玻璃基再上新，或成Micro LED顯示新秀企業(yè)“換道超車”機(jī)遇

    近年來，玻璃基板電子與半導(dǎo)體封裝概念持續(xù)升溫。包括Intel等行業(yè)巨頭都已涉足其中。近日，元旭半導(dǎo)體在天津?yàn)I海高新區(qū)成功召開MOG（Micro-LED on Glass）技術(shù)暨新產(chǎn)品發(fā)布會(huì)，推出全球首款量產(chǎn)玻璃基像素級(jí)集成封裝技術(shù)的Micro LED顯示器件。這將玻璃基半導(dǎo)體封裝應(yīng)用概念的市場(chǎng)化進(jìn)程再次向前推進(jìn)，并為Micro LED顯示的發(fā)展提供了新的技術(shù)方案。

    MOG（Micro-LED on Glass）落地，助力Micro LED發(fā)展

    據(jù)悉，元旭半導(dǎo)體MOG技術(shù)將Micro RGB像素直接集成于玻璃基板之上，Micro主芯片尺寸縮小至50微米以下。采用MOG技術(shù)的LED顯示屏具備99.6%純黑覆蓋率和300,000:1超高對(duì)比度，可實(shí)現(xiàn)8K顯示等頂級(jí)LED直顯應(yīng)用。

    目前，元旭半導(dǎo)體天津超級(jí)工廠已經(jīng)打通“芯片制造-巨量轉(zhuǎn)移-先進(jìn)封裝”全鏈條。自今年3月28日基地啟動(dòng)通線試生產(chǎn)以來，產(chǎn)能持續(xù)提升，月產(chǎn)能已達(dá)3000平方米，且有2億元在手訂單。元旭半導(dǎo)體計(jì)劃在2026年繼續(xù)提升量產(chǎn)能力至6000㎡/月，3年內(nèi)預(yù)計(jì)可實(shí)現(xiàn)10億元的產(chǎn)值目標(biāo)。

    元旭半導(dǎo)體天津生產(chǎn)基地總用地面積約6.18萬平方米。該項(xiàng)目于2023年6月8日開工建設(shè)，總投資8億元，一期建設(shè)總投資額約為3.58億元，集成晶圓材料、芯片設(shè)計(jì)、制造、封裝測(cè)試全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)年產(chǎn)3萬平方米Mini/Micro-LED顯示模組。截至今年7月底，工廠前沿核心設(shè)備投入約1.2億元，規(guī)模突破400臺(tái)。

    元旭半導(dǎo)體并非首個(gè)進(jìn)入玻璃基LED直顯品類的企業(yè)。不過在這一賽道上，其主打的IDM2.0模式，實(shí)現(xiàn)了自主的全產(chǎn)業(yè)鏈制造方案，對(duì)于一個(gè)全新技術(shù)路徑而言，全鏈自主帶來具有更高的“確定性”。目前，玻璃基LED直顯技術(shù)不僅要結(jié)合玻璃基板新材料、新工藝，還需要結(jié)合Micro LED級(jí)別的新規(guī)格器件，其含“新”的程度非常高。這一點(diǎn)已成為該技術(shù)路徑發(fā)展的最大考驗(yàn)。

    元旭半導(dǎo)體通過集成晶圓材料、芯片設(shè)計(jì)、制造、封裝測(cè)試全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了核心工藝和知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全面垂直整合，并率先在全球?qū)崿F(xiàn)玻璃基Micro LED直顯量產(chǎn)，這將為整個(gè)LED直顯、乃至包含LED背光的更廣闊LED應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的玻璃化工藝嘗試，提供有價(jià)值的經(jīng)驗(yàn)和可行性范例。作為全球首個(gè)該工藝量產(chǎn)項(xiàng)目，元旭半導(dǎo)體或已打開了LED直顯行業(yè)的一扇新大門。

    MOG優(yōu)勢(shì)明確，將成為新一代LED集成封裝的答案之一

    元旭半導(dǎo)體MOG技術(shù)的核心優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在，玻璃基板具備高導(dǎo)熱性、高光學(xué)透明度及可控?zé)崤蛎浱匦�。其中，與越來越精密、尺寸更小的Micro LED器件結(jié)合，尤其是與剝離襯底的器件結(jié)合時(shí)，玻璃材料與Micro LED材料的熱膨脹系數(shù)更為接近。相比PCB基板，玻璃基板能夠提供更高的鍵合穩(wěn)定性。

    MOG亦采用晶圓級(jí)制造技術(shù)，利用先進(jìn)光刻技術(shù)，實(shí)現(xiàn)誤差±1微米級(jí)別的像素精度。這將提供Micro LED技術(shù)適配更小尺寸LED晶體顆粒，以及適配8K等更高分辨率指標(biāo)的技術(shù)基礎(chǔ)。高精度的像素集成，也是巨量轉(zhuǎn)移中實(shí)現(xiàn)更高良率的基礎(chǔ)。晶圓級(jí)半導(dǎo)體工藝還帶來了封裝整體結(jié)構(gòu)的可靠性升級(jí)。

    同時(shí)，MOG像素集成將RGB芯片共封裝，實(shí)現(xiàn)均勻色混并降低器件尺寸至100-300um。這種MOG標(biāo)準(zhǔn)化RGB器件可以滿足下游終端客戶傳統(tǒng)集成工藝的應(yīng)用需求，對(duì)于COB、表貼等終端集成方式，在設(shè)備、工藝、材料和效率方面都具有友好性與兼容性。更為重要的是，其在器件尺寸結(jié)構(gòu)上明顯優(yōu)于傳統(tǒng)PCB RGB像素器件，對(duì)于進(jìn)一步推動(dòng)LED直顯超高清發(fā)展，進(jìn)入IT、車載、TV等主流顯示應(yīng)用市場(chǎng)具有極佳適配性。

    整體上，玻璃基板+Micro LED體現(xiàn)了玻璃基板在高精度封裝方面的量產(chǎn)優(yōu)勢(shì)與穩(wěn)定性優(yōu)勢(shì)，并在最終器件上呈現(xiàn)出“更為微型化”的趨勢(shì)。這些優(yōu)勢(shì)與當(dāng)前LED直顯產(chǎn)業(yè)終端需求的“效果體驗(yàn)升級(jí)”，特別是Micro LED技術(shù)普及化浪潮相呼應(yīng)，很好地滿足了新一代LED直顯產(chǎn)品拓展高端應(yīng)用市場(chǎng)邊界的需求。

    另?yè)?jù)行業(yè)分析認(rèn)為，除了獨(dú)立RGB器件，MOG技術(shù)也適用于多像素封裝或大規(guī)模像素集成的面板式Micro LED封裝。通過開拓更多規(guī)格的封裝器件，玻璃基技術(shù)有望在Micro LED時(shí)代大放異彩。

    與Micro LED更配，玻璃基技術(shù)方興未艾

    英特爾封裝專家段鋼曾指出：“當(dāng)芯片線寬進(jìn)入2μm時(shí)代，玻璃基板是延續(xù)摩爾定律的唯一選擇。”這一點(diǎn)同樣適用于Micro LED產(chǎn)業(yè)。只不過在Micro LED領(lǐng)域，玻璃基板還可以提供“更小的線寬”之外的更多優(yōu)勢(shì)，如“熱性能與光滑度”。

    PCB（印刷電路板）的熱膨脹對(duì)于越來越小的Micro LED鍵合連接是一個(gè)挑戰(zhàn)。而低膨脹系數(shù)玻璃在光學(xué)望遠(yuǎn)鏡、航空航天領(lǐng)域已有成熟應(yīng)用，技術(shù)非常成熟、產(chǎn)能和原料也極為充沛。業(yè)內(nèi)人士指出，在Micro LED的尺寸量級(jí)上，玻璃基板的熱變形幾乎可忽略不計(jì)。同時(shí)，PCB基板的光滑性在應(yīng)對(duì)巨量Micro LED轉(zhuǎn)移工藝時(shí)，是導(dǎo)致錯(cuò)位、偏移的重要因素，對(duì)成品率影響很大。而玻璃基產(chǎn)品可輕松實(shí)現(xiàn)光學(xué)級(jí)平整度，為巨量轉(zhuǎn)移提供更為友好的基面，有助于提升效率和成品率。

    正是這兩點(diǎn)，讓玻璃基與Micro LED更加匹配。此前，京東方、維信諾-辰顯、TCL華星等都發(fā)展了玻璃基LED應(yīng)用產(chǎn)品和技術(shù)。例如維信諾-辰顯總投資30億元，建設(shè)了全區(qū)首條TFT Micro LED量產(chǎn)線。元旭半導(dǎo)體MOG則將玻璃基引入到RGB封裝器件產(chǎn)品上，進(jìn)一步拓寬了玻璃基板與Micro LED結(jié)合的量產(chǎn)路徑。此外，行業(yè)企業(yè)還在研究柔性玻璃基板LED顯示、玻璃基板透明LED顯示的技術(shù)與應(yīng)用，進(jìn)一步發(fā)揮玻璃技術(shù)的性能優(yōu)勢(shì)。

    除了直顯之外，沃格光電亦擬募資10.6億元投入“玻璃基 Mini LED 顯示背光模組項(xiàng)目”，搶占LCD顯示HDR化時(shí)代的Mini LED背光機(jī)遇。其玻璃基Mini LED顯示背光模組項(xiàng)目由公司全資子公司江西德虹實(shí)施，總投資20.06億元，建設(shè)期24個(gè)月，達(dá)產(chǎn)后將實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)605萬片玻璃基Mini LED顯示背光模組的產(chǎn)能。據(jù)悉，Mini LED背光正在向IT市場(chǎng)加速滲透。傳統(tǒng)PCB板產(chǎn)品，在IT和車載應(yīng)用的顯示尺寸下（10-30英寸），實(shí)現(xiàn)2000-10000分區(qū)背光面臨技術(shù)和成本壓力，玻璃基板則能很好地解決“小型化高分區(qū)液晶顯示背光”的未來市場(chǎng)需求。

    圍繞Mini/Micro LED封裝與集成模組，在RGB獨(dú)立器件、背光板或燈條組件、直顯面板產(chǎn)品等方面，玻璃基板LED產(chǎn)業(yè)已形成60億元以上投資規(guī)模項(xiàng)目。雖然與Micro LED行業(yè)全球高達(dá)千億的投資規(guī)模相比，這仍是一個(gè)較小的數(shù)據(jù)，但考慮到封裝基板比較LED晶圓處于投資鏈的后端，且玻璃基與未來更高清晰度顯示以及更小Micro LED尺寸的適配性，隨著Micro LED顯示產(chǎn)業(yè)逐漸落地，玻璃基依然是被行業(yè)看好的“大趨勢(shì)”技術(shù)之一。

    可以預(yù)見，隨著Micro LED技術(shù)的不斷成熟、進(jìn)步，并進(jìn)入規(guī)�；瘧�(yīng)用時(shí)代，玻璃基技術(shù)有望在Mini/Micro LED時(shí)代扮演越來越重要的角色。它不僅為新興企業(yè)提供了“換道超車”的契機(jī)，更可能重塑顯示行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)格局，推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)向更高性能、更高集成度的方向邁進(jìn)。搶占玻璃基或?qū)⒊蔀長(zhǎng)ED顯示技術(shù)升級(jí)的關(guān)鍵引擎與競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)，值得行業(yè)企業(yè)未雨綢繆。