COF为什么会缺货?聊聊智能手机COF基板的生产工

更新时间:2019-08-12      

  近日台商主要的COF供应链企业易华电、颀邦、南茂等均表示,自去年下半年以来,由于硬式OLED手机显示屏和超窄边框LCD手机显示屏的出货量大增,对上游COF供应链产能供给带来积极的影响,并且由于整个产业链对未来市场的预期并不明朗,因此COF供应链对于产能扩张的意愿并不强,市场短期内缺货的现象,并不代表行业未来的发展方向。

  不过,这些厂商也表示,在经过了去年下半年的市场扩张后,手机显示屏用的COF相关加工费用预期将涨价一成半到二成左右将会成为事实,其中包括驱动芯片IC封装、COF载板FPC生产以及COF邦定等环节。

  从目前的智能手机市场行情来看,COF工艺在FPC材料和邦定上的加工成本,要比目前的COG工艺的加工成本高出约35~40元人民币,采用COF工艺的驱动IC芯片成本要比COG工艺的芯片成本高出15~20元人民币。

  在中国智能手机市场没有开发出来之前,智能手机的COF产业链主要在日本和韩国,台湾的COF产业链主要是为电视面板服务。其中韩国的 Stemco 主要服务三星的OLED显示屏, LGIT主要服务于LG的OLED和LCD显示屏,日本的新藤电子则是服务于LG与夏普的LCD显示屏。不过随着全面屏显示技术的出现,以及苹果在智能手机上iPhone XR上引入COF工艺,台湾的COF产业链也开始进入到智能手机市场。而且除了苹果的手机在COF工艺上是采用与日本、韩国业界一样的双面COF基板外,台湾COF产业链针对中国内地市场的COF基板,都是单面COF基板。

  实际上,为了降低智能手机客户在采用COF工艺上的成本,从去年第四季度起,驱动IC厂商在设计产品时,已经尽量在把IC的邦定凸块尺寸统一,也就是说,目前已经有部分LCD驱动IC可以做到同时兼容COF和COG两种加工工艺,IC的邦定凸块尺寸尽量往15微米以上靠扰,而不是之前COF工艺对应的5微米工艺。

  因此从目前来看,COF工艺要在智能手机上得到更多的应用,驱动IC芯片上的难题基本上可以解决,未来影响COF工艺成本的环节,将主要出现在COF FPC载板和邦定两个环节上。

  那么要生产能用于智能手机用的COF FPC载板和普通的电视面板COF FPC又有什么不同?加工难度又在哪里?

  据李星从行业中了解到的信息,传统用在电视领域的COF FPC,在生产加工环节其实与普通的FPC相差不太大,管家婆,除了FPC的线宽线距与普通FPC相比更加精细外,依然是采用标准减成蚀刻法生产。

  而智能手机用的COF FPC载板则采用了与标准减成蚀刻法完全不同的方式生产,采用的是半导体芯片的一种加成法方式来生产,业界称这种工艺为 SAP半加成法。因为标准减成蚀刻法生产出来的FPC线微米以上,对于线路更精细的COF生产工艺基本上无能为力。

  SAP半加成法的加工工艺主要来自SLP类载板PCB。但是进入智能手机行业应用,还是苹果最早把这种工艺大规模用在手机主板的生产上。

  而在更早之前,据李星了解,苹果与三星、LG开发新型的OLED显示器件时,为了改善柔性OLED产品的器件封装良率与产品性能,采用了半导体工艺中的一种名为ALD的原子沉积生产工艺来对OLED器件进行封装,不但把封装层的厚度控制在了0.1微米以下,还把OLED的器件封装良率大幅提升,OLED产品的器件使用寿命也增加了几倍以上。

  当ALD工艺在OLED器件封装上应用日渐成熟后,苹果还把这种工艺扩大了苹果手机PCB的生产上,苹果近几代的iPhone手机PCB主板,全部都是采用ALD工艺的半加成法来生产

  而在全面屏显示技术开始在智能手机上应用后,这种ALD工艺的半加成法加工方式也引入到了COF FPC载板生产上,除了苹果的iPhone XR LCD显示屏全部采用了COF工艺外,三星大部分的全面屏OLED,也开始导入COF工艺。

  与半导体产业链十分完整的日、韩、台相比,中国内地的COF产业链基本上都只能生产电视面板用的COF FPC基板,全部都是采用标准减成蚀刻法生产工艺。不过目前也有厂商和研究机构,开始引入ALD机台,研发相关的ALD工艺的半加成法生产工艺。

  而在智能手机用的COF邦定机台上,目前仍然是由日本厂商主导,其它的厂商基本上还处在研发阶段。因此当日、韩、台厂商都没有意愿在智能手机用COF工艺相关环节上增加产能扩产的情况下,中国内地的企业想打通COF产业链来增加产能,还需要面板厂、IC厂、FPC厂和相关的生产设备厂商共同谋划,一起努力,并同步突破后,才有可能实现。

  具体到COF FPC的基板生产上,从李星了解的相关行业知识中,基本上采用了以下的方式来进行。

  首先,COF FPC依然需要根据图纸设计确定要不要在基板上打孔,如果要的话,先把这一步完成。然后对FPC基板进行必要的清洗后,进入ALD机台通过加工联接剂层,加工完成后形成不到一纳米厚的联接材料覆盖在FPC基板上,这层联接材料业界也称之为“铜种子”。

  后续的工艺基本上与传统的FPC生产工艺差不多,在有“铜种子”的FPC基板上化学镀铜沉积,把铜层厚度控制在0.1微米左右,然后涂布光刻胶,再用光刻技术形线路图形,再用电解镀铜工艺形成最终电路,最后剥离抗蚀剂后,进行闪蚀处理就完成整个COF FPC基板的生产流程了。

  从上可以看出,COF FPC基板的生产流程除了引入了ALD半导体生产工艺外,与传统的标准减成蚀刻法最大的区别,就是不用在基板上层压压延铜作为导电层,而是采用了化学沉积镀铜来形成主要的导电层,所以能加工很薄的产品,并形成更精细的线路。

  所以,判断中国国内FPC的COF产能大小的一个重要条件,那么只要清楚它采购了多少ALD机台就知道了。返回搜狐,查看更多