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COB封裝


什(shí)麽是(shì)COB(Chip On Board)小間(jiān)距顯示技術(shù)呢?即直接將LED發光晶元封裝在PCB電路板上,並以CELL單元組合成顯示器的(de)技術方式。目前,威(wēi)創、索尼(ní)等行業(yè)巨頭對該技術(shù)給予了大力支持。

國內高端大屏顯示領導品牌威創認為,小間(jiān)距LED顯示的發展可以分(fèn)為兩個(gè)階段:第一個階段是(shì)解決堪用、能用(yòng)的問題,核心技術突破體現(xiàn)在像素間距縮小到2毫米以(yǐ)下,P1.5和P1.2產品大規模量產;小間距LED顯示(shì)發展的第(dì)二(èr)個階段則主(zhǔ)要是提供更高的產品可靠性和視覺體驗效果,其中COB封裝(zhuāng)是最關鍵的技術方向之一。

2016年(nián)春,威創正式(shì)推出P1.5標準的COB封裝產品。業內專家認為,隨著2016年COB封(fēng)裝小間距LED電視產品初建功勳,2017年該類型產品或逐漸(jiàn)進入“供給側爆發成長期”。

化(huà)繁為簡,COB封(fēng)裝小(xiǎo)間距LED何以如此神(shén)奇

對於小間(jiān)距LED屏的應用,死燈是最大的問題。以P1.6產品為(wéi)例,每平米超過39萬顆燈珠、近160萬(wàn)跟引線。這些部件(jiàn)整體(tǐ)構成了一個非(fēi)常(cháng)複雜的工藝係統難題:即這麽複雜的係統,都要采用一種稱為“回流焊”的工藝實現連接。而回流焊過程本身意味(wèi)著(zhe)“人為高溫”(240度,遠超過LED顯示屏的正常工作溫度)。

在高溫操作過程中,由於LED燈珠的(de)SMD貼片封(fēng)裝中的不同材(cái)料,例如銅支架、環氧樹脂材料、晶(jīng)體(tǐ)的熱膨脹係(xì)數不同,燈珠自身難免發生熱應(yīng)力變化。這成為了小間距LED屏壞燈、死燈的(de)核(hé)心“罪(zuì)魁禍首”。

而采用COB封裝技術,在晶片裂(liè)片之後的封裝過程中,LED晶體一(yī)次性成為最(zuì)小的CELL顯示單元,不(bú)在需要後期二次“表貼”焊接(jiē)。這種工(gōng)程流程,通過減少一次高精細度和高溫環境操作,最大程度保障了LED晶體的電(diàn)器和半導體結構穩定性,可以使得顯示屏的壞燈率下降一個(gè)數量級以上。

或者說,COB封裝的特點就是,LED封裝之後,不再(zài)需要傳統“表貼”過程。由於省(shěng)略了一步高溫高精度工藝,從而帶(dài)來了整個工程係統可靠性的增強。這是COB封(fēng)裝被小間距LED行業看好的核心原因。

整體封裝,COB技術好(hǎo)處多多

從(cóng)小間距LED屏的壞(huài)燈和穩定性角度看(kàn),除(chú)了回流焊的“高溫”破(pò)壞過程外,還有以下幾個方麵需要高度重視:

第一,顯示單元的(de)碰撞過程。SMD表貼產品的燈珠並非與PCB板無(wú)縫(féng)連接,這使(shǐ)得碰撞過程容易造成應力在單顆(kē)燈珠上集中。而大屏係統的運輸、安(ān)裝等(děng),難免有震(zhèn)動(dòng)和碰撞。這造成了小間(jiān)距LED顯(xiǎn)示屏壞燈率的“工程(chéng)性”增加。COB封裝技術,則通過環氧樹脂、晶(jīng)片、PCB板的高度一體化粘結成型,可以有效保護晶片和晶片電器連接部位的穩定(dìng)性。

第二,係統工作過程中的溫度均勻(yún)性(xìng)。越是間距更(gèng)小的SMD封(fēng)裝小間距產品,就越是要(yào)采用高功率小顆粒LED晶體。同時,燈珠與顯示板之間的縫(féng)隙則導致晶片工作過(guò)程中熱傳導(dǎo)能力障礙。COB封裝由於采用更為集成化的整(zhěng)體工藝,使得在晶體選擇上可以選用功率麵積密度更低、晶體顆粒更大一些的晶片,進而降低核心發光點工作強度。同時(shí),COB封裝實現了環氧樹脂全包裹下的全固體無縫隙散熱,使得工作(zuò)狀態中LED晶體的熱集中度下(xià)降,有利於延長產品壽命、提升係(xì)統穩定性。

第三,整體封裝工藝,COB做到“密封五防”。即,COB可以很好的做(zuò)到晶體、晶體電(diàn)器連(lián)接(jiē)部(bù)位的“防水、防潮、防塵、防靜電、防氧化”。對比SMD封裝,在工藝上,尤(yóu)其是(shì)出現震動和碰撞後,電(diàn)器連接的長期化學和電(diàn)學穩定性損傷時有發(fā)生——這是(shì)長期應用中,持續壞燈(dēng)的罪魁(kuí)禍首之一。

所以,整體看,COB封裝是比較SMD產品更為能夠提供(gòng)“高可靠性”的工藝過程。

從視覺效果出發(fā),COB改變不是一點點

LED顯示係統(tǒng)的好處是(shì)什麽?高亮、色彩絢麗。但是,在以單顆(kē)燈珠為基件的係統中,像素顆粒化、可視角度、畫麵柔和性也是其顯示效果的缺陷。

傳統的LED顯示係統多用於室外顯示、遠距離觀看顯示,其對可視角度和(hé)視覺舒(shū)適性的需求並不明顯。但是,隨著小間距LED應用的普及,室內顯示屏係統、近(jìn)距離觀看係統的大量出現,如何提升LED顯示屏的觀看(kàn)舒適性成為了一大行業性難題。

對比SMD封裝,COB技術下的小間距LED產品(pǐn),天然的是“非顆粒顯示”,畫質的均(jun1)勻性、色彩曲線、可(kě)視角(jiǎo)度效(xiào)果都有(yǒu)不同(tóng)程度的提(tí)高。在采用PCB cell板內置逐(zhú)點調教技術後,COB在晶(jīng)體和單元效果均勻性上也獲得了巨(jù)大進步。這些變化結合在一起,使得COB封裝成(chéng)為實現(xiàn)小(xiǎo)間距LED電視“視覺(jiào)舒適性(xìng)”和“體驗效(xiào)果提升”的最好(hǎo)技術路線(xiàn)。

威創對此的描述是(shì),COB“實(shí)現了LED顯示單元從‘點’光源向‘麵(miàn)’光源的轉換(huàn),畫麵更均勻、無光斑,結(jié)合先進的表麵塗層技術,COB小間距LED產品圖像顯示更柔和,有效降低光強輻射,消除摩爾紋和炫光,減輕對觀看者視網膜的傷害,利於近距離和長時間(jiān)觀看”。

鼎定下一代小(xiǎo)間距LED電視新標準,COB在路上

雖然COB顯示技術已經成為小(xiǎo)間距(jù)led行業(yè)的明日之星,但是這並不意味著(zhe)COB技術已經完美無缺(quē)。

事實上,因為COB技術是一次性CELL封裝技術,徹底取消了回流焊為核心的表貼(tiē)過程,這本身意味著“封裝過程”複雜(zá)性的增(zēng)加。包括單位CELL內的晶體數量,從SMD的紅(hóng)綠藍(lán)三顆,變成了數(shù)千(qiān)顆甚至更多,這種複雜性的提升(shēng),使得COB封裝在CELL階(jiē)段(duàn)的穩定性控製、可(kě)靠性測(cè)試等更為複雜。

同時,COB封裝技術本身起步較晚(wǎn),且長期被用於高(gāo)端高(gāo)亮光源和訂製化光(guāng)源市場,在小間距LED屏顯示領域工藝技術和材料技術積累不及SMD技術。這導致(zhì)在極(jí)小間距產品上、在綜合成本上,COB還較傳統SMD技(jì)術有所劣勢。預測認為,2017年COB技術(shù)的(de)關鍵就在於(yú)在(zài)P1.5、P1.2和P1.0產品上做出(chū)更多的技術突破和成本突破。

不過,依賴(lài)於COB技術(shù)自身的顯示性能優勢,COB產(chǎn)品(pǐn)已經取(qǔ)得(dé)了很不錯的市場反響。例如在廣電演播室領域,由於COB技術自身的抗摩爾紋特性,使得攝(shè)像係統人員異常喜歡這一新技術。在指揮調度中心市場,COB的高度穩定(dìng)性、維護維(wéi)修便捷性和觀看舒適性,也得到了很高的客戶認可。在租賃行業,COB更能防(fáng)止碰撞和震動損傷的特點,使得租賃市場非常(cháng)看好這一產品的推廣,P1.9的COB產品,已(yǐ)經成為租賃行業的(de)新寵。

總之,技術創(chuàng)新永遠在路上,小間距LED顯示解決了能用問題之後,如何“好用”已經成為行業競爭焦點——這將是COB最大的機會所在。

COB封裝

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