本文作者李熹霖老師，是LED顯示應(yīng)用行業(yè)德高望重的老專家，長(zhǎng)期致力于LED顯示應(yīng)用行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步，深受行業(yè)各界人士尊敬與愛(ài)戴。李老雖然已經(jīng)退休，但仍為L(zhǎng)ED顯示應(yīng)用產(chǎn)業(yè)殫精竭慮，思索行業(yè)如何更快更好地發(fā)展。本文反思LED顯示屏制造過(guò)程中應(yīng)如何變廢為寶問(wèn)題，并提出LED顯示屏工藝改進(jìn)構(gòu)想，更是倡議行業(yè)集思廣益，共同致力于降低耗材，更新制造工藝，值得行業(yè)各界特別是相關(guān)領(lǐng)域的企業(yè)深思。
不久前，網(wǎng)傳的一則信息讓我們受到極大的震撼 ——
2019年2月8日東京奧運(yùn)會(huì)組委會(huì)宣布，他們已基本集齊2020東京奧運(yùn)會(huì)5000枚獎(jiǎng)牌所需的金銀銅。并稱，這重達(dá)七噸的真金白銀黃銅，全部提煉自廢棄的手機(jī)電視機(jī)冰箱等電子垃圾。東京奧組委的回收目標(biāo)是黃金30.3kg ，白銀4.1噸，和銅2.7噸。截止二月初，已完成黃金93.7%，白銀85.4%，銅100%。預(yù)計(jì)最遲3月底所有目標(biāo)將全部達(dá)成。
歷屆奧運(yùn)會(huì)舉辦國(guó)，都需要?jiǎng)佑么罅康慕疸y銅礦。2004年雅典奧運(yùn)會(huì)，共用了13kg 純金，1噸白銀和一噸黃銅。2008年北京奧運(yùn)會(huì)，沒(méi)有公布具體數(shù)據(jù)，但獎(jiǎng)牌總數(shù)差不多，材料的需求量也應(yīng)該差不多，而且北京奧運(yùn)會(huì)獎(jiǎng)牌還采用“金鑲玉” ，除了金銀銅之外，還添加了和田玉，也是貴重的材料。
其最令人震撼的是，這么多貴重金屬，他們都是從收集到的廢棄電子產(chǎn)品中提取回收的。實(shí)事求是地說(shuō)，東京奧組委的變廢為寶的思路和辦法，以及所取得的成就讓我們敬佩和贊嘆。同時(shí)也深深地思考，差距在哪里？我們的現(xiàn)狀如何？我們應(yīng)該做些什么？
眾所周知，由于技術(shù)發(fā)展，電子設(shè)備迅速更新?lián)Q代，大量淘汰的家電產(chǎn)品如果沒(méi)有妥善的處理，變成電子垃圾，必然造成生態(tài)環(huán)境的惡化，這是世界性的難題。我國(guó)人口世界第一，經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平提高速度也是世界第一，各種垃圾包括電子垃圾圍城的現(xiàn)象也格外突出，已經(jīng)成為嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。這也是人民群眾反應(yīng)最為強(qiáng)烈的問(wèn)題之一。
黨和國(guó)家一貫重視生態(tài)文明建設(shè)。也采取了各種措施，但是情況的改善有限。近日，國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人在全國(guó)人大審議中再次強(qiáng)調(diào)，要保持加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)的戰(zhàn)略定力，探索以生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展為導(dǎo)向的高質(zhì)量發(fā)展新路子。全國(guó)各地各行各業(yè)都應(yīng)該統(tǒng)籌好經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)建設(shè)的關(guān)系、努力推動(dòng)生態(tài)文明建設(shè)邁上新臺(tái)階。
LED 顯示屏行業(yè)是貴金屬的使用大戶。成千上萬(wàn)的像素，使用的LED 發(fā)光二極管和控制驅(qū)動(dòng)電路，都少不了金銀銅鋁和其它特殊材料；有多大的屏幕就有多大的印制電路板，小間距屏幕還必須使用多層印制板或鋁基板。和其它電子設(shè)備一樣，顯示屏也在迅速地更新淘汰，淘汰報(bào)廢的顯示屏同樣也成為亟待處理的電子垃圾。雖然LED顯示屏總成廠商在使用無(wú)鉛焊接后可以認(rèn)為是不破壞環(huán)境的，但在上游的LED發(fā)光二極管、印制板和各種塑料金屬部件配件的生產(chǎn)加工過(guò)程有許多會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的影響，尤其印制板的生產(chǎn)更是如此。
那么，我們是不是應(yīng)該考慮一下，如何有效預(yù)防和治理呢？應(yīng)該說(shuō)我國(guó)LED產(chǎn)業(yè)是重視環(huán)保的。近年在綠色節(jié)能方面做了大量工作，國(guó)家制定有標(biāo)準(zhǔn)，但是在產(chǎn)業(yè)和電子垃圾造成的環(huán)保問(wèn)題方面，還沒(méi)有真正有效的辦法和政策法規(guī)。
為此，我真誠(chéng)地向業(yè)界的企業(yè)家技術(shù)專家和富有工匠精神的員工們呼吁，一起來(lái)抓好這件利國(guó)利民造福子孫后代的大事！
回收處理電子垃圾無(wú)害化處理，并且進(jìn)一步變廢為寶提取有用的原材料是一件非常重要非常有意義而又非常復(fù)雜的工作，其科技含量非常高。需要很大的資金和人力投入。呼吁有責(zé)任感有能力的企業(yè)家，擔(dān)當(dāng)起這個(gè)重任。據(jù)說(shuō)有知名企業(yè)已經(jīng)布局和著手進(jìn)行這樣的工作，我們要為他們點(diǎn)贊！讓我們一起在創(chuàng)造LED顯示應(yīng)用的大國(guó)強(qiáng)國(guó)的同時(shí)，也為保衛(wèi)我們的青山綠水藍(lán)天白云做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)！
不揣冒昧，我在這里提出幾點(diǎn)設(shè)想，完全是拋磚引玉。
1、能不能設(shè)想，摒棄使用的幾十年的印制電路板及其生產(chǎn)方法。把材料的消耗降到最低。印制板的出現(xiàn)，曾經(jīng)開(kāi)辟了電子設(shè)備制造的新時(shí)代，極大的提高生產(chǎn)效率和設(shè)備的使用性能和可靠性，但是從材料的消耗來(lái)說(shuō)，把一張完整的覆銅板通過(guò)化學(xué)腐蝕的方法變成一些線條和接插件或安裝器件的焊盤(pán)。其銅材的利用率極低，腐蝕、清洗、電鍍等化學(xué)方法還會(huì)造成極其嚴(yán)重的環(huán)境破壞。LED顯示屏的像素必須安裝在印制板上，多大的屏幕就要有多大的印制板，小間距屏幕還必須使用多層印制板或鋁基板，即數(shù)倍于屏幕面積的印制板。這個(gè)局面真的不能改變嗎？能不能使用現(xiàn)在的3D打印的方法在一塊基板上打出所需的導(dǎo)線接插件和焊盤(pán)？進(jìn)一步在mini LED顯示屏 和micro LED 顯示屏中能不能用3D打印方法制造基底，取代現(xiàn)在的陶瓷和塑料基板？顯然，運(yùn)用這種辦法制造曲面屏?xí)兊梅浅：?jiǎn)單，目前只能用小塊平板拼接的方法近似地做成的曲面屏幕并不能完全滿足需求。利用3D打印方法就可能制造任何形狀的顯示“屏”！
2、在LED 發(fā)光二極管的制造中，怎樣才能把金屬耗材降到最低限度？直插式的燈管是大家最熟悉的，它的材料利用率低是公認(rèn)的。直插式燈管需要支架，金絲電極，銅鍍銀引腳，而在使用中總是要把引腳剪短，造成浪費(fèi)。從各個(gè)方面來(lái)看都是將被淘汰的形式。它被SMDLED 取代是必然趨勢(shì)。但是直插式燈管唯一的好處是防護(hù)性能好。而SMDLED 的在惡劣環(huán)境下的防護(hù)性能還不夠好，因此應(yīng)該大力提高戶外型SMDLED 和裝成的屏幕的三防性能。目前有不少SMDLED 戶外屏盡管廠商聲稱具有IP66甚至IP68 的防護(hù)能力，可惜真正經(jīng)得起考驗(yàn)的還不多，有必要深入細(xì)致地進(jìn)行研究和試驗(yàn)，攻克這個(gè)難關(guān)。同樣，進(jìn)一步提高SMDLED 的材料利用率，也有可用武的空間。
3、對(duì)于小間距顯示屏最合適的制作方法莫過(guò)于采用COB 工藝。電子工業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)品小型化集成化是發(fā)展的趨勢(shì)，摩爾定律就反映了這個(gè)過(guò)程。特別是在間距小于2mm的mini LED和micro LED顯示屏的制造中，COB工藝無(wú)疑是最適合的制造工藝。它直接把LED 芯片（chip） 裝焊到印制板的焊盤(pán)上，減少了連接層次，也避免了回流焊可能造成的損傷。有利于提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性可靠性。目前COB工藝制作的顯示屏確實(shí)還有一些不盡人意的地方，例如墨色一致性不如SMDLED 模組等，廠商應(yīng)該下功夫提高和改善。用SMD模組方式只是過(guò)渡方式。在經(jīng)濟(jì)全球化激烈競(jìng)爭(zhēng)的時(shí)代，必須把眼光集中到最高的境界，才能屹立于群雄之上。
小間距和mini LED 、micro LED 顯示屏采用倒裝LED chip 和COB 工藝是最好的方式。 直插式LED燈管顯示屏是分立器件階段，適用人工或自助插裝生產(chǎn)，SMDLED芯片顯示屏是小規(guī)模集成階段，適用表面貼裝技術(shù)，自動(dòng)貼裝回流焊生產(chǎn)，而到了mini LED和micro LED階段，已經(jīng)進(jìn)入微組裝微電子學(xué)的范疇，要使用微組裝乃至微電子學(xué)的生產(chǎn)工藝方法。這也就是電子工業(yè)發(fā)展的歷程。 在COB LED顯示屏制造方面長(zhǎng)春希達(dá)和深圳雷曼、深圳新光臺(tái)都做了大量有益的工作，他們的產(chǎn)品已獲得國(guó)內(nèi)外用戶的認(rèn)可。但業(yè)界似乎還有所保留。而國(guó)外知名廠商則從一開(kāi)始就是按相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)和研究的，其產(chǎn)品在CES等展會(huì)上甫一亮相就給人一種眼睛一亮的感覺(jué)。因此，我呼吁企業(yè)家同仁著眼于發(fā)展，學(xué)習(xí)國(guó)外知名公司的經(jīng)驗(yàn)，以更高的眼界和魄力力爭(zhēng)在最高的層次上創(chuàng)新。我也希望主管部門(mén)和行業(yè)協(xié)會(huì)從技術(shù)發(fā)展的角度，對(duì)于創(chuàng)新給予足夠的重視和支持。并從政策導(dǎo)向上支持新技術(shù)的發(fā)展。小間距是中國(guó)LED顯示應(yīng)用企業(yè)率先開(kāi)創(chuàng)出來(lái)的，利亞德功不可沒(méi)。小間距是中國(guó)LED 產(chǎn)業(yè)對(duì)于世界LED顯示和應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的貢獻(xiàn)，要保持住這個(gè)殊榮需要各方的努力和支持。事實(shí)上，外國(guó)同行也已經(jīng)趕上來(lái)，而且在應(yīng)用方面已經(jīng)有了超越！在高端產(chǎn)品領(lǐng)域激烈競(jìng)爭(zhēng)，逆水行舟不進(jìn)則退，這樣的迫切性和嚴(yán)酷性不可低估。
以上是個(gè)人看法，僅供領(lǐng)導(dǎo)和企業(yè)家和技術(shù)專家參考，有不妥之處，敬請(qǐng)批評(píng)指正。
作者： 李熹霖
