小间距LED显示屏:尺寸，进步和包装的完整指南

随着LED技术的不断发展和完善，室内LED显示屏，特别是 小间距LED显示屏，以其无缝拼接、低亮度高灰、高刷新率、超高清、低能耗、长寿命等特点满足了市场需求，节约了能源。具有经济发展优势的特点已广泛应用于:电力生产调度控制中心、军事指挥控制中心、城市管理应急指挥中心、交通管理指挥中心、工业过程控制显示系统、广播电视显示监控系统、商场、酒店、通信信息显示系统、金融证券信息显示系统、政企多媒体视频会议显示系统、矿山安全生产监控系统、城市环境监测指挥系统、消防、气象、海上防汛指挥系统、机场地铁飞行显示、安全监控系统等领域广泛。

什么是小间距LED显示屏

实际上，从本质上讲，Micro LED和Mini LED都是基于微小的LED晶体颗粒作为像素发光点。不同的是，Micro LED使用1-10微米的LED晶体来实现0.05毫米或更小。具有0.5-1.2 mm尺寸的像素颗粒的显示器;MiniLED采用数十微米的LED晶体，实现了像素颗粒为0.5-1.2毫米的显示。我们熟悉的螺距LED使用亚毫米LED晶体，最终实现1.0-2.0毫米像素颗粒显示。

首先，仅考虑尺寸，各种尺寸的定义之间存在重叠。之所以叫小间距，是与大间距相比。LED显示屏的发展是一个渐进的过程。当蓝色发光二极管出现时，全彩LED显示屏出现了。然而，早期的全彩LED显示屏主要用于户外显示，其间距甚至超过1厘米。随着半导体和发光二极管尺寸的缩小，全彩LED显示屏的间距也在缩小。目前，间距小于5mm，大于1mm的全彩屏幕一般称为小间距。

迷你LED是随着LED点间距不断缩小的。当出现小于1mm的灯珠时，Mini LED的概念就出现了。实际上，在毫米之后，还有dmm(10硅米= 1毫米)，厘米cmm(10硅米= 1硅米)，然后是微米(10微米= 1毫米)。不过，丝计和流明计这两个单位已不再使用，但这个尺寸范围显然不是微观的。然而，考虑到灯珠的尺寸和像素间距之间的关系，这也将在1.5mm到0.3mm之间。定义为Mini。

MicroLED，其实这里的Micro是指更小，并不是指具体的尺寸。目前我们使用的法定长度计量单位在小于1mm时一般还是用毫米，比如0.01mm，但小于0.01mm时往往用微米，即0.01mm=10um。当然，直接把0.1mm写成100um也是正确的，就像把1cm写成10000um一样。这也是目前Micro LED尺寸定义混乱的原因。

其次是因为每个厂家根据自己产品的特点来定义。当生产过程和间隔结合在一起时，更有可能出现混乱。这是因为每个制作过程都有重叠的音调。

小间距LED显示技术的演变与发展

2015年以来，小间距市场呈现爆发式增长，在亮度、色彩、可靠性等方面优势显著，LCD、DLP拼接屏在专业显示市场的替代迅速。在技术进步和成本降低的推动下，目前的渗透率接近20%。细间距的性价比不断提高，替代空间巨大。从平均10mm到不到2mm，将开始在室内显示市场与DLP和LCD屏展开竞争。

在全球市场规模方面，根据OFweek产业研究院的数据，预计到2020年将接近18亿美元。从产品像素间距来看，超过70%的产品像素间距在P2.5-P1.7之间;从区域分布来看，最大的区域是亚太地区(50-60%)，其次是北美和欧洲。从区域分布来看，亚太地区约占市场的50% - 60%，占比最高，其次是北美和欧洲。从应用领域来看，高间距led主要应用于商业显示、高端零售、电影、广告、娱乐等众多行业。然而，小间距LED仍有其物理技术上的局限性，因此对于较小间距的消费级应用市场，留给Mini LED和Micro LED。

作为gine pitch LED和Micro LED之间的过渡应用，Mini LED的优势在于，Mini LED背光可以利用现有的LCD技术基础(采用局部调光设计，数千或数万个直接背光光源，并具有更精细的HDR Partitioning)，结合成熟的RGB LED技术，缩短产品上市周期。解决了超细间距LED显示屏易损坏的问题，弥补了大间距LED的不足。在生产方面，虽然Mini LED目前处于中期阶段，但它所面临的困难并不像Micro LED那样难以突破。然而，顺利推广仍需要外延片、晶圆、封装、衬底、TFT背板、驱动ic和设备厂商的共同努力。据相关报道，Mini LED未来可能的发展方向包括电视、手机、汽车面板、显示器、电子竞技笔记本等。预计2023年Mini LED整体产值将达到10亿美元，其中LED显示屏和大尺寸电视等将是Mini LED的主流应用领域。

在小间距封装技术的竞争中，谁将成为主流?

LED显示屏行业在直接插入(Lamp)工艺之后广泛过渡到表面贴装(SMD)工艺。随着表面贴装(SMD)形式的流行和即将取代直接插入，COB封装已经出现。，这与表面贴装(SMD)封装非常相似。事实上，将COB与SMT进行比较有点像“关公对秦琼”，这是错误的——螺距LED屏幕的“表面贴装”工艺与COB实际上并不存在“直接竞争”关系。COB是一种封装技术，而表面贴装是针对大量微型器件的结构布局和电气连接技术。它们处于电子行业的不同阶段，尤其是LED行业。也就是说，表面贴装是LED屏厂商的核心工艺，而COB等封装技术则是终端厂商的上游企业“LED封装产业”的“工作”。 没有必要直接比较两者之间哪个更好，但它们无法承受目前LED间距显示的热潮。为了实现LED间距显示屏的最佳解决方案，大家都在漂洋过海，展示自己的神奇力量。

在螺距制造工艺的竞争中，许多螺距制造商只能被动地在回流焊表面贴装工艺等方面努力。然而，随着间距的不断发展，单位面积上需要安装的LED灯珠数量成倍增加，这就对表面安装工艺提出了越来越高的要求。受小间距间距越小、这种密集安装工艺难度越大的影响，在小间距LED显示屏间距不断减小的同时，高死光率的问题并未得到有效解决。以索尼为代表的一些厂商已经开始探索和尝试从源头上解决这个问题，即从芯片设计和封装阶段就考虑密集排列的解决方案。

与倒装芯片封装一样，COB也采用裸芯直接封装的形式。COB代表板上芯片。在该技术中，将LED裸芯片用导电或不导电的银胶粘附在PCB基板上，然后用导线粘合，实现其电气连接。

与传统的SMD LED封装相比，COB封装在制造效率、低热阻、光质量、应用、成本等方面具有一定的优势。COB封装的生产工艺与传统SMD基本相同。COB封装的效率与SMD封装在模键合和线键合工艺方面基本相同。然而，在点胶、分离、光谱和封装方面，COB封装比SMD更高效。产品要高得多。传统SMD封装人工和制造成本约占材料成本的15%，而COB封装人工和制造成本约占材料成本的10%。采用COB包装，可节省5%的人工和制造成本。

传统SMD封装应用的系统热阻为:芯片-晶片-晶片-焊锡-焊锡膏-铜箔-绝缘层-铝材。COB封装的系统热阻为:片-模-模-胶-铝材料。COB封装的系统热阻远低于传统的SMD封装，因此可以大大提高led的寿命。

传统的SMD封装将多个分立器件以贴片的形式附着在PCB上，形成LED应用的光源组件。这种方法有聚光灯、眩光和重影的问题。COB封装是集成封装和表面光源。它有一个大的视角，易于调整，减少光的折射损失。COB光源基于其热阻低、光通量密度高、眩光少、发光均匀等特点，近年来在LED照明行业得到了广泛应用。既然COB技术有这么多优势，为什么它在LED显示屏行业一直步履蹒跚呢?

针对市场上“COB产品不可修复，量产过程中会遇到很多问题，封装不如SMD”的质疑，韦侨顺光电总经理梁青认为，要比较一项技术的优劣，必须从产业链入手。源头一直延伸到终端，而不是只看某个技术环节，一切都必须基于终端应用进行全面的分析和评估。

COB封装和SMD封装在LED芯片的选择上是站在同一起跑线上，然后他们选择了不同的技术路线。SMD封装是单灯封装方式，相对于保证单灯珠的质量有优势。但是由于生产工序过多，成本会相对较高。也会增加从灯头包装厂到屏厂的运输、物料仓储、质量控制等成本。

在制造大间距LED显示屏方面，传统的SMD封装随着产品点密度的增加，增加了贴片技术的难度，产品的成本也会随之增加。而且，点密度越高，成本增加越多，呈现出加速增长的非线性关系。特别是在回流焊工艺中，SMD封装中使用的四角或六角形支架需要通过灯头表面的回流焊工艺来解决大量支架引脚的焊接成品率问题。如果要在室外应用SMD，必须解决支架引脚的室外保护良率问题。采用SMD封装技术的螺距led在使用过程中极容易死灯或坏灯。

在间距LED封装形式的竞争中，我们可以将传统的SMD封装视为第一代封装，COB封装为第二代封装技术，以索尼为代表的CLEDIS为代表的Micro LED技术代表了间距LED封装技术。间距的最新发展。至于谁能在竞争中获胜，这取决于技术的进步和市场的接受程度。目前，SMD封装无疑占据了市场的主流，但未来，随着COB和Micro LED技术的成长，小间距LED显示市场将日益分化。是东风(SMD)压倒西风(COB, Micro LED)，还是西风压倒东风?我们拭目以待。