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半导体ri,“半导体”

头条共创 2024-06-27

在选择智能手机、电脑显示器或智能电视时,您的标准是什么?更快的刷新率、更灵活的屏幕、更高的屏占比……总是看着屏幕,就像一张需要“美化”的照片? “ 每时每刻。事实上,随着芯片技术和软件的进步,我们只能通过让我们用感官看得更清楚来满足所有这些努力。

随着144Hz、240Hz逐渐成为市场主流,显示器又开始了新一轮的高刷新率争夺战。事实上,除了这个参数之外,越来越多的发烧友对屏占比的要求也越来越高。

在追求屏占比的过程中,屏幕“逐渐由硬变软”,让屏幕有更多的折叠弯曲空间,为Via Roma走向全面屏铺路。但在幕后,屏幕封装工艺就像一根“魔杖”,具有收紧手机额头和下巴、缩小屏幕边框的神奇效果。

21ic中国电子网此前报道,上达电子江苏平州COF项目于9月11日正式投产。 COF封装(卷带和卷膜芯片)技术早已被日本和韩国企业掌握,对于中国来说是一项新技术。国家的软弱。该生产将弥补国内差距,并为显示行业带来成本效益。

对于大多数工程师来说,这种封装技术可能比较陌生。下面,我们从技术、优势和生产角度讨论COF封装。

屏幕封装技术的“三分天下”

请记住,无论是LCD 屏幕还是OLED 屏幕,它都不仅仅是一块屏幕。要“打开”屏幕,需要将屏幕连接到显示驱动IC和FPC电缆。驱动IC主要控制液晶层的电压来控制每个像素的亮度。 FPC作为显示模组与主板之间的连接载体。

目前主流的屏幕封装工艺有COG、COF、COP三种。具体来说,它具有以下特点:

f2ff24295c0840a78b251d72eeb088b2~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1720027385&x-signature=iqBg%2F8EXpwUcfkRScg6UQHNxOLI%3D图1:三种封装技术的比较

1、COG(Chip On Glass):这是最传统的封装方式之一,技术壁垒较低,是屏幕最常用的技术。从英文中也可以看出,这种封装方式,IC芯片和FPC排线都放置在屏幕的背板玻璃上。然而,“下巴”是不可避免的,因为IC 芯片位于LCD 的正下方,占据了屏幕的很大一部分空间。

2、COF(Chip On Film):本质上是COG的升级版,也是当今屏幕转型的关键。主要原理是将显示驱动IC芯片放置在柔性FPC排线上,利用FPC本身的特性将其折叠到屏幕底部。具体地,采用热压接合的方式将IC芯片上的金凸块与柔性电路板上的内引线进行接合。一般来说,底部边缘宽度可以减少至少1.5毫米,因为IC芯片所占用的空间被释放。

3. COP(Chip On Pi):这是最缩减边框的工艺,但该工艺的前提是应用柔性OLED屏幕,利用柔性OLED本身的弯曲特性,降低所有排线和IC。弯曲它以适合屏幕。当然,OLED也分为刚性屏和柔性屏两种,而要使用这种技术,就需要采用COP封装技术和柔性OLED的结合。但该技术本身仍然存在成本高、良率低的问题。

92dcc202952a44d3ba57fda8853c67f7~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&lk3s=953192f4&x-expires=1720027385&x-signature=Oh0fROtK%2FLa6zkuP1%2FLU%2BBIcjoQ%3D 图2:使用电缆和IC 缩短钳口长度

纵观整体屏幕封装市场,显示屏从18:9逐渐演变到19:9再到20:9。显然,更窄的COF和COP更适合未来窄边框的高屏占比需求。

从市场来看,COG封装技术主要集中在中小尺寸,COF封装技术主要集中在中大尺寸,而COP封装技术针对的是柔性OLED,主要集中在中小尺寸。

江苏上达为何选择COF封装? 江苏上达电子总经理沉宏先生在接受媒体采访时表示,屏幕正在从LCD向OLED转变,但无论哪种屏幕类型,COF封装都“工程技术” '' 是必要的。 COF封装的优势在于面板尺寸大。尽管面板是创新开发的,但屏幕照明仍然依赖于显示驱动器IC。另一方面,小比例COP封装技术实际上超出了电路板面积,换句话说,显示驱动IC是固定在屏幕上而不是电路板上。

除了大家关注的焦点手机之外,他还指出,COF封装技术出货量和销售市场90%集中在大型面板,其中手机面板占总销量的10%。说。未来会用到大面板,比如8K大电视、5G和AIoT互联网、汽车屏幕,而在智能时代,人机交互单元也可能被赋予大屏幕,COF的未来应用。预期的。套餐范围广泛。

记者认为,业界为了追求更好的显示效果,不得不更换COG封装,但COP封装取决于面板类型,主要适用于中小尺寸面板。仍有发展空间。成本和产量。因此,大力发展更加成熟的COF封装技术是AIoT时代到来的一个不错的选择。

COF封装几乎主导了LTPS-LCD市场。另外,从数据来看,2018年智能手机在COF的渗透率为16.5%,2019年达到35%。

从市场上看COF

从技术上讲,COF分为单层COF和双层COF两种。一般来说,单层COF的成本比两层COF低5倍,但普通机器的精度无法满足单层COF的要求,对技术要求较高,所以两层COF具有更好的分辨率。然而,COF需要两层,需要更多的键合(芯片布线和键合)设备,并且价格更昂贵。

据产业链数据显示,COF整体单价比COG高出9美元左右,COF驱动IC芯片成本比COG芯片成本高2-3美元,FPC材料和COF成本也比COG高2-3美元。更高。 - 某些债券贵5-6 美元。

据沉宏介绍,整个COF市场仅COF基板的市值约为6-70亿元人民币,加上COF封装和测试显示驱动IC,市场价值约为70-800亿元人民币。这将是。

但COF市场呈现“马太效应”,该技术属于高端专业市场,具有一定的技术壁垒和门槛,需要大量的设备和研发投入。目前已规模化生产COF的企业有韩国Stemco(供应三星OLED)和LGIT(供应LG OLED和LCD)、日本FLEXCEED(原日本新藤电子、LG和夏普LCD供应)、中国台湾、奇邦、易华。国内大陆面板产业COF封装基板几乎完全依赖进口。其中,中国台湾COF产业链主要是面向大陆市场的单层COF基板。

据沉宏先生介绍,上达电子于2018年全资收购了FLEXCEED。通过将日本FLEXCEED公司的技术转移至江苏子公司,并结合产学研的独特研发,上达电子已具备世界领先的COF封装基板研发、设计和制造能力,具备:实现“卷对卷”全流程自动化生产。

第一期生产将采用业界领先的工艺技术生产8m级单面COF产品。据了解,盛大电子计划采用业界最先进的单面和双面增材工艺生产10微米级单面和双面卷带式COF产品。

所收购的日本公司是目前日本唯一的TCP/COF制造商,成立于1971年,通过先后与卡西欧、日立等日本公司合并,现已成长为全球顶尖的COF工厂之一。沉宏表示,FLEXCEED是一家历史悠久的COF工厂,先是上达电子将其专利技术复制到中国的一家工厂,然后在面对新市场时,根据客户需求据说将升级和高品质的产品结合起来。在市场上。 -技术机构申请自己的专利。

FLEXCEED自成立以来,就将独特开发的技术作为其竞争力的核心,并获得了全面支持尖端板材制造技术的专利,包括高密度和超精细板材制造设备、生产技术和产品设计。目前中国电路板行业的线中心距水平仍处于80m水平,但FLEXCEED的技术已经可以支持18m的线中心距水平。

据此前资料显示,尚达电子深圳有限公司2004年成立时,是国内领先的FPCA专业制造商。总体而言,上达电子在COF方面具有得天独厚的优势,因为COF本身就是柔性电路板的重要领域之一。

COF的产业链包括基板(basematerial)、COF薄膜、COF封装测试(PKG)、IC设计(design house)和终端面板(panel、SEI)。其中,上达电子定位于COF薄膜和COF封装,正在测试中。产业链方面,上达电子在国内半导体显示面板驱动IC产业链上拥有自己的上下游关系网络。沉宏先生介绍,COF封测的技术源头在于芯片设计,乔德电子将引领整个下游行业的技术提升和发展,提高工艺精度、设备升级、材料变革。他将逐步致力于此。整个产业链。

试运行仪式上,沉宏先生表示,量产线将于9月初开始正常运行,今年10月起后道工艺产能将达到750万片/月,达到生产规模所有进程的容量。预计到2021年底总产能将达到3000万台/月。

盛大电子的COF领域分为显示领域和非显示领域,前者专指DDI(显示驱动)IC封装,后者指LED、医疗、工业打印机等领域。 ETC

综上所述,上达电子打破了COF的国内空白。同时也带动了这条产业链的发展,逐渐形成了独特的产业规模。

从生产上看COF

COF的工艺流程复杂,包括钻孔、光刻胶、曝光、显影、蚀刻、化学镀锡、自动光学检测(AOI)、印刷(SR print)、狭缝(Slit)、电性检测(O/S)测试)、自动目视检查(AVI)和运输(装运)。

如上所述,上达电子实现了“卷对卷”全流程自动化生产。 “卷对卷”生产方式一般针对高端显示模组,与之对应的是“片对片”生产方式。所谓“卷对卷”法,是采用对铜箔进行滚压、矫直的方法,保证产品的平整度,可靠地生产出精细的电路产品。 “逐件”在产品转移过程中容易影响产品质量。

江苏上达电子COF拥有六大独特优势:最先进的18m细间距减法蚀刻技术、防漏光黑墨印刷技术、20倍弯折性能的二次上锡技术以及产品稳定性和高良率的技术优势。累积公差技术、最精确的18m间距AOI检测技术以及全流程设计、开发和制造技术。

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COF方式中,FPC主要采用PI薄膜,线宽和线距均小于20m,因此FPC的减成法已经不能使用,半加成法和加成法是主流。已使用。通过实施,上达电子通过设备改进、化学系统升级、增加工艺微调能力,实现了8m超精密线路技术(即18m线宽和线距),实现并进一步提高了线路精度。它。 COF产品的可靠性要求。

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此外,在4K、8K等高清显示下,由于驱动IC高速运行时功耗增加,导致驱动IC的工作温度升高,散热成为必须解决的问题。达电子开发了厚铜(12m)微电路技术,比普通产品增加了50%的截面积,有效提高了驱动IC在工作过程中的散热能力。

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提高可靠性是电子产品在复杂环境下应用的永恒主题。产品越可靠,无故障运行的时间就越长。

使用平板显示器时,大多数人都会使用玻璃清洁剂来去除灰尘和污垢。必须提高耐化学性,因为渗透COF 的清洁剂会导致墨水腐蚀并降低显示功能。盛大电子应用了一种新型SR材料来提高其COF产品的耐化学性。

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另一方面,为了使边框更窄、更薄,需要将COF折叠到近乎死折的状态,因此需要提高其抗弯性能。上达电子采用的新锡技术,在弯折区SR处的闪锡厚度非常薄,其弯折性能接近无锡状态下的纯铜结构,因此具有较高的抗弯折性能。

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参观了上达电子的生产线后,记者充分感受到了上达电子生产线的智能化。通过介绍,生产线设备利用大数据互联,高度智能化,可以实现核心工艺参数的智能调整和产品质量的实时在线监控,这是我理解的产品先进性的核心。技术和质量的可靠性。

记者认为,通过国产COF薄膜和COF封测布局,将填补行业空白,同时COF本身的成本问题也将得到一定程度的解决。通过行业的不断研发和升级,这个产业链的支撑产品将逐渐转向自主开发。

出品:21ic中国电子网记者:付斌

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