胡志軍

深圳韋僑順光電有限公司 | 副總經理

　　1982年服務于中國農機院，負責聯合收割機產品的研發工作，獲部級科技進步二、三等獎各一項。1986年意大利FIAT集團訪問學者。1992年服務于國旅總社歐一部，意方指定金牌領隊。2008年服務于韋僑順公司，2010年至今從事COB集成封裝技術研究和產業研究。致力推動新技術產業化!

　　在LED顯示領域，我們是從2010年開始搞COB集成封裝顯示面板研究，2016年開始搞產業研究。四合一封裝器件也屬于我們的研究范圍，在此從技術的角度談談我們對四合一封裝器件的認識。

　　一、四合一封裝器件技術起源的邏輯背景

　　在傳統的SMD小間距技術進入瓶頸期，COB集成封裝小間距技術進入發力期的大產業技術發展方向的環境背景下，產業中的所有企業都面臨著艱難痛苦的抉擇，到底未來要搞什么樣的面板技術，企業需要向何方突圍?有些企業選擇了COB集成封裝小間距顯示面板技術路線，搞了一些相關專利;但對大部分封裝廠來說，這項技術曾被認為是一項不可能實現的技術。其中主流的觀點認為在封裝環節無法解決“一次良率或一次通過率問題”，技術無法實現產業化。在這種錯誤的觀點影響下錯失良機，想再申請COB集成封裝的專利空間余度已無可能。沒有相關的技術沉淀積累，況且也不認為這是一條坦途，封裝技術的門檻太高，或許還是一個跳不出的“坑”。于是乎“中庸”“中間路線”“曲線救國”說興起。認為N合一的中間技術道路概念是他們目前的最佳技術路線選擇。各大高峰論壇緊隨COB集成封裝技術之后，四合一或N合一概念登上行業舞臺。這是產業邏輯發展的必然現象。

　　二、四合一封裝器件的發展

　　我最早聽到這個概念不叫“四合一”，而是“四胞胎”。2016年臺灣的朋友告訴我，臺灣的封裝企業宏齊在搞這個技術，他把我們COB集成封裝技術做了改變，用COB封裝在小板上面做四個像素，小板下面繼續用SMD的支架引腳技術。我當時就告訴他：“這是復古，想革命又不徹底”。

　　2017年以后在各種場合不斷聽到和看到越來越多的本土企業也開始搞“四合一”小間距和所謂的“微間距”概念產品，但是沒有看到和聽到任何的行業高峰論壇上反思這樣一個問題，為什么我們傳統的顯示面板技術四十年來不能突破萬級?為什么封裝企業可以做出百萬級的封裝器件，到了屏企做出的顯示面板產品就變成了萬級的產品呢?大家不覺得奇怪嗎?這中間和過程到底發生了什么?這里所說的萬級或百萬級的面板技術指的是解決面板像素失效率的技術。在2015年我們發表的文章中就很隱喻的告訴大家：“未來行業技術的發展一定是6腳的跑不過4腳的，4腳的跑不過無腳的”。我真的為他們擔心，不了解“四合一”封裝技術的本質，就會選擇一條錯誤的技術發展路線，錯失良機。

　　三、四合一封裝器件技術的本質

　　從上圖中可以看到大量在2017年后推出的技術概念，一時讓大家無所適從。但大家可以發現一個問題，很多技術概念都帶有COB或OB詞根，這是一個非常有趣的研究現象。我們把這一現象稱之為COB或OB族群概念爆發期，至少可以說明COB封裝技術的影響力是非常巨大的。但概念畢竟是概念，我們要從技術的角度來研究其中的四合一技術的本質。下面我們把近期圖中有的四合一概念和圖中沒有的四合一概念COB封裝技術產品都列出在下面：

　　TOPCOB 、MiniCOB、Mini四合一 、Mini LED、IMD

　　上面列出的都是這種“四合一”的技術，那么如何來認識這些“四合一”技術，他們的本質到底是什么呢?

　　首先簡單介紹一下四合一封裝器件技術的概念

　　如圖所示，這就是一個“四合一”獨立封裝單元器件，上面的四個像素就是用COB封裝技術做的。

　　它的背面可以清楚的看到帶有支架的16個引腳。如上圖所示。

　　我們大家都知道，SMD器件是1支架4引腳，四合一器件四個像素有16個引腳，引腳數量實際和SMD器件一樣多，沒有任何的減少。

　　我們和上圖的SMD封裝面板技術路線對比一下，四合一和SMD沒有什么不一樣，唯一不同點是把單像素獨立封裝器件變成了四像素獨立封裝器件。他們都具有以下的共同點：

　　獨立單元封裝器件

　　有支架有引腳的封裝技術

　　封裝后SMT焊接工藝顯示面板集成技術

　　有支架有引腳的面板技術最大的問題就是存在支架引腳的外失效問題，外失效問題相對于內失效問題要復雜嚴重得多，外失效產生的數量是內失效的幾十倍。所以長期制約行業面板技術不能突破萬級的原因就在于此。四合一封裝器件繼續使用這種支架技術生產出的顯示面板就只能是萬級的技術。那么有什么辦法可以提高技術的級別嗎?有，只能通過減少支架引腳數量來解決，于是我們看到了如下圖所示的四合一技術的改良版8引腳的四合一技術出來了。

　　8引腳的改良理論是可以提高面板產品的可靠性，減少像素失效。但此種改良的提升能力并不大，還是屬于有支架有引腳的面板技術，因此由支架引腳引起的外失效問題依然不能徹底解決，只不過把面板的燈珠抗失效能力從1萬級提升到2萬級，因為它減少了一倍的引腳數量，面板效能就可翻倍。但這種能效的提升和COB集成封裝百萬級的面板技術相比就顯得毫無意義。

　　相比較8引腳四合一面板技術獲得的優勢，它存在的問題或許更加應該引起大家的重視。下面我們來看一下8引腳四合一封裝器件到底都存在哪些問題。

　　1.抗推力問題

　　“四合一”技術提出的一個論點就是可以提高像素的抗磕碰能力，而且可以達到COB集成封裝的水平。我們來看看到底是不是這樣。COB集成封裝的單燈像素比SMD單燈珠封裝器件的抗推力能力至少提高一個數量級10倍以上，而“四合一”的相關資料數據顯示比SMD器件的抗推力能力只提高了三倍。由此可見差距還是巨大的。從16引腳減少到8引腳，使引腳的焊接面積減少，8引腳的抗推力能力肯定是不如16引腳。這說明了想降低像素失效和提高像素的抗推力能力是一對矛盾體，顧了這頭就顧不了那頭。

　　2.如何解決像素復用問題

　　“四合一”技術的四個像素都應獨立可控，如不能做到獨立可控，2個2個像素同時控制就是存在像素復用問題。存在像素復用問題的顯示系統就是一個虛擬存在的系統，2k的顯示系統就會變成1K的，4k的變成2k的，8k的變成4k的。那么如何來解決這個問題呢?

　　上面這張圖的8引腳定義給出了解決像素復用問題的方案。但問題的關鍵點不在于此，問題的關鍵點在于誰擁有這種8引腳定義的專利保護權?如果沒有專利權的企業也使用這種引腳定義的解決方案，將會面臨巨大的法務問題。所以問題的嚴重性在于我們的顯示屏面板生產企業和最終用戶要明白你所購買的四合一8引腳封裝器件及產品一定要是合法的專利產品，否則，將面臨法務風險，盡管你只是不合法產品的買方。

　　3.四合一技術是否還有進一步的提升空間

　　答案是否定的。也就是說四合一8引腳是這一技術路線的終極解決方案。

　　老天爺只給了解決像素復用問題一次機會，4引腳已沒有機會和能力解決這一問題。

　　四、結束語

　　我們認為：四合一技術是有支架有引腳的COB封裝技術，只遺傳了集成基因的0.0039，剩下的0.9961遺傳基因都是來自SMD技術。因此它不屬于創新技術，而是傳統的支架封裝技術的改良與優化，沒有脫離支架封裝技術理論的束縛。由它所主導的面板技術從本質上說還是屬于傳統的支架面板技術。由支架引腳引發的外失效問題依然解決不了。優化技術盡管可以減少支架引腳，但與COB集成面板技術相比，其努力的意義不大，極限推測做到面板級的水平也只能達到2萬級，技術的提升空間狹小。另一方面依然不能解決我們提出的產業問題即：從封裝端的百萬級下降到面板級的千級萬級的水平，這一問題的實質就是造成封裝環節大量高精尖設備資源和社會資源的浪費。另外一點是技術的格局比較小，只能應用在小間距產品上，不具有全局的代表性。面對像素物理間距向P0.5mm以下的Mini級和P0.1mm以下的Micro級發展趨勢，面板的百萬級制造水平要求是必然，SMD技術在小間距上所遇到的瓶頸問題，對于“四合一”技術來說都會符合邏輯的再現。所以說COB高集成度封裝面板技術目前是進入MINI級的唯一的門檻技術。

　　廣東省光電技術協會，是依托華南理工大學，匯集光電產業鏈各個環節的單位，在廣東省民政廳登記注冊的一家光電行業社會組織。其宗旨是構建政產學研用協同發展的橋梁，為政府決策咨詢提供可靠依據，為企業創新發展提供有力支撐，為教授技術產業化提供承接平臺，為各類人才提供用武之地，助力中國光電產業健康發展。