最近一年以來(lái)，LED直顯行業(yè)最炙手可熱的名詞是什么？不是COB、IMD，也不是mini LED或者micro LED；而是MiP。MiP（Micro LED in Package），作為適配新型micro LED晶體顆粒的LED直顯新“封裝工藝”，已經(jīng)被很多行業(yè)人士認(rèn)為將是未來(lái)P0.2-p3.0，LED直顯產(chǎn)品、尤其是室內(nèi)高性能直顯產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)答案。

    MiP大踏步加速走來(lái)

    2022年7月，國(guó)星光電宣布，推出新型MIP（Micro LED in Package）封裝器件方案，MIP顯示模組具有超99%的高黑占比，采用特殊光學(xué)設(shè)計(jì)，水平視角≥174°，可兼容當(dāng)前設(shè)備機(jī)臺(tái)。2022年，沃格光電兩款MIP玻璃基封裝載板亮相，分別是0404和0202。其中，0404主要對(duì)應(yīng)的是2*4mil的RGB芯片，封裝體大小400*400um；0202主要對(duì)應(yīng)的是1*2mil的RGB芯片，封裝體大小250*250um。2022年底，三安光電展示了0404尺寸MiP封裝器件：該產(chǎn)品采用的Micro LED芯片尺寸為34*58um，封裝尺寸為400*400um，厚度為150um，器件底部四個(gè)焊點(diǎn)尺寸為120um*120um……

    除了上游市場(chǎng)外，在終端市場(chǎng)上，目前包括索尼、利亞德、創(chuàng)顯光電等眾多企業(yè)也推出了大量“量產(chǎn)”MiP封裝LED直顯產(chǎn)品，并作為各自的旗艦產(chǎn)品和高端產(chǎn)品來(lái)部署。

    可以說(shuō)，MiP封裝在2021年開(kāi)始嶄露頭角，在2022年形成了上游普及之形勢(shì)；行業(yè)預(yù)計(jì)2023年將是MiP下游產(chǎn)品的爆發(fā)元年。更多的終端品牌必然在2023年布局MiP封裝產(chǎn)品，特別是沒(méi)有“巨量轉(zhuǎn)移”技術(shù)的終端企業(yè)，可通過(guò)MiP快速切入micro LED直顯的競(jìng)爭(zhēng)賽道，為自己打造嶄新的高品質(zhì)旗艦終端。后者將是MiP最大的市場(chǎng)吸引力。

    MiP封裝的必要性優(yōu)勢(shì)

    LED直顯技術(shù)進(jìn)入micro LED時(shí)代是大勢(shì)所趨。原因有兩個(gè)：第一，微間距的LED直顯產(chǎn)品需要更小的LED晶體顆粒，micro LED是必然的基礎(chǔ)要求；第二，隨著LED技術(shù)進(jìn)步，發(fā)光效能的提升，使用更小的LED晶體顆粒同樣能滿足像素亮度要求，這對(duì)于LED直顯而言是一個(gè)低成本高效率的選擇。

    目前，micro LED上游市場(chǎng)已經(jīng)云集了數(shù)百億的投資。這些投入將在2025年前后迎來(lái)投產(chǎn)期。而在此之間，確定micro LED在直顯應(yīng)用中的“中游”技術(shù)路線，即封裝結(jié)構(gòu)就成了一件具有緊迫性的任務(wù)。

    而對(duì)比傳統(tǒng)封裝結(jié)構(gòu)，例如COB、SMD和IMD而言，MiP在micro LED時(shí)代具有兩大“必要性”。其一是，MiP是目前“最”能適應(yīng)更小線寬的封裝結(jié)構(gòu)。SMD只能封裝大于145um的芯片，IMD和COB則可封裝尺寸大于125um的芯片，MiP可封裝的LED芯片尺寸最小，可在60um以下。也就是MiP能做micro LED封裝，而COB、SMD和IMD則幾乎不能，或者可靠性和經(jīng)濟(jì)性不允許。

    其二是，MiP是目前在micro LED封裝中，對(duì)直顯產(chǎn)品突破“巨量轉(zhuǎn)移”瓶頸更為友好的技術(shù)路線。巨量轉(zhuǎn)移是micro LED顯示的“核心工藝瓶頸”。其中，最大的難點(diǎn)并不在于“巨量”，而是“巨量”的可靠性：即目前大多數(shù)巨量轉(zhuǎn)移在4個(gè)9的良率上，少數(shù)領(lǐng)先企業(yè)達(dá)到6個(gè)9的良率。

    而對(duì)于可用的顯示終端而言，6個(gè)9的良率是基本門(mén)檻。即2K顯示屏不超過(guò)4-6個(gè)壞點(diǎn)。但是，采用MiP封裝，因?yàn)槠湓诰蘖哭D(zhuǎn)移之后要做“分立器件”切割和最終封測(cè)，巨量轉(zhuǎn)移的良率就變成了“效率和成本”問(wèn)題，而不是“集成封裝”下的“可不可接受的缺陷”問(wèn)題。

    可以說(shuō)，從封裝工序看，MiP封裝即有巨量轉(zhuǎn)移“大批量”處理的效率，前端工藝工序高度規(guī)模化、集成化；且通過(guò)后端切割成分立器件，又不需要滿足直接集成化封裝所要求的極高的良率，獲得了終端屏體檢測(cè)、修復(fù)上的優(yōu)勢(shì)。

    即，通過(guò)MiP封裝技術(shù)，行業(yè)既可以解決micro LED面臨的極限線寬問(wèn)題，又可以折中性解決巨量轉(zhuǎn)移工藝難度和良率、測(cè)試、修復(fù)等問(wèn)題。解決了這兩個(gè)問(wèn)題，基本也就解決了micro LED在中游封裝環(huán)節(jié)的“量產(chǎn)應(yīng)用”的核心瓶頸。

    MiP分立器件對(duì)下游終端“更友好”

    目前，主流的微間距、小間距LED直顯封裝技術(shù)，是COB、SMD和IMD。其中，表貼工藝的SMD封裝結(jié)構(gòu)，對(duì)于mini LED和micro LED都不能很好的適應(yīng)。因此，可以說(shuō)只有COB和IMD是真正引領(lǐng)LED直顯持續(xù)技術(shù)發(fā)展與升級(jí)的主流封裝結(jié)構(gòu)。

    但是，新興的MiP與COB、IMD有顯著的不同。即COB、IMD都是集成器件、MiP則是以分立器件為主要方向。作為分立器件，有很多的“終端”優(yōu)勢(shì)：

    第一，   分立器件在測(cè)試、調(diào)試、一致性選擇、修復(fù)方面都具有顯著優(yōu)勢(shì)。特別是MiP分立器件，對(duì)比傳統(tǒng)集成封裝、尤其是大規(guī)模集成封裝下的巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)，其不要求在micro LED晶圓層做“LED顆粒測(cè)試”，而是將測(cè)試階段后延到封裝環(huán)節(jié)。這對(duì)于降低micro LED上游制造的一致性和可靠性門(mén)檻，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更好的成本友好度，具有很大幫助。

    且在終端層面，MiP分立器件是“點(diǎn)可修復(fù)”的。不類似于COB的集成CELL的難以修復(fù)性。——壞點(diǎn)所造成的部件報(bào)廢損失相差巨大。這有利于最終產(chǎn)品集成層面的可靠性和品質(zhì)成本控制。

    第二，   MiP分立器件是高度兼容傳統(tǒng)分立器件終端產(chǎn)線的技術(shù)。即MiP分立器件的終端生產(chǎn)線，基本與SMD和IMD封裝結(jié)構(gòu)相同。終端階段有工藝相通性高，沿用設(shè)備程度高，降低研發(fā)、設(shè)備投入的優(yōu)勢(shì)，將讓MiP更容易普及、更容易被市場(chǎng)下游企業(yè)接受，尤其是被中小行業(yè)從業(yè)者廣泛接受，能夠快速形成市場(chǎng)規(guī)模優(yōu)勢(shì)。

    第三，   MiP分立器件兼具有COB集成封裝的高可靠性、SMD器件的高一致性，在顯示性能上具有卓越優(yōu)勢(shì)。事實(shí)上，行業(yè)普遍認(rèn)為，MiP技術(shù)是對(duì)COB、巨量轉(zhuǎn)移、MID、SMD等技術(shù)的“優(yōu)勢(shì)”的集大成，并對(duì)各自劣勢(shì)的均衡與“彌補(bǔ)”后的“較為理想”的選擇。

    第四，   MiP封裝產(chǎn)品還具有“通用性”優(yōu)勢(shì)。理論上，一種封裝規(guī)格的MiP，可以兼容大于該封裝規(guī)格的多數(shù)點(diǎn)間距的LED屏終端產(chǎn)品制造。這不同于COB、IMD的集成封裝，封裝結(jié)構(gòu)和中游產(chǎn)品，直接決定了下游產(chǎn)品的“點(diǎn)間距”。即，MiP具有更寬闊的終端產(chǎn)品設(shè)計(jì)上的靈活性。這一點(diǎn)也會(huì)導(dǎo)致MiP更受下游廠商歡迎，并降低中游產(chǎn)品規(guī)格布局的密度。

    整體上，MiP的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在上中下游各個(gè)階段，其具有對(duì)micro LED直顯產(chǎn)品全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)的“更高友好度”。這也是這一技術(shù)方案很快成為行業(yè)共同投資的“方向”的原因所在。而且，從市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)角度看，MiP還具有更好的“市場(chǎng)成本”友好性。

    成本必然是新技術(shù)“普及”的瓶頸

    目前，LED直顯行業(yè)的市場(chǎng)價(jià)格和成本分布，對(duì)于新一代超微間距產(chǎn)品并不友好。比如，P0.7產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)格通常在每平米12萬(wàn)元左右，P0.9產(chǎn)品則僅5-6萬(wàn)元，P1.2產(chǎn)品價(jià)格下降到2萬(wàn)余元每平米……P1.5及其以上間距產(chǎn)品，每平米價(jià)格都已經(jīng)向萬(wàn)元內(nèi)延伸。

    從小間距需求市場(chǎng)看，P1.2和P1.5是現(xiàn)在熱門(mén)品類；P0.9也開(kāi)始加速普及。但是，P0.7以及以下間距的產(chǎn)品，市場(chǎng)化局面不容樂(lè)觀。更高的成為與超微間距往往對(duì)應(yīng)于更小的應(yīng)用畫(huà)面尺寸，讓市場(chǎng)消費(fèi)者與客戶形成了“獲得感價(jià)值落差”。從長(zhǎng)期看，LED直顯行業(yè)的市場(chǎng)擴(kuò)大，特別是超微間距的市場(chǎng)發(fā)展必須以“成本下降”為前提。

    在這方面，MiP具有更為系統(tǒng)化的優(yōu)勢(shì)：第一，MiP可以用于目前主流的P1.2和P1.5小間距產(chǎn)品，甚至向上覆蓋P3.0間距指標(biāo)內(nèi)的產(chǎn)品。這種更寬范圍的覆蓋，并不需要集成封裝技術(shù)那樣，每一個(gè)間距指標(biāo)推出一個(gè)“封裝規(guī)格”。而通過(guò)在成熟間距線上的規(guī)模應(yīng)用，MiP能夠快速的降低成本。這一優(yōu)勢(shì)，是COB和IMD技術(shù)所不能比擬的。

    第二，MiP在超微間距市場(chǎng)的應(yīng)用中，其在晶圓檢測(cè)、封裝的巨量轉(zhuǎn)移、終端的設(shè)備和工藝通用，檢測(cè)與修復(fù)等方面都具有“工藝更友好、難度更低、良率需求更低”的優(yōu)勢(shì)。結(jié)合，點(diǎn)像素晶圓成本上，micro LED技術(shù)比mini LED和常規(guī)LED顆粒具有的制造效率優(yōu)勢(shì)，行業(yè)認(rèn)為，MiP在LED直顯，特別市場(chǎng)超微間距產(chǎn)品和透明顯示產(chǎn)品端很可能表現(xiàn)出“逐產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)累計(jì)的成本優(yōu)勢(shì)”。

    第三，在終端廠商的“產(chǎn)線”改造MiP也具有優(yōu)勢(shì)。終端屏體核心環(huán)節(jié)貼裝工藝中，SMD和IMD采用SMT工藝，COB采用Pick＆Place工藝——MiP對(duì)SMT工藝和Pick＆Place工藝兩者皆可兼容。即，無(wú)論終端企業(yè)此前產(chǎn)線布局是面向COB還是SMD、IMD封裝，現(xiàn)在都可以低成本的銜接MiP封裝器件。這為行業(yè)下游節(jié)約了大量重復(fù)投資，并有利于中小企業(yè)集中一種工藝，實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)品線布局。

    當(dāng)然，即便從成本優(yōu)勢(shì)看，MiP競(jìng)爭(zhēng)力明確。但是，MiP作為新技術(shù)必然也會(huì)在短期內(nèi)遭遇“配套設(shè)備、材料”方面的一些難題，并在市場(chǎng)成熟度和接受度上需要積累。但是，相對(duì)于COB技術(shù)的崛起路徑，MiP在2021-2022年的發(fā)展速度已經(jīng)表現(xiàn)出“更多的友好性”、“更快的進(jìn)步趨勢(shì)”，以及率先解決成本問(wèn)題的可能性，也獲得了更迅猛增加的行業(yè)支持力量。

    MiP通吃特性明確，但是并非唯一“選擇”

    MIP降低了Micro LED技術(shù)門(mén)檻，就目前行業(yè)技術(shù)而言其最具量產(chǎn)可行性。同時(shí)，MIP不僅可以以分立器件的方式出現(xiàn)，也可以以N in 1的集成器件的方式出現(xiàn)。其分立器件可以覆蓋的間距指標(biāo)也非常寬闊，這讓這一技術(shù)的擁躉們往往用“通吃”來(lái)形容它的特性。

    但是，MIP也有一定局限性。例如，其不能兼容P0.2以下間距指標(biāo)產(chǎn)品；其直顯終端依然會(huì)隨著間距指標(biāo)的縮小而呈現(xiàn)整屏成本的快速增加；MIP一些相對(duì)優(yōu)勢(shì)，是相較于micro LED晶圓、巨量轉(zhuǎn)移等工藝環(huán)節(jié)成熟度有限條件下而言的；在大間距產(chǎn)品領(lǐng)域MIP的優(yōu)勢(shì)不明確，且micro LED的亮度不一定滿足大間距指標(biāo)屏的需求；已經(jīng)占據(jù)市場(chǎng)份額的一些技術(shù)，例如COB、SMD等已經(jīng)形成成熟應(yīng)用鏈條，不會(huì)輕易“讓出市場(chǎng)”……

    同時(shí)，自身已經(jīng)涉足巨量轉(zhuǎn)移等中上游工藝研發(fā)的終端企業(yè)，很可能未來(lái)會(huì)將非MIP的集成封裝micro LED產(chǎn)品，作為區(qū)別于“未涉足巨量轉(zhuǎn)移等工藝環(huán)節(jié)、僅采用MIP等中游成品供應(yīng)鏈企業(yè)產(chǎn)品”的“差異點(diǎn)”。

    綜上所述，2022年以來(lái)MIP技術(shù)表現(xiàn)出爆發(fā)趨勢(shì)，在micro LED直顯市場(chǎng)已經(jīng)確立了巨大的優(yōu)勢(shì)。但是，MIP能夠帶領(lǐng)行業(yè)走多遠(yuǎn)依然需要時(shí)間檢驗(yàn)。不過(guò)，隨著micro LED上下游大量的資源和資金投入，這個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)已經(jīng)不遠(yuǎn)了。行業(yè)預(yù)計(jì)，2025年之前micro LED大屏直顯市場(chǎng)就能確立基本路線圖。這是LED直顯上下游行業(yè)除了關(guān)注具體技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)之外，也需要確立的另一個(gè)重要行業(yè)節(jié)點(diǎn)意識(shí)。