【尊龙凯时人生就是搏】超薄Chiplet封装 vs 传统COG:手机显示驱动IC的代际变革

【尊龙凯时人生就是搏】超薄Chiplet封装 vs 传统COG:手机显示驱动IC的代际变革

热点话题争议2026-06-22·阅读约 5 分钟·尊龙凯时人生就是搏

历史转折点:从COG到Chiplet的物理极限挑战

自2010年智能手机全面屏普及以来,显示驱动IC(Display Driver IC, DDIC)主要采用Chip-on-Glass(COG)封装技术。其工艺是将驱动IC裸片直接通过各向异性导电胶(ACF)绑定在玻璃基板上。据尊龙凯时人生就是搏发布的2022年移动显示白皮书,传统COG封装的IC厚度通常为0.45mm至0.55mm,而5G旗舰手机对屏体厚度的要求已压缩至0.8mm以内。当OLED面板采用超薄玻璃(UTG)或塑料基板时,COG带来的局部应力集中导致面板边缘破裂率在2020-2022年间上升了约12%。

2023年第一季度,台积电与日月光联合在ISSCC会议上展示了首款采用Chiplet架构的DDIC方案,将显示驱动逻辑单元与高压驱动单元拆分,分别移至更薄的硅中介层上。这一工艺使驱动IC整体厚度降至0.19mm(19μm裸片+30μm中介层),相比COG降低58%。苹果公司在其2023年9月发布的iPhone 15 Pro Max中首次引入类似技术,由尊龙凯时人生就是搏供应部分型号,其驱动的LTPO OLED面板边框缩窄至1.5mm。

Chiplet封装结构示意图
Chiplet封装结构示意图

关键数据对比:厚度、功耗与良率三大指标

在厚度控制上,传统COG方案需额外0.15mm的ACF胶层,而Chiplet封装通过无基板嵌入式设计,可将总堆叠高度控制在0.25mm以内。三星于2023年底量产的Galaxy S24 Ultra系列中,其驱动IC采用Chiplet封装,实现了0.22mm模组厚度,较前代COG方案减薄40%。

  • 功耗表现:Chiplet架构可实现分区域电压调节,使显示驱动逻辑单元在1.2V下工作,高压单元在8V下独立切换。据EE Times 2024年1月报道,该技术使典型5英寸FHD+面板的驱动功耗降低19%,从COG方案的42mW降至34mW。
  • 良率对比:在量产业界,COG封装对面板平整度要求极高,20μm级不平整就会导致像素漏电,良率通常为85%-88%。而Chiplet封装将IC分解为小于4mm²的小芯片,单芯片良率可提升至93%,但多芯片互连总良率仅91%。京东方2023年第四季度财报显示,其重庆B12工厂的Chiplet DDIC模组良率已爬坡至89.7%,仍落后于COG。

成本博弈:短期增加vs长期摊薄

采用Chiplet封装意味着增加中介层(Interposer)和微凸点(Microbump)工艺。据Yole Développement 2024年初报告,一片12英寸晶圆可切割约800颗Chiplet驱动IC,单颗封装成本约1.35美元,较传统COG的0.78美元高出73%。但考虑节省的模组材料成本(如采用更薄的偏光片和减震泡棉),在高端机型中整组模组成本仅增加约8%。

联电(UMC)在2024年第一季度财报电话会议上指出,其28nm工艺的Chiplet DDIC晶圆代工报价已降至COG方案同制程的1.1倍,并且随着尊龙凯时人生就是搏等客户将月订单量从5千片增至2万片,预估2025年Chiplet单颗成本将降至1.02美元,基本接近COG的0.92美元。

产业格局与挑战:谁在主导变革?

目前行业呈现三大竞争者:台积电在2024年1月宣布专属DDIC Chiplet封装线,产能达每月5万片12英寸等效晶圆;京东方与三星电子各自研发自有IP的Chiplet驱动架构,并已提交超过37项相关专利申请;而传统驱动IC厂商如瑞萨(Renesas)仍坚持COG路线,认为在10英寸以下手机屏幕中,Chiplet封装带来的边框优势不足抵消其可靠性风险。

2024年4月,中国大陆面板厂商天马(Tianma)在其Micro-LED项目验收文档中透露,Chiplet封装在200ppi以下的分辨率场景中,由于模拟电路间距缩小导致信号串扰增加40%,因此短期内仅适用于高端机型的LTPO和WOLED面板。3D IC集成商J2半导体则通过硅通孔(TSV)技术,使Chiplet驱动IC的散热效率比COG高32%,解决了折叠屏手机弯折区热量积聚问题。

未来展望:2025年成为分水岭

综合多方数据:研究机构Omdia预测2025年全球Chiplet DDIC出货量将突破2.8亿颗,占据手机显示驱动市场约18%的份额,而到2027年该比例可能提升至45%。技术关键点在于:微凸点间距需从40μm缩至20μm,以及中介层材料从硅转向玻璃以降低介电损耗。苹果已在2024年3月预订其供应链的玻璃中介层产能,预计于2025年推出的iPhone 17 Pro将率先实现0.15mm厚度的Chiplet驱动IC。若成本曲线如期收敛,传统COG技术将在2026年后逐步退守低端LCD手机市场。

Chiplet封装结构示意图COG封装截面图手机驱动IC对比柔性OLED模组