玻璃基板和PCB板在Micro LED显示屏的应用

前不久，康佳发布了全球首款Micro LED手表，并引起了行业高度重视。然而，除此款产品爆火外，康佳还研发出了P0.375全球首个玻璃基板上最小间距的Micro LED显示屏。相关人士坦言，康佳的Micro LED显示屏在技术层面实现了突破，与传统的PCB板显示屏相比，玻璃基板显示屏平坦度更好，制程精度更高，并且导热性能系数是传统PCB材料的6倍。

一直以来，玻璃基板和PCB板都保持着“泾渭分明”的态势，两者皆在不同的场合发挥着自身的优势。其中，玻璃基板主要由液晶面板企业所使用，一般用于面板工艺制程上；而PCB板则应用于一切集成电路的电子设备中。相对而言，PCB板的应用范围要比玻璃基板更宽、更广。然而，随着显示技术的进步，这种平衡逐渐被打破，玻璃基板和PCB板出现了相互渗透趋势，尤其是在Mini/Micro LED等新型显示技术领域，企业们面临着是选择玻璃基板，还是选择PCB板做载体的问题。蓝普视讯董事长戴志明就曾表示，巨量转移技术的一个关键点便是：选择用玻璃基板转移芯片还是用PCB板转移芯片。

背板应如何选择？行业内却出现了不同种声音。其中，液晶面板企业倾向于用玻璃基板来作Mini/Micro LED的背板，而LED封装大厂则主推PCB板方案来生产Mini/Micro LED产品。这是因为玻璃基板和PCB板分别是液晶面板企业和LED显示屏生产制造的主要原材料，而选用玻璃基板或PCB板做Mini/Micro LED产品的背板，都能实现产品与本产业链高度融合，技术成熟度更高，更容易上手。但无论采取何种技术方案，两者皆有自身的优劣性，不能一概而论。

例如从性能角度来看，玻璃基板导热率高，可以较好地散发热量，在密度较高的焊接产品上，也可满足于更为复杂的布线需求；此外，玻璃基板的平坦度更高，在芯片转移技术上更容易实现突破，这也是玻璃基板在应用过程中最为突出的一个优势。而PCB板相较于玻璃基板，由于材料本身限制，散热性不强，在大尺寸应用过程中容易产生翘曲变形，因此，在性能角度上，玻璃基板比PCB板更有优势。

玻璃基板的优势不仅表现在性能方面，在成本方面，玻璃基板也具有无法媲美的优势。传统的PCB板由于自身原因，在稳定性和精度性方面无法满足于新兴显示产品的要求，需要从国外进口高端的PCB板产品来弥补这一缺陷，这便加大了成本费用，使得PCB产品价格一直居高不下。京东方显示与传感器事业群组织技术企划部副总监邱云曾表示：“目前Mini LED背光所需的6层2阶和8层3阶的PCB基板国内基本还无法批量供应，只能以高价进口”。而玻璃基板相较于PCB板，则很好地避免了这些问题，可以实现新兴显示产品的稳定应用。TCL相关负责人也指出，玻璃材料供应相对稳定，成本较低，如用玻璃代替PCB来作LED背板，可以大幅降低制造成本。

玻璃基板虽在性能和成本上具有得天独厚的优势，但其在良率方面的表现却是一个不得不谈的“硬伤”。玻璃基板的原材料是素玻璃，属于易碎、易损品。在生产搬运过程中，难免发生碰撞、划伤等物理伤害，以至于产品破碎，进而影响生产良率。而PCB板由于技术发展时间较长，成熟度更高，供应链也相对完整，良率处于逐年提高阶段。因此，相较于玻璃基板，PCB板的良率优势更能被人们接受。

综合分析可知，玻璃基板和PCB板各有优劣，企业们的押注方向也各不一致。至于谁能取得最终胜利，却是一个未知数。但近年来，随着Mini/Micro LED产品的不断发展，玻璃基板和PCB板之争，也逐渐被人们所提及。目前显示行业内较为认可的一种说法是：现阶段沿用PCB板来做Mini/Micro LED背板还是不错的选择，但随着玻璃基板技术的进步，玻璃基板将会表现出更为优异的“成绩”。

缘何会出现此种说法？这是基于目前各种情况综合决定的，当前LED显示行业已有SMD、IMD和COB三种主流封装技术，这三种技术由于发展时间长，技术相对成熟，已然占据着市场绝大份额。此外，COB技术属于集成封装技术，具有无可限量的潜力，被誉为最有可能突破Mini/Micro LED产品的关键技术。SMD、IMD和COB三者虽则可以满足于当前LED显示产品的绝大需求，但随着LED显示屏点间距的不断微缩，其所需的精度也越来越高，而为了满足IC布线要求，就不得不增加显示屏PCB板的阶层，如此一来，便使得PCB板原有的工艺面临着难以为继的局面。因此，显示行业的企业和专家们便将目光聚焦在了基于玻璃的COG技术上，并将其改良升华。

COG，即 Chip on glass的简称，是直接通过各项异性导电胶将驱动IC封装在玻璃上，具有良好的封装效果。目前已有不少LED企业将传统的COG技术做出改良，并将其应用在Mini/Micro LED等新型显示产品上。据了解，在2020年7月，国星光电新一代的Mini COG产品已经点亮了。国星的Mini COG方案采用的便是玻璃基技术，即直接在玻璃基板上贴装芯片，该种方案具有散热好、成本优、亮度高等优点，更为重要的是该工艺对玻璃无任何伤害，效率高，一致性好，解决了Mini COG在制程上频发的品质受损问题。据了解，国星光电已于2020年间推出了第一代Micro LED显示产品 nStarⅠ。该产品同样使用了玻璃基板工艺，可有助于实现被动式驱动Micro LED全彩显示屏。

国星Mini COG方案产品

值得一提的是，国星光电以前都是PCB板阵营坚定支持者，但随着显示技术发展需要，国星光电开始了前瞻性的玻璃基板技术在LED直显领域的应用研究。像国星光电这样既专注PCB板又重资加码玻璃基技术的企业不在少数，如晶台光电、兆驰股份、东山精密等封装企业都有涉足，而在应用端，也不乏相关应用企业参与进去，早前，利亚德在利晶投产时就公布了其公司拥有玻璃基板的产品，只是未能达到量产程度而已。另据瑞丰光电披露的《投资者关系活动记录表》中可知，公司的Mini LED在研项目同时包括玻璃基板和PCB基板两种技术路径。从众多LED显示企业相继参与玻璃基板的研究中，可以看出，玻璃基板具有极大的潜在价值，相信假以时日，玻璃基板定会有着更优异的表现。部分业内资深人士也都认为玻璃基板在设备、技术方面更适合大尺寸显示的要求。
编辑:hfy