LED基板
關(guān)注創(chuàng)建者：CINNO 創(chuàng)建時(shí)間：2022-12-15
LED基板的實(shí)例教程
新型顯示技術(shù)革命將至，受益于技術(shù)成熟及政策指引，在產(chǎn)業(yè)鏈廠商的共同推動(dòng)下，Mini LED、量子點(diǎn)等技術(shù)加速進(jìn)場(chǎng)。
2018年起，國(guó)內(nèi)Mini LED相關(guān)專利申請(qǐng)量出現(xiàn)井噴且熱度持續(xù)高漲。伴隨終端Mini LED產(chǎn)品的不斷成熟、市場(chǎng)接受度日益提高，圍繞Mini LED的相關(guān)專利布局也已經(jīng)提前進(jìn)入白熱化。
2021年5月Nanosys收購(gòu)glō，進(jìn)一步開啟了量子點(diǎn)技術(shù)與Mini LED技術(shù)深度結(jié)合的新篇章。面對(duì)OLED技術(shù)在高端市場(chǎng)的先發(fā)優(yōu)勢(shì)，Mini LED與量子點(diǎn)或?qū)⒒槠凭执鸢浮?在直顯應(yīng)用上，Mini LED起到從小間距LED到MicroLED的過渡作用。而Mini LED背光方案更匹配當(dāng)下的技術(shù)能力及市場(chǎng)需求，同時(shí)，基于量子點(diǎn)膜與擴(kuò)散板的QD LCD方案在價(jià)格上更具優(yōu)勢(shì)，而搭載量子點(diǎn)技術(shù)的Mini LED背光產(chǎn)品有望可以兼顧成本與性能，成為現(xiàn)階段新型顯示技術(shù)開發(fā)方向的新熱點(diǎn)。
因此，CINNO Research上調(diào)2025年全球Mini LED背光基板出貨面積增至約5,000萬平方米，年均復(fù)合成長(zhǎng)率CAGR將達(dá)72.8%。
展開 CINNO Research產(chǎn)業(yè)資訊，LED領(lǐng)域，一直都缺乏一種令人滿意的絕緣襯底剝離方法，而這又是開發(fā)垂直LED結(jié)構(gòu)的重要一步，剝離效果不好會(huì)直接影響AlGaN LED的性能。所幸該問題現(xiàn)在將可以克服，所有的成果要?dú)w功于一個(gè)由日本工程師團(tuán)隊(duì)開發(fā)的新技術(shù)。據(jù)其介紹，他們?cè)O(shè)計(jì)了一種新的工藝：通過將器件樣品整個(gè)浸入到一種溫度115°C、壓強(qiáng)170 KPa的水環(huán)境中，然后將AlGaN LED器件從襯底上分離出來。
這種方法由日本明治大學(xué)、三重大學(xué)和大阪大學(xué)合作開發(fā)，能夠讓AlGaN LED像使用激光剝離技術(shù)剝離出高功率GaN器件一樣輕松剝離。這里要注意的一點(diǎn)是，直接將激光剝離技術(shù)應(yīng)用于AlGaN LED的玻璃尚有很多問題，其工藝中形成的鋁液滴會(huì)抑制器件的整體玻璃。傳統(tǒng)玻璃方案還有另一種選擇：電化學(xué)蝕刻，不過該方案通常需要施加電流，這會(huì)限制所剝離區(qū)域的大小。
該團(tuán)隊(duì)希望，他們的方案——在1.2μm高、400 nm寬、周期為1μm的柱狀三角晶格上生長(zhǎng)AlGaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)，未來可用于高功率UV LED和LD激光器的制造。這些器件在市場(chǎng)上擁有各種應(yīng)用，比如殺菌、生物技術(shù)、醫(yī)藥加工等。
作為該合作項(xiàng)目的發(fā)言人、日本明治大學(xué)的巖屋元明（Motoaki Iwaya）告訴Compound Semiconductor，該方法源于一名學(xué)生在加工前加熱和清潔器件晶片時(shí)的思考。
展開 我舉個(gè)例子，回想20年前的光伏，那個(gè)時(shí)候需要國(guó)家做大量的補(bǔ)貼才能夠有效地去運(yùn)用推廣，但是經(jīng)過行業(yè)發(fā)展，一路走到今天，光伏已經(jīng)可以做到平價(jià)上網(wǎng)之余還有利潤(rùn)，Mini LED也會(huì)經(jīng)歷這個(gè)過程。
行業(yè)的發(fā)展速度如何，我覺得是取決于兩個(gè)方面。一方面，是終端廠商領(lǐng)頭羊的作用，比方說今年蘋果iPad Pro使用Mini LED背光的新款產(chǎn)品已經(jīng)推出，三星明年也預(yù)計(jì)有300萬臺(tái)規(guī)模的產(chǎn)品上市，這些都會(huì)帶來整個(gè)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的加速。另一方面，是開拓新的市場(chǎng)空間，例如在新能源汽車這個(gè)領(lǐng)域，行業(yè)內(nèi)很多Mini LED背光項(xiàng)目已經(jīng)啟動(dòng)了，現(xiàn)在大家基本還處于項(xiàng)目預(yù)研的階段，具體項(xiàng)目推出的數(shù)量尚不確定，但是毫無疑問，我們預(yù)測(cè)明年Mini LED一定會(huì)先在背光領(lǐng)域有項(xiàng)目起來，所以我覺得明年2022年是很值得期待的。
再說Mini LED直顯應(yīng)用。這里面可能會(huì)存在玻璃基板與傳統(tǒng)PCB基板的競(jìng)爭(zhēng)。目前比較多的直顯方案都是以PCB基板為基礎(chǔ)，但采用玻璃基板的行業(yè)趨勢(shì)是非常明顯的。Mini LED這個(gè)領(lǐng)域，玻璃基板是方向和趨勢(shì)，這是由線路寬度決定的 線路要更細(xì)、更精密，而PCB現(xiàn)在做到P0.9就已經(jīng)要六層板了，成本非常高，這跟整個(gè)行業(yè)需要降成本的方向是背道而馳的。所以從這個(gè)角度上講，直顯的玻璃基應(yīng)用，我們覺得也會(huì)在明年出現(xiàn)，目前我們公司在積極配合，與友商開展這方面的研發(fā)工作。
CINNO：
接著您剛才講的，公司認(rèn)為Mini LED技術(shù)將會(huì)在哪些市場(chǎng)占據(jù)主導(dǎo)地位，并且公司為此做了哪些努力呢？有做哪一些技術(shù)方面的儲(chǔ)備呢？
沃格光電易偉華：
公司本部主要是圍繞著Mini LED玻璃基板開展相關(guān)研發(fā)工作。
展開 十大照明相關(guān)品牌入選2018廣東企業(yè)500強(qiáng)
海洋照明現(xiàn)商機(jī)，英國(guó)皇家海軍訂購(gòu)逾10萬支LED燈管
外媒報(bào)道，英國(guó)皇家海軍以100萬英鎊（約合人民幣875萬）的價(jià)格訂購(gòu)了100783根LED燈管，被認(rèn)為是對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的認(rèn)可。該訂單由Ledison Lighting（Voltacon集團(tuán)的LED照明部門）獲得，這是該公司有史以來最大的訂單之一。
2025年全球LED基板市場(chǎng)規(guī)模將破2兆日元
日本市場(chǎng)研調(diào)機(jī)構(gòu)富士總研17日公布了LED基板及其材料、相關(guān)應(yīng)用市場(chǎng)的調(diào)查報(bào)告：中國(guó)廠商大規(guī)模生產(chǎn)、雖導(dǎo)致LED基板價(jià)格下滑，不過在照明用白色LED基板需求增加帶動(dòng)下，提振整體LED基板市場(chǎng)規(guī)模將以持平到微增的步調(diào)推移，預(yù)估2025年全球LED基板市場(chǎng)規(guī)模（以金額換算）將突破2兆日元大關(guān)、來到2兆774億日元，將較2017年成長(zhǎng)8．7％。
溫州投資6億打造全球最大山體燈光秀
該項(xiàng)目將以甌江兩岸獨(dú)具特色的山體、建筑、橋梁、景觀等為載體，用燈光演繹溫州特色神奇山水、甌繡人文景象，從而開啟全新甌江夜游模式，打造人文情懷、時(shí)尚智慧的溫州新印象。具體建設(shè)內(nèi)容包括甌江沿江兩岸前排建筑、沿江景觀帶、四座跨江橋梁（甌越、甌北、東甌和七都大橋）、江心嶼和永嘉山體等亮化工程。
美國(guó)一照明大廠宣布漲價(jià)
據(jù)外媒報(bào)道，日前，美國(guó)照明大廠伊頓照明受到原材料漲價(jià)以及關(guān)稅增加等影響，宣布對(duì)受影響的產(chǎn)品按相應(yīng)比例上漲價(jià)格，大多數(shù)照明和照明控制產(chǎn)品的價(jià)格平均上漲6％。
美國(guó)TIC終止中國(guó)LED舞臺(tái)燈337調(diào)查案
據(jù)商務(wù)部貿(mào)易救濟(jì)調(diào)查局報(bào)道：2018年８月８日，美國(guó)國(guó)際貿(mào)易委員會(huì)（ITC）發(fā)布終裁公告，終止對(duì)中國(guó)LED舞臺(tái)燈應(yīng)訴企業(yè)的337調(diào)查。
展開 關(guān)鍵詞：Flotherm ；TEC；散熱分析；LED
LED工作溫度對(duì)其壽命和光效具有顯著影響。高效的熱管理對(duì) LED 的性能穩(wěn)定非常重要。為了有效降低 LED 溫度、滿足散熱需求及特定場(chǎng)所的應(yīng)用需求，結(jié)合熱電冷卻器 （TEC），利用Flotherm軟件對(duì)其進(jìn)行散熱分析。
物理模型：
本文采用Flotherm仿真軟件對(duì)LED，TEC，散熱器系統(tǒng)進(jìn)行建模。LED、銅基板如圖1所示，采用4*4陣列的LED布局，LED尺寸為1mm*1mm*1mm，功率為1W。
圖1 LED、銅基板的結(jié)構(gòu)
TEC采用Liard UltraTEC? UTX Series UTX8-12-F2-2525-TA-W6，其模型如圖2所示。
圖2 TEC模型
模型的整體結(jié)構(gòu)如圖 3 所示，采用 TIM 貼合TEC和散熱器以降低接觸熱阻。 模型計(jì)算域如圖4所示，其中重力方向沿Y軸負(fù)向。將環(huán)境溫度設(shè)置為30C。
圖3 模型整體結(jié)構(gòu)
圖 4 模型的計(jì)算域邊界
TEC參數(shù)如圖5所示。
圖 5 TEC參數(shù)設(shè)置
網(wǎng)格劃分：
Flotherm網(wǎng)格劃分包括全局網(wǎng)格設(shè)置、局部網(wǎng)格細(xì)化。建立幾何模型后，對(duì)全局網(wǎng)格進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置最大網(wǎng)格尺寸。對(duì)于LED，TIM等溫度梯度大，尺寸較小的部件網(wǎng)格進(jìn)行加密，從而增加計(jì)算的精度和準(zhǔn)確性。
圖6 模型網(wǎng)格劃分
求解設(shè)置：
如圖7所示，對(duì)求解器進(jìn)行設(shè)置，選擇流動(dòng)與傳熱求解器，打開輻射模型，并設(shè)計(jì)流體屬性與環(huán)境溫度等，進(jìn)行求解。
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LED基板的最新內(nèi)容
LED、銅基板如圖1所示，采用4*4陣列的LED布局，LED尺寸為1mm*1mm*1mm，功率為1W。
圖1 LED、銅基板的結(jié)構(gòu)
TEC采用Liard UltraTEC? UTX Series UTX8-12-F2-2525-TA-W6，其模型如圖2所示。
本次“iTherM Conf 2023”特設(shè)置“陶瓷基板材料與技術(shù)論壇”，以粉體以及基板制備技術(shù)、陶瓷基板金屬化工藝、IGBT、新能源功率模塊、LED封裝用陶瓷基板等為話題，分享近年陶瓷基板創(chuàng)新性的粉體材料和金屬化技術(shù)成果，探討陶瓷基板領(lǐng)域未來技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵，精彩呈現(xiàn)陶瓷基板在功率器件、高溫器件和三維封裝等領(lǐng)域的技術(shù)需求和應(yīng)用進(jìn)展，搭建導(dǎo)熱陶瓷基板行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈交流平臺(tái)，匯聚行業(yè)力量共同助力領(lǐng)域科技創(chuàng)新發(fā)展
本次“
iTherM Conf 2023”特設(shè)置“陶瓷基板材料與技術(shù)論壇”，以
陶瓷基板原材料、陶瓷基板金屬化工藝、IGBT、新能源功率模塊、LED封裝用陶瓷基板等為話題，分享近年陶瓷基板創(chuàng)新性的粉體材料和金屬化技術(shù)成果，探討陶瓷基板領(lǐng)域未來技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵，精彩呈現(xiàn)陶瓷基板在功率器件、高溫器件和三維封裝等領(lǐng)域的技術(shù)需求和應(yīng)用進(jìn)展，搭建導(dǎo)熱陶瓷基板行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈交流平臺(tái)，匯聚行業(yè)力量共同助力領(lǐng)域科技創(chuàng)新發(fā)展
Micro LED COG常規(guī)制程
Micro LED芯片尺寸的縮小，意味著在制造同樣尺寸大小的顯示屏幕時(shí)，Micro LED的驅(qū)動(dòng)電路基板上需要鍵合更多數(shù)量的芯片，其焊點(diǎn)大幅增加，鍵合工藝難度因此大幅提升，這對(duì)芯片鍵合的制造工藝和設(shè)備提出了更高的要求。
傳統(tǒng)鍵合方式利用印章、靜電力等巨量轉(zhuǎn)移的方式將芯片與目標(biāo)基板進(jìn)行貼合后，再采用加熱加壓的方式將芯粒和焊盤進(jìn)行共晶合金鍵合。
以iPad Pro的12.9"基板舉例，若每10分鐘制作一張基板，制作一張Mini LED背光基板僅需轉(zhuǎn)移1萬顆左右，每秒轉(zhuǎn)移的數(shù)量級(jí)在10顆左右，而若制作成P0.1的Micro LED直顯，總轉(zhuǎn)移顆數(shù)將會(huì)大大提升，每秒需轉(zhuǎn)移超過1萬顆LED，不僅轉(zhuǎn)移速度要求變高，轉(zhuǎn)移難度也隨著LED微縮化而增大，且要求良率更高。
今年，三星電子的Micro LED電視業(yè)務(wù)將基板方式從現(xiàn)有的PCB改為L(zhǎng)TPS TFT。
三星電子能否以1億韓元（約合人民幣50萬元）以上的價(jià)格推出89吋的Micro LED電視，也是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。三星電子今年為了實(shí)現(xiàn)Micro LED電視的大眾化，計(jì)劃將產(chǎn)品價(jià)格比之前大幅降低。
▲圖8：LM3409芯片框圖
圖9是帶銅基板的LED燈珠，銅基板必須安裝在散熱器上（涂上導(dǎo)熱硅脂）。
▲圖9：3A/10W的LED燈珠
如果是串聯(lián)多燈珠的應(yīng)用，請(qǐng)參考LM3409芯片的數(shù)據(jù)手冊(cè)，可以實(shí)現(xiàn)高流明的LED照明燈。
當(dāng)然，開關(guān)電源方式的LED恒流驅(qū)動(dòng)芯片有很多，但原理都一樣，掌握其中一種即可。
交流主軸扭矩較大，震動(dòng)偏大，主要針對(duì) LED 基板、生陶瓷、新型電子封裝等較硬， 精度要求不高的產(chǎn)品加工。
交流主軸扭矩較大，震動(dòng)偏大，主要針對(duì) LED 基板、生陶瓷、新型電子封裝等較硬， 精度要求不高的產(chǎn)品加工。
