近日,从全国标准信息公共服务平台获悉,由深圳市照明与显示工程行业协会报批的《MiP LED显示屏技术规范》团体标准,经论证评审,正式批准立项。这也意味着国内首个MiP LED显示屏标准正式启动。
什么是MiP?
MiP(Micro LED-in-Package)技术的核心思路是将Micro LED芯片封装成独立器件,再通过固晶机固晶的方式将MiP器件集成到PCB基板上,进行二次面板级封装。这种“先封装,后组装”的模式,不仅可匹配更小尺寸的Micro LED芯片,满足更小点间距的应用需求,而且封装后的MiP器件尺寸变大(以0202为准,尺寸约为185μm×240μm),可直接测试分选,既能保障固晶过程的高良率,还能摆脱PCB基板的物理限制。这些优势使MiP技术成为短期内最具商业化潜力的方案。
据行业数据显示,2024年中国大陆MLED直显市场中MiP技术渗透率已达4%,实现了从0到1的突破。洛图科技预测,最迟到2028年,这个数字将飙升至35%,在P0.7以下超微间距市场更将占据主导地位。
MiP、SMD和COB三种封装技术对比
MiP、SMD和COB是LED封装技术中的三种不同类型,它们在封装方式、应用领域、性能特点等方面有所区别。
SMD(Surface Mount Device)是一种表面贴装技术,通常用于倒装芯片封装,通过去引线、支架简化或不带支架,直接使用封装材料对芯片进行整体包覆,来实现尺寸减小。SMD封装的尺寸通常为芯片尺寸的1.2倍左右,但相比COB的多芯封装,SMD在芯片性能均一、稳定以及维护成本方面表现较差。
COB(Chip on Board)则是将更多芯片直接封装在PCB电路板上,通过将芯片与电路板进行电连接,再通过封装材料实现所有芯片的整体保护。近年来,新兴的玻璃基电路板(COG)在Mini/Micro LED市场渗透并逐渐走高,但工艺难度仍然较高。
MiP(Micro LED-in-Package)是一种将多个芯片封装在同一器件中的技术,通过平面排列或层叠方式组合在一起,对散热性能要求更高。MiP技术在Mini/Micro LED领域的应用逐渐受到关注,尤其是该技术可以针对Micro LED的巨量转移技术痛点,通过RGB三色子像素的集成封装,降低巨量转移的难度。
与传统COB技术相比,MiP的芯片级板上封装架构优势显著。借助多层半导体电路工艺,MiP可放大焊盘及间距,大幅降低PCB电路板精度要求,提升生产良率。此外,MiP融合Micro LED 芯片高性能与Mini LED 成熟工艺,实现“Micro芯片+ Mini封装”的跨代兼容,在保障显示性能的同时,降低PCB板制造与贴片难度,兼具工艺简单、固晶直通率高、成本可控的优点。
据统计得出,全球MiP产能已超过10000KK/月,目前中国占据其中80%的产能主导权。这一数字背后不仅是产能竞赛的白热化,更标志着封装环节从产业链的“辅助角色”跃升为定义Micro LED商业化进程的核心引擎。当洲明、三安、利亚德三家头部企业产能总和突破全球规划总量的61%,一场由技术融合、成本重构与生态博弈驱动的产业权力迁徙已悄然开启。
技术爆发:从被动封装到智能集成
MiP的技术进化史,实则是封装功能从“保护芯片”向“定义性能”的范式跃迁。其核心突破体现在三大维度:
架构革新终结“毛毛虫时代”
三安光电子公司艾迈谱开发的AMiP(Active Matrix in Package)方案,将Micro IC驱动电路与LED芯片集成封装,实现“灯驱同面全倒装”。该设计通过简化线路层数(从传统12层降至6-8层),从根源消除像素异常亮线(“毛毛虫效应”),并提升模组稳定性。三星电子2024年推出的“MiP+COB”玻璃基混合方案,验证了技术路线的融合趋势。
半导体工艺突破物理极限
立琻半导体全球首款硅基GaN单芯全彩芯片(LEKIN-SiMiP03),通过蓝光芯片+量子点色转换技术实现RGB单芯片集成,规避三色芯片分次转移难题。该方案将巨量转移次数从百万级降至万级,直通良率显著高于传统方案(行业共识提升30%-50%),且避免使用含砷化镓的有毒材料。目前已应用于惠科微间距显示屏,并为AR眼镜、车载HUD提供新路径。
模组化打开下游生态瓶颈
当传统SMT设备难以兼容50微米以下Micro LED芯片时,国星光电的AS系列以标准化模组形态交付,使下游屏厂无需改造产线即可接入MiP技术。这种“封装即模组”的产业协同模式,正推动MiP从高端商显向消费级市场快速渗透。
成本重构:颠覆传统显示经济学
MiP技术的爆发性增长,本质是对传统显示成本模型的系统性颠覆。与传统COB技术要求99.9999%的巨量转移良率相比,MiP通过芯片级封装架构将良率门槛降至95%-98%,并实现对现有SMT产线的无缝复用。这一变革直接规避了动辄数亿元的巨量转移设备投入,使Micro LED量产成本曲线陡峭下探。
芯片微缩进一步释放降本红利。三安光电推出的0202(尺寸约0.2mm×0.2mm)及更小尺寸的微型芯片,将单晶圆切割芯片数量提升30%,推动P1.5间距产品在2025年价格再降30%,逼近传统SMD方案的生死线。而国星光电的AS系列MiP面板,通过“MiP+模组+GOB”三重技术融合,将防护性与维护成本优化40%——灌封黑色光学胶将点光源转为面光源,既提升对比度又降低后期运维负担。
非线性降本效应在产能跨越临界点时尤为显著:当月产能达5000KK时成本可降50%,突破10000KK时再降70%。正是这种“成本悬崖效应”,支撑着三安无锡基地5000KK/月、洲明6000KK/月的激进扩产计划。
产业权力重构:中国产能与国际技术的博弈
国内产能碾压下的生态扩张
洲明科技以6000KK/月产能主导全球供给,其户外MiP产品实现4500nits高亮与IP66防护,性能参数超越COB极限;利亚德无锡基地二期投产后产能达2400KK/月;三安光电则通过控股艾迈谱向AMiP驱动IC领域延伸,计划2025年底产能提升至5000KK/月。
从25年目标产能来看,仅三家企业规划产能已超13000KK/月。
目前,中国企业的集群化扩张已形成完整生态链支撑。从芯片设计到终端应用,本土企业不仅主导产能规模,更通过技术协同构建壁垒。以下为国内MiP产业链核心参与者布局全景(不完全统计):
需特别指出的是,中国MiP生态的竞争力不仅在于产能数字,更体现在三重协同优势:
垂直整合效率:如洲明(封装)-芯聚(模组)-青松(终端)形成的消费级产品闭环,大大缩短研发周期;
技术共享推动产业协同:三安半导体AMiP(灯驱同面全倒装)驱动方案已授权艾迈谱等头部封装企业,应用于P0.9微间距显示屏量产;立琻半导体SiMiP芯片专利池向联盟企业开放GaN-on-Si基技术,降低Micro LED芯片研发成本30%。
国产设备替代关键环节:迈为股份巨量转移设备实现99.999%剥离良率(达国际最高水平),2024年交付头部面板企业;中微公司刻蚀机攻克玻璃基板微孔阵列加工难题,应用于三安AMiP驱动架构的量产线,设备采购成本较同类进口机型降低35%。
这种“产能+技术+供应链”三位一体的体系,正是中国在全球显示权力重构中掌握话语权的底层逻辑。
国际巨头:技术反制与混合路线
面对中国优势产能协同,三星加速推进“MiP+COB”玻璃基混合方案,在保持色彩均匀性同时降低成本;索尼以QD量子点技术弥补色域短板,试图在高端影院市场建立技术壁垒;据行业分析,苹果则探索“COB-on-MiP”架构,通过双层封装实现20000PPI像素密度,锁定AR设备增量市场。
这场博弈的胜负手在于AMiP技术的商业化速度。若中国企业在2025年将玻璃基混合方案成本压至$600/㎡(当前P1.2模组成本为SMD的1.3倍),消费级Micro LED电视渗透率有望突破5%,彻底重塑百年显示产业格局。
商业化临门一脚
尽管技术路线日益清晰,MiP产业化仍需突破两大瓶颈:
良率与成本的动态平衡
玻璃基板钻孔精度需稳定控制在20μm以内(利亚德Direct Light Ultra方案),而混bin工艺缺陷导致的麻点、暗亮现象仍影响10%的良率。辰显光电通过激光巨量转移将良率提升至99.995%,但距离消费级市场要求的99.999%仍有差距。
生态协同的标准化之战
当三安通过艾迈谱自建MiP产线吞噬封装环节、洲明联合立琻定制芯片向上游延伸时,产业链在防护协议(如GOB)与驱动IC接口上亟待统一标准。国星光电的GOB防护协议正与洲明AI指挥中心集成方案争夺主导权,而AMiP驱动IC的专利壁垒(国际巨头持有核心专利)更可能成为国产化进程的卡脖子环节。
值得一提的是,作为推动Micro LED产业化标准化的重要一步,深圳市照明与显示工程行业协会已正式批准《MiPLED显示屏技术规范》团体标准立项。该标准的制定将有力促进MiP技术产品的市场规范与质量提升。我们诚挚欢迎相关企业、院校、研究机构及行业从业者加入标准的编制工作,共同塑造未来显示产业的规范与格局。
结语:从技术可行性到商业可持续性
MiP产能狂飙的本质,是封装企业向产业链上下游的协同扩张。2025年若全球MiP产能突破10000KK/月,将触发三重产业变局:
成本革命:P1.5产品价格逼近SMD生死线,传统显示护城河彻底崩塌;
技术融合:AMiP与混合封装消弭路线之争,竞争升维至生态协同力;
权力迁徙:封装厂跨界定义芯片规格,终端厂反向定制驱动方案,百年垂直分工体系瓦解。
MiP技术的爆发不仅是封装环节的创新,更是中国显示产业从产能规模到技术定义权的全面跃迁。随着标准完善与成本下探,Micro LED“无处不在”的时代将以MiP为支点加速到来。
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