玻璃基板在Mini/Micro LED中的作用

目前PCB基板是主流，玻璃基板則代表未來(lái)，尤其是到了Micro LED！

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判斷一個(gè)行業(yè)是否有前景，正處在哪個(gè)階段、資本市場(chǎng)的投融資情況無(wú)疑是一個(gè)很好的指標(biāo)。正因?yàn)槿绱耍琈ini LED產(chǎn)業(yè)鏈近幾年來(lái)的紅火就是一個(gè)極佳的佐證。

據(jù)高工LED不完全統(tǒng)計(jì)，2022年投向Mini/Micro LED等領(lǐng)域新增投資超過(guò)了700億元人民幣。而在這其中非LED產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)占據(jù)了投資的超過(guò)四成。設(shè)備、材料等配套產(chǎn)業(yè)鏈也成為今年投資的重點(diǎn)之一。

在這其中，Mini LED基板的投資是今年的重點(diǎn)之一。不管是目前主流的PCB基板亦或是未來(lái)的終極目標(biāo)玻璃基板領(lǐng)域都有超過(guò)10億級(jí)的投資加碼擴(kuò)產(chǎn)。

這種勢(shì)頭還延續(xù)到了2023年。

此前的1月4日，PCB大廠(chǎng)博敏電子發(fā)布公告稱(chēng)，公司擬與合肥經(jīng)開(kāi)區(qū)管委會(huì)簽署《投資協(xié)議書(shū)》，擬在經(jīng)開(kāi)區(qū)內(nèi)投資博敏陶瓷襯板及IC封裝載板產(chǎn)業(yè)基地項(xiàng)目，項(xiàng)目投資總額約50億元人民幣，投資建設(shè)IGBT陶瓷襯板及IC封裝載板生產(chǎn)基地。

協(xié)議顯示，該項(xiàng)目投資總額約50億元人民幣，選址位于合肥新橋科技創(chuàng)新示范區(qū)，占地約190畝（具體面積以實(shí)測(cè)為準(zhǔn)），投資建設(shè)IGBT陶瓷襯板及IC封裝載板生產(chǎn)基地，主要從事IGBT陶瓷襯板，以及針對(duì)存儲(chǔ)器芯片、微機(jī)電系統(tǒng)芯片、高速通信市場(chǎng)及Mini LED領(lǐng)域的封裝載板產(chǎn)品。

?最新的消息顯示，聯(lián)想在CES2023上發(fā)布的P32 pz-30高端顯示器就采用了京東方領(lǐng)先的玻璃基AM驅(qū)動(dòng)Mini LED技術(shù)。 ?

資本市場(chǎng)對(duì)Mini LED基板的態(tài)度更為直接，相關(guān)概念股在2022年都有不小的漲幅。但PCB基板和玻璃基板，AM驅(qū)動(dòng)與PM驅(qū)動(dòng)的暗戰(zhàn)也愈加“凸顯”。

Mini LED PCB基板國(guó)產(chǎn)化勢(shì)不可擋

隨著MiniLED玩家的陸續(xù)進(jìn)場(chǎng)，Mini LED直顯在更多應(yīng)用場(chǎng)景落地，Mini背光也在電視、電競(jìng)顯示器、筆電、車(chē)載等領(lǐng)域獲得越來(lái)越多的認(rèn)可。

LED封裝廠(chǎng)商、顯示屏企業(yè)、面板廠(chǎng)商和電視等消費(fèi)電子廠(chǎng)商對(duì)于Min iLED的市場(chǎng)前景深信不疑，但對(duì)于Mini LED的基板選擇卻各有心思。PCB、FPC和玻璃基板都有不同的支持者。?

時(shí)間拉回到2020年，當(dāng)時(shí)京東方顯示與傳感器事業(yè)群組織技術(shù)企劃部副總監(jiān)邱云在一次會(huì)議上曾公開(kāi)表示，“Mini背光所用的PCB基板的價(jià)格就要高出目前電視LED背光模組價(jià)格。Mini背光所需的6層2階和8層3階的PCB基板國(guó)內(nèi)基本還無(wú)法批量供應(yīng)。”

高工LED當(dāng)時(shí)從市場(chǎng)調(diào)研的情況顯示，Mini LED對(duì)于PCB基板的性能要求較高，目前能夠滿(mǎn)足要求的產(chǎn)品基本都需要從國(guó)外或者中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)進(jìn)口。??

這也導(dǎo)致了PCB基板價(jià)格居高不下，這種高成本也延展到了Mini背光和直顯產(chǎn)品。

彼時(shí)，有封裝大廠(chǎng)負(fù)責(zé)人告訴高工LED，國(guó)內(nèi)PCB基板如果選一選做小量的試用還可以，但是批量的話(huà)，封裝廠(chǎng)做Mini LED產(chǎn)品還是會(huì)選擇進(jìn)口的產(chǎn)品，穩(wěn)定性和精度方面更有保障。

時(shí)間來(lái)到2022年，Mini LED所用PCB基板大量依賴(lài)進(jìn)口的情況已經(jīng)得到了很大程度的改善。

高工LED近期調(diào)研了解到，目前Mini LED背光采用的PCB基板已經(jīng)基本應(yīng)用了國(guó)產(chǎn)，而Mini LED直顯有大廠(chǎng)仍采用進(jìn)口PCB基板。

晶科電子副總裁曾照明博士此前曾表示，就Mini LED所用的PCB、玻璃基板來(lái)說(shuō)，目前主要有三大趨勢(shì)。趨勢(shì)一，PCB仍以雙層FR4為主，質(zhì)量和供應(yīng)相對(duì)穩(wěn)定；趨勢(shì)二，低成本的Mini LED背光方案，采用單面鋁基板，可大大節(jié)省PCB的成本；趨勢(shì)三，更多的玻璃基板的供應(yīng)商和玩家進(jìn)入，但目前成本和成熟度還有待驗(yàn)證。

曾照明博士告訴高工LED，晶科電子Mini背光產(chǎn)品采用了國(guó)產(chǎn)的PCB基板，精度完全可以滿(mǎn)足要求。

據(jù)高工LED在市場(chǎng)調(diào)研了解，目前包括國(guó)星、兆馳等的封裝龍頭大廠(chǎng)Mini LED所用的基板國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口都有。

以兆馳光元為例，其Mini背光產(chǎn)品也是采用的國(guó)產(chǎn)PCB基板， Mini直顯產(chǎn)品則應(yīng)用了進(jìn)口PCB基板。

據(jù)相關(guān)人士介紹，選擇國(guó)產(chǎn)PCB基板還是進(jìn)口PCB基板最主要的因素還是精度問(wèn)題。

雖然如此，但是Mini LED PCB基板國(guó)產(chǎn)化的浪潮已經(jīng)勢(shì)不可擋。

2022年以來(lái)，國(guó)內(nèi)PCB廠(chǎng)商紛紛加碼擴(kuò)大Mini LED基板產(chǎn)能。包括科翔股份、融合新材料、博敏電子、依頓電子等都進(jìn)行了募資或者計(jì)劃加碼擴(kuò)產(chǎn)Mini LED用PCB基板產(chǎn)能。

“PCB基板由于其散熱性的限制，Mini LED在單位面積上會(huì)有更多的芯片焊接，熱量密集度會(huì)較之目前的LED背光產(chǎn)品更高，PCB基板就會(huì)存在翹曲變形的問(wèn)題。”有國(guó)內(nèi)封裝龍頭企業(yè)的技術(shù)負(fù)責(zé)人告訴高工新型顯示，玻璃基板雖然在成本等方面有優(yōu)勢(shì)，但是其硬度，易裂等劣勢(shì)也比較明顯,同時(shí)良品率目前還比較低。

PCB大廠(chǎng)中京電子就緊跟市場(chǎng)需求，保持 Mini LED 應(yīng)用高階 HDI+COB 技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，開(kāi)發(fā)中麒光電、希達(dá)電子、雷曼光電、LG、三星、京東方等優(yōu)質(zhì)客戶(hù)。

高工LED從多家封裝廠(chǎng)獲得的信息顯示，玻璃基板是未來(lái)的大趨勢(shì)，但是PCB基板在目前的技術(shù)工藝條件下無(wú)疑還是首選。

該技術(shù)負(fù)責(zé)人認(rèn)為，LED封裝廠(chǎng)對(duì)于PCB基板的技術(shù)方案無(wú)疑更加熟練，能更快地導(dǎo)入產(chǎn)業(yè)化，同時(shí)目前階段PCB基板的Mini產(chǎn)品良率要遠(yuǎn)高于玻璃基板。

玻璃基憧憬未來(lái)

與LED企業(yè)不同的是，對(duì)于玻璃基板技術(shù)更為熟悉的京東方、TCL華星等面板廠(chǎng)商則選擇主推玻璃基Mini LED產(chǎn)品。

2019年8月30日，TCL華星首發(fā)了玻璃基板大尺寸AMMini-LED新品MLED-星曜屏。據(jù)高工LED了解到，TCL華星從2018年開(kāi)始布局Mini-LEDONTFT背板,相比較目前整機(jī)廠(chǎng)推的Mini-LEDonPCB背板上，顯示效果一樣，TFT驅(qū)動(dòng)成本降低。?

“玻璃基板在平坦度、穩(wěn)定性方面肯定是優(yōu)于PCB基板的，而且在成本上也有優(yōu)勢(shì)。”有業(yè)內(nèi)的資深人士告訴高工LED，Mini背光未來(lái)無(wú)論是要在TV市場(chǎng)大規(guī)模應(yīng)用亦或是平板、筆電等，面板廠(chǎng)肯定是要求要玻璃基板。

從技術(shù)角度來(lái)看，受Mini背光對(duì)基板的厚度均勻性、平整性、對(duì)準(zhǔn)度等加工精度提出更高要求，玻璃基板無(wú)疑未來(lái)從綜合性能和成本角度來(lái)看更勝一籌。玻璃基板超薄、散熱、高密度驅(qū)動(dòng)等優(yōu)勢(shì)也十分明顯。

同時(shí)，玻璃基板也是上游高度成熟的產(chǎn)品，尤其是在超精細(xì)、超大板卡上更為成熟和具有規(guī)模成本與工藝成本優(yōu)勢(shì)。

目前居高不下的Mini LED電視從成本分析，在Mini LED背光燈板中，基板的成本就占了近50%。

基板降本成為了Mini LED背光和直顯規(guī)模化應(yīng)用的關(guān)鍵，玻璃基板就成為面板、電視等廠(chǎng)商的“理想”。

沃格光電方面認(rèn)為，玻璃基板的低脹縮以及高平整度，可以更好支持真正的Mini LED芯片的 COB 封裝，甚至 Micro 芯片封裝，在高端產(chǎn)品以及高分區(qū)，窄邊框以及低 OD 值上都有優(yōu)于 PCB 基板的良好表現(xiàn)。

京東方方面認(rèn)為，相較于其它解決方案，玻璃基直顯的優(yōu)勢(shì)有四點(diǎn)：

1.AM主動(dòng)式驅(qū)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)全灰階Gamma曲線(xiàn)完美擬合，表現(xiàn)為產(chǎn)品顯示畫(huà)面過(guò)渡均勻，且在極黑畫(huà)面下肉眼仍可察覺(jué)到細(xì)微亮度的變化并無(wú)閃爍。

2.在畫(huà)質(zhì)方面，玻璃基對(duì)比度可達(dá)到百萬(wàn)比一，可實(shí)現(xiàn)115%NTSC超高色域，產(chǎn)品呈現(xiàn)清晰畫(huà)質(zhì)和高飽和度效果。

3.相對(duì)于COB產(chǎn)品，玻璃基功耗更低，在同等亮度和透過(guò)率的前提下可整體降低20%功耗。

4.具備更高的穩(wěn)定性、平整度、無(wú)拼縫且無(wú)掉燈風(fēng)險(xiǎn)，使用壽命更長(zhǎng)，在尺寸、耐熱、耐濕等特性相較于傳統(tǒng)PCB基都有亮眼表現(xiàn)。

同時(shí)，Mini LED背光玻璃基板的應(yīng)用能夠滿(mǎn)足當(dāng)前對(duì)整機(jī)厚度薄型化、降低功耗的普遍需求，因此在家庭娛樂(lè)及日常工作中覆蓋面廣泛。

百柔新材料新能源材料事業(yè)部總監(jiān)郭冉告訴高工LED,?“在Mini/Micro LED領(lǐng)域，穩(wěn)定性較好、成本較低的玻璃基板將會(huì)是易彎曲、易伸縮和易翹曲的PCB板的良好替代品。”

在LED領(lǐng)域，百柔新材料主要以基板材料為切入點(diǎn)，主攻TPC陶瓷基板和LED顯示玻璃基板。目前，百柔新材料的TPC陶瓷基板和4層玻璃顯示基板技術(shù)已基本成熟，并且已向客戶(hù)送樣，示范線(xiàn)產(chǎn)能大概1~2千平米/月。

2022年上半年沃格光電等玻璃基板廠(chǎng)商也開(kāi)始加碼擴(kuò)產(chǎn)。

2022年2月21日，沃格光電發(fā)布公告稱(chēng)，擬設(shè)立江西德虹顯示技術(shù)有限公司，投資16.5億建設(shè)玻璃基材的Mini/Micro LED 基板生產(chǎn)項(xiàng)目。項(xiàng)目建成達(dá)產(chǎn)將實(shí)現(xiàn)玻璃基材的Mini/Micro LED 基板總產(chǎn)能524萬(wàn)平方米。

據(jù)高工LED了解，包括東山精密、國(guó)星、晶臺(tái)等在內(nèi)的國(guó)內(nèi)封裝龍頭企業(yè)在目前開(kāi)始批量供應(yīng)PCB基Mini產(chǎn)品的同時(shí)，也并未放棄在玻璃基板技術(shù)方面的努力。

此前曾為京東方首款玻璃基AM MNT背光量產(chǎn)交付提供關(guān)鍵AM直驅(qū)技術(shù)的驅(qū)動(dòng)IC廠(chǎng)商華源半導(dǎo)體也認(rèn)為，玻璃背板在克服良率后，具備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)效率、成本方面的潛力優(yōu)勢(shì)，在較高的分區(qū)數(shù)對(duì)封裝要求提高，對(duì)線(xiàn)路要求更高時(shí)，玻璃基板更有機(jī)會(huì)脫穎而出。

有業(yè)內(nèi)人士表示，到Micro LED階段，玻璃基板憑借工藝精度高、翹曲度小等優(yōu)點(diǎn)可以擁有更大的發(fā)展空間。