什么是cof
cof(英文全称为:chip on film)是种屏幕封装工艺,cof是将驱动ic固定于柔性线路板上晶粒软膜构装技术,主要原理是将显示驱动ic芯片置入柔性的fpc排线中,再利用fpc本身的特性翻折至屏幕下方。
从工艺上来说,cof分为单层cof和双层cof两种。普遍来说单层cof比双层成本上要低5倍,但一般的机台的精准度无法满足单层cof,对技术要求很高;双层cof拥有更好的解析度,但打两层cof,需要更多bonding(芯片打线及邦定)设备,成本高昂。 cof的工艺流程复杂,需要经历冲孔(hole punching)、涂布(photo resist)、曝光(exposure)、显影(development)、蚀刻(etching)、化锡(electrolesstin plating)、自动光学检测(aoi)、印刷(sr print)、分切(slit)、电检(o/s testing)、自动外观检查(avi)、出货(shipping)。
cof的工艺流程
但由于这项技术是高端专业化的市场,具有一定技术壁垒和门槛,在设备和研发的投入极大,cof市场呈现出了“马太效应”。
cof产业链梳理
cof的产业链包括基材(base material)、cof film、cof封测(pkg)、ic设计(design house)和终端面板(panel,sei)。
在cof工艺中,cof载带与ddic die进行结合封装进而形成cof-ic供显示面板厂商用,使其与显示面板绑定形成显示模组。
ddic与显示面板以cof方式进行绑定的前提是ddic需采用cof封装方式,其中,cof载带制造、cof-ic封测是两个关键环节。目前,cof载带制造厂商通常提供cof-ic封测服务,也有厂商制造cof载带,封测由外协完成。
cof及cof载带在显示产业链的位置
图片来源:投资人隐匿视角
cof载带算是高端fpc
cof载带属于高端fpc,cof载带较fpc具有更窄的线宽、更小的pitch、更密集的线路、更优的可弯折性、更好的散热性。
cof载带与fpc参数对比
数据来源:欣盛半导体 cof方案中fpc主要采用pi膜,线宽线距在20μm以下,这种要求之下,fpc减成法已无法满足要求,主要以半加成法、加成法为主。 目前,全球仅有少数厂家有能力独立研发生产cof柔性封装基板,主要原因是生产cof柔性封装基板的核心原材料2l-fccl制造工艺复杂。2l-fccl主要是由铜箔和基膜两种材料构成,不含胶粘剂、更薄、更易于弯曲、折叠,可以将温、湿度变形控制在极小的范围内,适合制造对稳定性、精密度有极高要求的cof柔性封装基板。 目前我国挠性覆铜(fccl)板行业的整体生产规模、技术水平等方面,与国际先进水平相比存在较大差距,主要集中在中低端产品3l-fccl。高端二层型柔性覆铜板的技术与市场主要由日本、韩国等国外企业形成垄断,昂贵的价格大幅增加了cof基板的制造成本,严重制约了我国高端fpc行业的发展。
cof技术路线的优势
目前,ddic与显示面板的结合方式有三种,分别为cog、cof、cop。,cog封装技术主要集中在中小型尺寸,cof封装技术主要集中在中大型尺寸,cop封装技术受制于柔性oled并且也主要集中在中小型尺寸。 1、cog(chip on glass)是将芯片直接绑定在玻璃面板上,由于ic芯片就在lcd的正下方,挤压了相当大部分的屏幕空间。 2、cof(chip on film):实质上来说,相当于cog的升级版,也是现在屏幕转型的关键。主要原理是将显示驱动ic芯片置入柔性的fpc排线中,再利用fpc本身的特性翻折至屏幕下方。具体来说,透过热压合,ic芯片的金凸快(gold bump)和软性基板电路上的内引脚(inner lead)将进行结合(bonding)。由于ic芯片所占用的空间被释放,所以一般来说至少能够减少1.5毫米的下边框宽度。 3、cop(chip on pi):属于边框减少最多的工艺,但需要强调的是这种工艺的前提是应用柔性的oled屏幕,利用柔性oled本身的弯曲特性将排线和ic全部弯折至屏幕下方。使用这种技术必须使用cop封装技术+柔性oled的组合。这项技术本身也存在成本较高、良品率低的缺点。
三种封装技术对比 纵观整个屏幕封装市场,显示屏逐渐从18:9转向19:9和20:9演进,显然更窄的cof和cop更适应未来的窄边框的高占屏比需求。 相比较之下,cof技术路线主要有以下几大优势: 1、效率高:cof-ic与显示面板绑定精度要远小于cog、cop绑定精度,因此采用cof-ic会有更高的生产效率和生产良率,以及更少的绑定设备采购投入。 2、成品率高:cog是ddic与玻璃进行绑定属于硬材和硬材之间的绑定,而cof-ic与玻璃进行绑定属于软材与硬材之间的绑定,因此cof工艺绑定良率更高。 3、检修方便:当ddic存在不良或者ddic与面板绑定出现不良时,需要将ddic从面板上取下,操作失误将会导致整块面板以及面板上其他ddic整体报废,cof-ic较cog更容易取下置换。 4、体积更小:cof载带由于其可弯折的特性,能够将ddic置于显示面板背后,减少边框宽度。 综上,cof工艺是一种极具性价比的工艺路线。
cof市场规模预测
对于cof载带及cof-ic封测市场规模经测算,2022年全球cof载带出货量达50亿颗,未来预计cof载带制造及cof-ic封测相关的市场规模达250亿人民币。
其中,cof(chip on film)载带是一个被忽视的百亿级市场,全球共计有7家厂商,其中2家在韩国,2家在中国台湾,3家在中国大陆(其中1家工厂在日本),目前整个市场处于被韩台企业垄断的状态,lcd显示面板产业已经基本完成向中国大陆的转移,上游关键环节的cof载带也必将向中国大陆进行转移。
2009-2021年全球lcd产能分布
数据来源:displaysearch、新时代证券研究所、国联证券研究所 cof市场地区分布集中,近80%的产能和近90%的产值都来自中国台湾和韩国。根据权威机构统计,2022年全球与中国cof市场容量分别为116.89亿元与35.21亿元。基于2018-2022年柔性芯片(cof)市场发展趋势并结合市场影响因素分析,专业机构预测预计全球柔性cof市场规模将以4.41%的速度增长,并预估在2028年达153.17亿元。 中国大陆仅有少数企业有能力独立生产cof柔性封装基板,目前,我国广东、华东地区有多家cof产品生产厂商,但生产的cof产品档次较低,仅适用于较低端的终端产品。近年来,受国内外液晶显示器市场迅速扩大的驱动,国内多家fpc厂商开始涉足cof柔性封装基板的生产。
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