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COB封裝


什麽是COB(Chip On Board)小間距顯示技術呢?即直接將LED發光晶元(yuán)封裝在PCB電路板上,並以CELL單元組合成顯示器的技術方式。目前,威創(chuàng)、索尼等行業巨頭對該技術給予了大力(lì)支(zhī)持。

國(guó)內高端大(dà)屏顯示領導品牌(pái)威創認為,小間距(jù)LED顯示的發展可以分為兩(liǎng)個階(jiē)段:第一個階段是解決堪用、能用的(de)問題,核心(xīn)技術突破體現在像素間距縮小到2毫米以(yǐ)下,P1.5和P1.2產品大(dà)規模量產;小間距LED顯示發展的第二個階段則主要是提供更高的產品可靠性和視覺體驗效(xiào)果,其中COB封裝(zhuāng)是最關鍵的技術方向之一。

2016年春,威(wēi)創正式推出P1.5標準的(de)COB封裝產品(pǐn)。業內(nèi)專家認(rèn)為,隨著2016年COB封裝小間距LED電(diàn)視產(chǎn)品初建功勳,2017年該類型產品或逐(zhú)漸進入“供給側(cè)爆(bào)發成長期”。

化繁為簡,COB封裝小間距LED何以如此神奇(qí)

對於小間距LED屏(píng)的應用,死燈是最大的問題。以P1.6產(chǎn)品為例,每平米超過39萬顆燈珠(zhū)、近160萬跟引線。這些部件(jiàn)整體構成了一個非常複雜的工藝係統難題:即這麽複(fù)雜的係統,都要采(cǎi)用一種稱為“回(huí)流焊”的(de)工(gōng)藝實現連接。而回流焊過程本身意味著“人為高(gāo)溫”(240度,遠超過LED顯示(shì)屏(píng)的正(zhèng)常工(gōng)作溫度)。

在高溫操作過程中,由於LED燈珠的SMD貼(tiē)片封裝中的不同材料,例如銅支架、環(huán)氧樹脂材料、晶(jīng)體的熱膨脹係數不同,燈珠自身難免發生熱應力變化。這成為了小間距LED屏壞燈、死燈的核心“罪魁禍首”。

而采用COB封裝技術,在晶(jīng)片裂片之(zhī)後的封裝過程(chéng)中,LED晶體(tǐ)一(yī)次性成(chéng)為最小的(de)CELL顯示單元(yuán),不在需要後期(qī)二次“表貼”焊接。這種工程流程,通過減少一次高精細度(dù)和高溫環境操作,最(zuì)大程度保(bǎo)障了LED晶體的電器和半(bàn)導體結構穩定性,可以使得顯示屏的壞燈率下降一個數量(liàng)級以上。

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

整體(tǐ)封裝,COB技術好處多(duō)多

從小間距LED屏的壞燈和穩定性角度看,除了回流焊的“高溫”破壞過程外,還有以下幾個方麵需要高度重視:

第一,顯示單元的碰撞過程(chéng)。SMD表貼產(chǎn)品的燈珠並非與PCB板無縫連接,這使得碰撞過程容易造成應力在單顆燈珠上(shàng)集中。而大屏(píng)係統的運輸、安裝等,難免有震動和碰撞。這造(zào)成了小間距(jù)LED顯示屏壞燈率的“工程性”增(zēng)加。COB封裝技術,則通過環氧樹脂、晶片、PCB板的高度一體化粘結成型,可以有效保護(hù)晶片和晶片電器連(lián)接(jiē)部位的穩定性。

第二,係統工作過程中的溫度均勻性(xìng)。越是間(jiān)距更小的SMD封裝小間距產品,就越是要采(cǎi)用高功率小顆粒LED晶體。同時(shí),燈珠與顯示(shì)板(bǎn)之間的縫隙則導致晶片工作(zuò)過程中熱傳導能力障礙。COB封裝由於采用(yòng)更為集成化的整體工藝,使(shǐ)得在(zài)晶體選擇上可以選用功率麵積密度更(gèng)低(dī)、晶體顆粒更大一些的晶片,進而降(jiàng)低核心發光點工作強度。同時,COB封裝實(shí)現了環(huán)氧樹脂全包裹下的全固體無縫隙散熱,使得工(gōng)作狀態中LED晶體的熱集中度下降,有利於延長產品壽命、提升係統穩定性。

第三,整體封裝(zhuāng)工藝,COB做到“密封五防(fáng)”。即,COB可以很好的做到(dào)晶體、晶體電器連接部位的“防水、防潮、防塵、防靜電、防氧化”。對比(bǐ)SMD封(fēng)裝,在工藝上,尤其是出現震動和碰撞後,電器連接的(de)長期化學和電學穩定(dìng)性損傷時(shí)有發生——這是長期應用中,持續壞燈的(de)罪魁禍首之一。

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

從視覺(jiào)效果出發,COB改變(biàn)不是一點點

LED顯示係統的(de)好處是什麽?高(gāo)亮、色彩絢麗。但是,在以單顆(kē)燈(dēng)珠為基件的係統中,像素顆粒化、可視角度、畫(huà)麵柔和性也是其顯示效(xiào)果(guǒ)的缺陷。

傳(chuán)統的LED顯示係統(tǒng)多用(yòng)於室外顯示、遠距離觀看顯示,其對可(kě)視角度和視覺舒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、近距離(lí)觀看係統的大量出現,如何提升LED顯示屏(píng)的觀看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,天然的是“非顆粒顯示”,畫質的均勻性、色彩曲線、可視角度效果都有不同程度(dù)的提高(gāo)。在采用PCB cell板內置逐點調教技術後,COB在晶體(tǐ)和單(dān)元(yuán)效果均勻性上也獲得了巨大進步。這些(xiē)變化結合在一起,使(shǐ)得(dé)COB封裝成為實現小間距LED電視“視覺舒適性”和“體驗效果提升”的最好技術路(lù)線。

威創對(duì)此(cǐ)的描述是,COB“實現(xiàn)了(le)LED顯示單元從‘點’光源向‘麵’光源的轉換(huàn),畫麵更均勻、無光(guāng)斑,結(jié)合先進的表(biǎo)麵塗層技(jì)術(shù),COB小間距LED產品圖像顯示更柔和,有效(xiào)降低光強輻射,消除摩爾(ěr)紋和炫光,減輕對觀看者視網(wǎng)膜的傷害,利於近距離和長時間觀看”。

鼎定(dìng)下一代小間距LED電視(shì)新標準(zhǔn),COB在路上

雖然COB顯示技術已經成為(wéi)小間距led行業的(de)明日之星,但是這並不意味著COB技術已(yǐ)經完美無缺。

事實上,因為(wéi)COB技術是一次性CELL封裝技術,徹底(dǐ)取消了(le)回(huí)流焊(hàn)為核心的表貼(tiē)過程,這本身意味著“封裝過程”複雜性的(de)增加。包括單位CELL內(nèi)的晶體數量,從SMD的紅綠藍三顆,變成了數千(qiān)顆甚至更多,這種複雜性的提升,使(shǐ)得COB封裝在CELL階段的穩定性控製、可靠性測試等更(gèng)為複雜。

同時,COB封(fēng)裝技術本身起步較晚,且長期被用於高端高亮光源和訂製化光源市(shì)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。這導致在極小間距產品(pǐn)上、在綜合成本上,COB還較傳統SMD技術有所劣勢。預測認為,2017年COB技術的關鍵(jiàn)就在於(yú)在P1.5、P1.2和P1.0產品(pǐn)上做出更多的技術突破和成本突破。

不過,依(yī)賴於COB技術自身的顯示性能優勢,COB產品已經取得了很不錯的市場反響。例如在廣(guǎng)電演播室(shì)領域,由於COB技術自身的抗摩爾紋特性,使得攝(shè)像係(xì)統人員異常喜歡這一新(xīn)技術。在指揮調度中心市場,COB的高度穩定性(xìng)、維(wéi)護維修(xiū)便捷性和觀看舒(shū)適性,也得到(dào)了很高的客戶認可。在租(zū)賃行業,COB更能防止碰撞和震動損(sǔn)傷的特點,使得租賃市場非常看好這一產品(pǐn)的(de)推廣,P1.9的COB產品,已經成為租賃行業的新寵。

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

COB封裝

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