本文作者李熹霖老師，是LED顯示應用行業(yè)德高望重的老專家，長期致力于LED顯示應用行業(yè)的發(fā)展與進步，深受行業(yè)各界人士尊敬與愛戴。李老雖然已經(jīng)退休，但仍為LED顯示應用產(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顯示屏制造過程中應如何變廢為寶問題，并提出LED顯示屏工藝改進構想，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)各界特別是相關領域的企業(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日東京奧運會組委會宣布，他們已基本集齊2020東京奧運會5000枚獎牌所需的金銀銅。并稱，這重達七噸的真金白銀黃銅，全部提煉自廢棄的手機電視機冰箱等電子垃圾。東京奧組委的回收目標是黃金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%。預計最遲3月底所有目標將全部達成。
歷屆奧運會舉辦國，都需要動用大量的金銀銅礦。2004年雅典奧運會，共用了13kg 純金，1噸白銀和一噸黃銅。2008年北京奧運會，沒有公布具體數(shù)據(jù)，但獎牌總數(shù)差不多，材料的需求量也應該差不多，而且北京奧運會獎牌還采用“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。實事求是地說，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。同時也深深地思考，差距在哪里？我們的現(xiàn)狀如何？我們應該做些什么？
眾所周知，由于技術發(fā)展，電子設備迅速更新?lián)Q代，大量淘汰的家電產(chǎn)品如果沒有妥善的處理，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。我國人口世界第一，經(jīng)濟發(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)成為嚴重的生態(tài)環(huán)境問題。這也是人民群眾反應最為強烈的問題之一。
黨和國家一貫重視生態(tài)文明建設。也采取了各種措施，但是情況的改善有限。近日，國家領導人在全國人大審議中再次強調(diào)，要保持加強生態(tài)文明建設的戰(zhàn)略定力，探索以生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展為導向的高質量發(fā)展新路子。全國各地各行各業(yè)都應該統(tǒng)籌好經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護建設的關系、努力推動生態(tài)文明建設邁上新臺階。
LED 顯示屏行業(yè)是貴金屬的使用大戶。成千上萬的像素，使用的LED 發(fā)光二極管和控制驅動電路，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。和其它電子設備一樣，顯示屏也在迅速地更新淘汰，淘汰報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鉛焊接后可以認為是不破壞環(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)加工過程有許多會對環(huán)境造成一定的影響，尤其印制板的生產(chǎn)更是如此。
那么，我們是不是應該考慮一下，如何有效預防和治理呢？應該說我國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，國家制定有標準，但是在產(chǎn)業(yè)和電子垃圾造成的環(huán)保問題方面，還沒有真正有效的辦法和政策法規(guī)。
為此，我真誠地向業(yè)界的企業(yè)家技術專家和富有工匠精神的員工們呼吁，一起來抓好這件利國利民造福子孫后代的大事！
回收處理電子垃圾無害化處理，并且進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。呼吁有責任感有能力的企業(yè)家，擔當起這個重任。據(jù)說有知名企業(yè)已經(jīng)布局和著手進行這樣的工作，我們要為他們點贊！讓我們一起在創(chuàng)造LED顯示應用的大國強國的同時，也為保衛(wèi)我們的青山綠水藍天白云做出應有的貢獻！
不揣冒昧，我在這里提出幾點設想，完全是拋磚引玉。
1、能不能設想，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)開辟了電子設備制造的新時代，極大的提高生產(chǎn)效率和設備的使用性能和可靠性，但是從材料的消耗來說，把一張完整的覆銅板通過化學腐蝕的方法變成一些線條和接插件或安裝器件的焊盤。其銅材的利用率極低，腐蝕、清洗、電鍍等化學方法還會造成極其嚴重的環(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線接插件和焊盤？進一步在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，運用這種辦法制造曲面屏會變得非常簡單，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。從各個方面來看都是將被淘汰的形式。它被SMDLED 取代是必然趨勢。但是直插式燈管唯一的好處是防護性能好。而SMDLED 的在惡劣環(huán)境下的防護性能還不夠好，因此應該大力提高戶外型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 的防護能力，可惜真正經(jīng)得起考驗的還不多，有必要深入細致地進行研究和試驗，攻克這個難關。同樣，進一步提高SMDLED 的材料利用率，也有可用武的空間。
3、對于小間距顯示屏最合適的制作方法莫過于采用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，摩爾定律就反映了這個過程。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，廠商應該下功夫提高和改善。用SMD模組方式只是過渡方式。在經(jīng)濟全球化激烈競爭的時代，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，自動貼裝回流焊生產(chǎn)，而到了mini LED和micro LED階段，已經(jīng)進入微組裝微電子學的范疇，要使用微組裝乃至微電子學的生產(chǎn)工藝方法。這也就是電子工業(yè)發(fā)展的歷程。 在COB LED顯示屏制造方面長春希達和深圳雷曼、深圳新光臺都做了大量有益的工作，他們的產(chǎn)品已獲得國內(nèi)外用戶的認可。但業(yè)界似乎還有所保留。而國外知名廠商則從一開始就是按相應的技術進行開發(fā)和研究的，其產(chǎn)品在CES等展會上甫一亮相就給人一種眼睛一亮的感覺。因此，我呼吁企業(yè)家同仁著眼于發(fā)展，學習國外知名公司的經(jīng)驗，以更高的眼界和魄力力爭在最高的層次上創(chuàng)新。我也希望主管部門和行業(yè)協(xié)會從技術發(fā)展的角度，對于創(chuàng)新給予足夠的重視和支持。并從政策導向上支持新技術的發(fā)展。小間距是中國LED顯示應用企業(yè)率先開創(chuàng)出來的，利亞德功不可沒。小間距是中國LED 產(chǎn)業(yè)對于世界LED顯示和應用產(chǎn)業(yè)的貢獻，要保持住這個殊榮需要各方的努力和支持。事實上，外國同行也已經(jīng)趕上來，而且在應用方面已經(jīng)有了超越！在高端產(chǎn)品領域激烈競爭，逆水行舟不進則退，這樣的迫切性和嚴酷性不可低估。
以上是個人看法，僅供領導和企業(yè)家和技術專家參考，有不妥之處，敬請批評指正。
作者： 李熹霖
