式中支架與注膠間的縫隙，大大減少了水汽滲入破壞芯片的可能性，防水防塵能做到IP65的等。產(chǎn)品在高濕度，灰塵大的場(chǎng)景中具有更高的使用壽命;此外COB封裝還具備更大的視角、抗靜電能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。COB封裝現(xiàn)在還存在一些難題，比如：顯色均勻性仍不如SMD產(chǎn)品，不同批次的產(chǎn)品容易出現(xiàn)模塊化嚴(yán)重的問題;封裝一次性通過率不高、工藝成本居高不下;維護(hù)上面由于無法進(jìn)行單像素修復(fù)，維修成本較高。

　　LED在照明和顯示行業(yè)有成熟的應(yīng)用。我國LED行業(yè)經(jīng)過多年發(fā)展，已經(jīng)具備從材料到裝備的完整產(chǎn)業(yè)鏈，超過2/3的LED產(chǎn)業(yè)鏈資源集中在我地，主要分布在珠三角、長(zhǎng)三角和浙閩地區(qū)，單LED顯示市場(chǎng)規(guī)模就達(dá)到650億元。目前，小間距LED屏正加速普及，很多廠商都展出了Mini/MicroLED超高清顯示屏，這些顯示屏具有大視角、高對(duì)比、高色域、高灰度的性能，被認(rèn)為是未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展新方向。同時(shí)，疫情帶來遠(yuǎn)程會(huì)議需求增長(zhǎng)，很多廠商推出了會(huì)議一體機(jī)。此外，超高清5G+8K成為廠商比拼技術(shù)的新方向，多家公司推出了新的5G+8K解決方案。