LED顯示器件封裝現狀及發展趨勢

孫磊 昌永龍

中國電子科技集團公司第五十五研究所 江蘇南京 210000

1 LED顯示器件封裝現狀

LED顯示屏的封裝方式種類繁多，并且不同種類的封裝方式具有不同的優勢和缺陷，根據封裝方式的不同，可以分為點陣模塊、直插式、亞表貼、表貼三合一、COB、Micro LED等，在實際的LED顯示屏封裝方式選擇時，要根據不同的應用領域進行合理的選擇。同時，LED顯示屏的顯示能力也由原來的單色顯示逐漸發展成為了雙色、RGB全彩顯示[1]。此外，在應用領域上也由以往的單一戶外應用逐漸拓寬到了戶內小間距的使用，并且在分辨率上也由以前的低分辨率顯示屏發展成了現今的寬色域、高分辨顯示屏。由于點陣模塊和亞表貼已經被取代，下面本文就針對lamp和SMD三合一兩種封裝方式進行討論：

1.1 直插引腳式

“lamp”是LED芯片的直插引腳式的簡稱，也是市場上最早研發出來的并投入銷售的LED產品，經過多年的實踐研究，已經具備了較高的成熟度，在品種的研發上也較為廣泛。直插引腳式的封裝方式在工藝上較其它封裝方式更為便捷，同時制作成本也較為節約，具有較高的市場銷售份額，主要集中在大屏幕點陣顯示以及指示燈等單色顯示領域中的應用。傳統的LED顯示屏主要利用Lamp LED器件作為像素點，將紅、綠、藍三種Lamp LED器件進行拼接。而到了近代，隨著RGB三合一Lamp LED器件的不斷深入研究，LED顯示屏在亮度和分辨率等方面都取得了巨大的提升。然而，由于直插式LED顯示屏僅在戶外點間距P10以上的大屏顯示時具有較好的優勢，因此，當戶外點間距在P10范圍以下時，多是采用SMD器件。

1.2 SMD

“SMD”是指表貼三合一LED，最早是在2002年出現的并廣泛運用的，這種封裝方式具有較好自動化特性，并且隨著這種封裝方式的興起逐步引導引腳式封裝朝著SMD封裝方式進行轉變。引腳式封裝方式和SMD封裝方式相互比較的情況下，SMD LED的優勢極為明顯，在亮度、體積、重量、一致性、視角以及外觀等方面相對于引腳式封裝技術而言都有著很大的提高，更適合用來進行多種環境下的全彩顯示屏的應用。當前，SMD LED器件封裝技術為了更好的適應高分辨率LED顯示屏的發展需求，在尺寸上不斷縮小，但是當縮小到0808封裝尺寸以下時，難度系數驟增，導致封裝成本直接增加。

2 LED封裝發展趨勢

封裝元件的大小以及元件之間的間距是影響LED顯示屏分辨率的重要因素，以往的制造工藝由于技術尚不成熟，顯示屏的元件之間的距離控制能力有限，因此，分辨率普遍較低，很難滿足室內顯示需求。而現在的科技水平不斷提高，小距離顯示屏的制造成本不斷下降，因而LED顯示屏逐步朝著室內顯示領域進軍，逐步改善了以LCD、DLP拼接墻以及投影技術為主要室內顯示手段的局面[2]。LED顯示屏為了滿足市場使用需求，分辨率的不斷提升是當前的主流發展趨勢，其中，以倒裝芯片、COB以及Micro LED封裝技術為依據的LED器件集成化、小型化發展是分辨率提高的重要技術。

2.1 COB 封裝

隨著LED顯示屏不斷朝著高分辨率發展，過去的SMD LED器件貼片組裝的顯示屏由于自身的局限性，制造成本較高，已經不能較好的適應這一高分辨率的發展需求。COB顯示模塊的出現，利用集成封裝的模式，很好地改善了這一局面。COB封裝方式通過班上封裝的形式，通過芯片技術、封裝技術以及顯示技術的共同合作，有效的將上、中、下游企業組織起來，共同實現了COB LED顯示屏的全面推廣運用。同時，由于COB顯示屏具有良好的散熱性和較低的制作成本，在未來的發展中具有較強的競爭力，也是未來LED顯示屏封裝發展的主流方向。但是，COB封裝技術中，也存在著生產規模較小、焊線環節易出現問題等缺陷，需要上、中、下游企業的共同努力才能解決。

2.2 Micro LED 封裝

Micro LED Display就是指微發光二極體顯示器，是一種較為先進的顯示技術，它具有低消耗、亮度高、解析能力強、反應速度快、使用周期長以及工作效率快等優勢，在體積上僅為主流LED的1%，像素點之間的距離更是達到了微米級[3]。同時，在能耗方面，不足LCD的10%，OLED的50%，由于這些方面的優勢，Micro LED儼然成為了產業中最具前瞻性、科技性的顯示技術。Micro LED顯示通過多年來的不斷研究和探索，積累了足夠成熟的技術成果以后，直到近年來才出現在人們的視野當中。然而，目前在實際的應用過程中，Micro LED封裝技術當中的“高良率（99.9999%以上）及轉移率”保持一直是一大問題。

3 結語

綜上所述，LED顯示屏在經過長達30年之久的發展演變過程之后，在屏幕色彩展示上呈現出了全彩的顯示方式，并且較以往的分辨率而言也取得了極大程度上的提升，同時穩定性以及可靠性也在不斷增強。因此，為了更好的適應LED顯示屏封裝技術的發展需求，LED顯示屏生產商要不斷加快對COB LED、Micro LED封裝技術的運用，進一步推進LED器件封裝的技術革新。