從市場上看COF
從工藝上來說,COF分為單層COF和雙層COF兩種。普遍來說單層COF比雙層成本上要低5倍,但一般的機臺的精準度無法滿足單層COF,對技術要求很高;雙層COF擁有更好的解析度,但打兩層COF,需要更多bonding(芯片打線及邦定)設備,成本高昂。
產業鏈數據顯示,COF比COG整體單價高出9美金左右,其中COF驅動IC芯片上比COG芯片成本高2-3美金,FPC材料和COF專用的bonding的成本高5-6美金。
根據沈洪的介紹,整個COF市場單純從COF基板上來說,擁有60-70億人民幣的市場,如果算上COF封測和顯示驅動IC的話,大概擁有700-800億人民幣的市場。
但由于這項技術是高端專業化的市場,具有一定技術壁壘和門檻,在設備和研發的投入極大,COF市場呈現出了“馬太效應”。此前,規模化生產COF的企業包括韓國Stemco(服務于三星OLED)和LGIT(服務于LG的OLED和LCD)、日本的FLEXCEED(前身為日本新藤電子,服務于LG和夏普的LCD)和中國臺灣的頎邦和易華。國內大陸面板產業對于COF封裝基板幾乎全部依賴進口,其中中國臺灣COF產業鏈針對內地市場多為單層COF基板。
根據沈洪的介紹,上達電子2018年全資收購了FLEXCEED株式會社,通過將日本子公司FLEXCEED的技術轉移至江蘇子公司,并在此基礎上結合產學研自主研發,已具備國際領先的COF封裝基板研發、設計和制造能力。將實現全流程“卷對卷”自動化生產。
投產一期采用業內最先進的制程工藝生產8μm等級的單面帶COF產品。據了解,上達電子將會擁有業內最先進的單面加成法工藝、雙面加成法工藝生產10微米等級的單、雙面卷帶COF產品。
而這家被收購的日企,則是日本目前唯一的TCP/COF生產廠家,成立于1971年,先后合并日本卡西歐,日立等企業,發展成為世界級COF工廠。沈洪表示,FLEXCEED是一家歷史悠久的COF工廠,首先上達電子將會將其ZL技術拷貝轉移到中國工廠內,之后面對新市場,將結合客戶需求在市場上進行升級,并聯合高技院校申請自己的ZL。
FLEXCEED自成立之初便以自主開發技術為其核心競爭力,所發布ZL涵蓋高密度超精細線路板生產設備,生產工藝,產品設計等,全面對應最先進的線路板生產技術。當前中國線路板行業線路的線心距水平尚處于80μm級別,而FLEXCEED持有技術已可對應線心距18μm級別。
根據之前的信息可以看出,在2004年上達電子深圳有限公司成立之初,便是是國內位居前列的FPCA專業制造商。COF從整體來講,本身就是柔性線路板中重要板塊之一,因此上達電子在COF上具有得天獨厚的優勢。
COF的產業鏈包括基材(Base Material)、COF Film、COF封測(PKG)、IC設計(Design House)和終端面板(panel,SEI),其中上達電子位于COF Filim和COF封測中。在產業鏈上,上達電子擁有國內半導體顯示面板驅動IC產業鏈中獨一無二的上下游關系網。沈洪為記者介紹,COF封測的技術源頭在于芯片設計,芯片引導了整個下游產業的技術提升和發展,上達電子也會根據整個產業鏈在工藝精度、設備升級、材料變更上逐漸跟進前端業務。
沈洪在投產儀式中曾表示,量產線于9月初順利投產,預計今年10月以后后段制程產能可達750萬片/月,2021年3月全制程產能可達1500萬片/月,2021年年底全制程產能可達3000萬片/月。
需要注意的是,上達電子的COF領域分為顯示領域和非顯示領域,前者專指DDI(顯示驅動)IC封裝,后者則代指其他領域包括LED、醫療、工業打印機等。
綜上,上達電子在COF上打破了國內的空白。與此同時,也撬動了這一產業鏈的發展,逐步形成自己的產業規模。
從生產上看COF
COF的工藝流程復雜,需要經歷沖孔(Hole Punching)、涂布(Photo resist)、曝光(Exposure)、顯影(Development)、蝕刻(Etching)、化錫(Electrolesstin plating)、自動光學檢測(AOI)、印刷(SR print)、分切(Slit)、電檢(O/S Testing)、自動外觀檢查(AVI)、出貨(Shipping)。
上文也有提及,上達電子實現的是全流程“卷對卷”自動化生產。一般“卷對卷”生產方式針對的是高端顯示模組,與這種生產方式相對應的是“片對片”生產方式。所謂“卷對卷”就是采用卷銅箔繃直方式,保障了產品的平整度從而保證了細線路產品生產。“片對片”則相對來說更加容易在產品轉移過程中影響產品品質。
江蘇上達電子COF具有6個獨有優勢:最先進的18μm Fine Pitch減成法蝕刻技術、防漏光黑色油墨印刷技術、二次化錫技術對應的20倍高彎折性能、產品穩定良率高的累計公差技術、最精密的18μm Pitch AOI檢查技術、全制程設計開發制造技術的技術優勢。
圖3:COF的工藝流程
COF方案中FPC主要采用PI膜,線寬線距在20μm以下,這種要求之下,FPC減成法已無法滿足要求,主要以半加成法、加成法為主。通過介紹得知,上達電子通過設備改良,藥液體系升級,工藝精細管控能力提升,實現8μm超精密線路工藝(即18μm線寬距),在實現線路精密化的同時,更進一步提升了COF產品的可靠性要求。
圖4:上達電子的超精密細線路技術
值得一提的是,驅動IC在4K、8K的高清顯示之下,高速驅動下的功率提升導致驅動IC工作溫度上升,散熱成為必須解決的問題。達電子開發厚銅(12μm)精細線路技術,與普通的產品相比,其截面積增加50%,有效提升了驅動IC工作時的散熱能力。
圖5:上達電子的厚銅技術