什么是COF
COF(英文全稱為:Chip On Film)是種屏幕封裝工藝,COF是將驅動IC固定于柔性線路板上晶粒軟膜構裝技術,主要原理是將顯示驅動IC芯片置入柔性的FPC排線中,再利用FPC本身的特性翻折至屏幕下方。
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。 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)。
COF的工藝流程
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”。
COF產業鏈梳理
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)。
在COF工藝中,COF載帶與DDIC DIE進行結合封裝進而形成COF-IC供顯示面板廠商用,使其與顯示面板綁定形成顯示模組。
DDIC與顯示面板以COF方式進行綁定的前提是DDIC需采用COF封裝方式,其中,COF載帶制造、COF-IC封測是兩個關鍵環節。目前,COF載帶制造廠商通常提供COF-IC封測服務,也有廠商制造COF載帶,封測由外協完成。
COF及COF載帶在顯示產業鏈的位置
圖片來源:投資人隱匿視角
COF載帶算是高端FPC
COF載帶屬于高端FPC,COF載帶較FPC具有更窄的線寬、更小的Pitch、更密集的線路、更優的可彎折性、更好的散熱性。
COF載帶與FPC參數對比
數據來源:欣盛半導體 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。 目前,全球僅有少數廠家有能力獨立研發生產COF柔性封裝基板,主要原因是生產COF柔性封裝基板的核心原材料2L-FCCL制造工藝復雜。2L-FCCL主要是由銅箔和基膜兩種材料構成,不含膠粘劑、更薄、更易于彎曲、折疊,可以將溫、濕度變形控制在極小的范圍內,適合制造對穩定性、精密度有極高要求的COF柔性封裝基板。 目前我國撓性覆銅(FCCL)板行業的整體生產規模、技術水平等方面,與國際先進水平相比存在較大差距,主要集中在中低端產品3L-FCCL。高端二層型柔性覆銅板的技術與市場主要由日本、韓國等國外企業形成壟斷,昂貴的價格大幅增加了COF基板的制造成本,嚴重制約了我國高端FPC行業的發展。
COF技術路線的優勢
目前,DDIC與顯示面板的結合方式有三種,分別為COG、COF、COP。,COG封裝技術主要集中在中小型尺寸,COF封裝技術主要集中在中大型尺寸,COP封裝技術受制于柔性OLED并且也主要集中在中小型尺寸。 1、COG(Chip On Glass)是將芯片直接綁定在玻璃面板上,由于IC芯片就在LCD的正下方,擠壓了相當大部分的屏幕空間。 2、COF(Chip On Film):實質上來說,相當于COG的升級版,也是現在屏幕轉型的關鍵。主要原理是將顯示驅動IC芯片置入柔性的FPC排線中,再利用FPC本身的特性翻折至屏幕下方。具體來說,透過熱壓合,IC芯片的金凸快(Gold Bump)和軟性基板電路上的內引腳(Inner Lead)將進行結合(bonding)。由于IC芯片所占用的空間被釋放,所以一般來說至少能夠減少1.5毫米的下邊框寬度。 3、COP(Chip On Pi):屬于邊框減少最多的工藝,但需要強調的是這種工藝的前提是應用柔性的OLED屏幕,利用柔性OLED本身的彎曲特性將排線和IC全部彎折至屏幕下方。使用這種技術必須使用COP封裝技術+柔性OLED的組合。這項技術本身也存在成本較高、良品率低的缺點。
三種封裝技術對比 縱觀整個屏幕封裝市場,顯示屏逐漸從18:9轉向19:9和20:9演進,顯然更窄的COF和COP更適應未來的窄邊框的高占屏比需求。 相比較之下,COF技術路線主要有以下幾大優勢: 1、效率高:COF-IC與顯示面板綁定精度要遠小于COG、COP綁定精度,因此采用COF-IC會有更高的生產效率和生產良率,以及更少的綁定設備采購投入。 2、成品率高:COG是DDIC與玻璃進行綁定屬于硬材和硬材之間的綁定,而COF-IC與玻璃進行綁定屬于軟材與硬材之間的綁定,因此COF工藝綁定良率更高。 3、檢修方便:當DDIC存在不良或者DDIC與面板綁定出現不良時,需要將DDIC從面板上取下,操作失誤將會導致整塊面板以及面板上其他DDIC整體報廢,COF-IC較COG更容易取下置換。 4、體積更小:COF載帶由于其可彎折的特性,能夠將DDIC置于顯示面板背后,減少邊框寬度。 綜上,COF工藝是一種極具性價比的工藝路線。
COF市場規模預測
對于COF載帶及COF-IC封測市場規模經測算,2022年全球COF載帶出貨量達50億顆,未來預計COF載帶制造及COF-IC封測相關的市場規模達250億人民幣。
其中,COF(Chip on Film)載帶是一個被忽視的百億級市場,全球共計有7家廠商,其中2家在韓國,2家在中國臺灣,3家在中國大陸(其中1家工廠在日本),目前整個市場處于被韓臺企業壟斷的狀態,LCD顯示面板產業已經基本完成向中國大陸的轉移,上游關鍵環節的COF載帶也必將向中國大陸進行轉移。
2009-2021年全球LCD產能分布
數據來源:Displaysearch、新時代證券研究所、國聯證券研究所 COF市場地區分布集中,近80%的產能和近90%的產值都來自中國臺灣和韓國。根據權威機構統計,2022年全球與中國COF市場容量分別為116.89億元與35.21億元。基于2018-2022年柔性芯片(COF)市場發展趨勢并結合市場影響因素分析,專業機構預測預計全球柔性COF市場規模將以4.41%的速度增長,并預估在2028年達153.17億元。 中國大陸僅有少數企業有能力獨立生產COF柔性封裝基板,目前,我國廣東、華東地區有多家COF產品生產廠商,但生產的COF產品檔次較低,僅適用于較低端的終端產品。近年來,受國內外液晶顯示器市場迅速擴大的驅動,國內多家FPC廠商開始涉足COF柔性封裝基板的生產。
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原文標題:只有少數公司入局的百億高壁壘賽道!你對COF了解多少?
文章出處:【微信號:FPCworld,微信公眾號:FPCworld】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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