COB封裝對LED芯片很重要,個中緣由怎麼講?
發布時間:2015-06-04 責任編輯:sherry
【導讀】COBzaizhaomingshangdeyingyongyanranchengweiyizhongchaoliuyuqushi,name,zhezhongfengzhuangjishunengfouyingyongzaixianshipingshangne?zaifengzhuangfangshishang,yijingyouqiyezuochulequanxindechangshi,bingqiezhezhongchangshiyededaoleyanzheng,yijingzaishichangshangjinxingtuiguangyunyong,zaizhetongshi,yeyinfalexingyeneirenshideguangfanguanzhu。name,COB顯示屏為什麼會得到大家的關注呢?個中必有緣由。
什麼是COB?其全稱是chip-on-board,即板上芯片封裝,是一種區別於SMD表貼封裝技術的新型封裝方式,具體是將LED裸芯片用導電或非導電膠粘附在PCB上,然後進行引線鍵合實現其電氣連接,並用膠把芯片和鍵合引線包封。
這種封裝方式並非不要封裝,隻是整合了上下遊企業,從LED芯片封裝到LEDxianshidanyuanmozuhuoxianshipingdeshengchandouzaiyigegongchangneiwancheng,zhenghehejianhualefengzhuangqiyehexianshipingzhizaoqiyedeshengchanliucheng,shengchanguochenggengyiyuzuzhiheguankong,chanpindedianjianjukeyigengxiao、可靠性成倍增加、成本更接近平民化。
COB封裝最早在照明上應用,並且這種應用也成為一種趨勢,據了解,COB封裝的球泡燈已經占據了LED燈泡40%左右的市場。
隨著LED應用市場的逐漸成熟,用戶對產品的穩定、可靠性需求越來越高,特別是在同等條件下,要求產品可以實現更優的能效指標、更低的功耗,以及更具競爭力的產品價格。正是基於此,與傳統LEDSMD貼片式封裝和大功率封裝相比,板上芯片(COB)集成封裝技術將多顆LED芯片直接封裝在金屬基印刷電路板上,作為一個照明模塊通過基板直接散熱,不僅能減少支架的製造工藝及其成本,而且還具有減少熱阻的散熱優勢,因此成為照明企業主推的一種封裝方式。
COB光源除了散熱性能好、造價成本低之外,還能進行個性化設計。但在技術上,COB封裝仍存在光衰、壽命短、可靠性差等不足之處,如能得到解決,將是未來封裝發展的主導方向之一。
COBzaizhaomingshangdeyingyongyanranchengweiyizhongchaoliuyuqushi,name,zhezhongfengzhuangjishunengfouyingyongzaixianshipingshangne?zaifengzhuangfangshishang,yijingyouqiyezuochulequanxindechangshi,bingqiezhezhongchangshiyededaoleyanzheng,yijingzaishichangshangjinxingtuiguangyunyong,zaizhetongshi,yeyinfalexingyeneirenshideguangfanguanzhu。name,COB顯示屏為什麼會得到大家的關注呢?個中必有緣由。
一、COB封裝的優劣勢分析
COB封裝的應用在照明領域已經應用了多年,其在各方麵都存在諸多優勢,所以得到了諸多照明企業的青睞,那麼COB封裝技術應用在顯示屏上麵,又會擦出怎樣的火花?會不會也有一些層麵出現水土不服的現象呢?一起來分析一下COB封裝的優勢以及不足之處。據了解,COB封裝技術應用在顯示屏上,有著傳統封裝技術不可比擬的優勢。
1.超輕薄:可根據客戶的實際需求,采用厚度從0.4-1.2mm厚度的PCB板,使重量最少降低到原來傳統產品的1/3,可為客戶顯著降低結構、運輸和工程成本。
2.防撞抗壓:COB產品是直接將LED芯片封裝在PCB板的凹形燈位內,然後用環氧樹脂膠封裝固化,燈點表麵凸起成球麵,光滑而堅硬,耐撞耐磨。
3.大視角:COB封裝采用的是淺井球麵發光,視角大於175度,接近180度,而且具有更優秀的光學漫散色渾光效果。
4.可彎曲:可彎曲能力是COB封裝所獨有的特性,PCB的彎曲不會對封裝好的LED芯片造成破壞,因此使用COB模組可方便地製作LED弧形屏,圓形屏,波浪形屏。是酒吧、夜總會個性化造型屏的理想基材。可做到無縫隙拚接,製作結構簡單,而且價格遠遠低於柔性線路板和傳統顯示屏模組製作的LED異形屏。
5.散熱能力強:COB產品是把燈封裝在PCB板上,通過PCB板上的銅箔快速將燈芯的熱量傳出,而且PCB板的銅箔厚度都有嚴格的工藝要求,加上沉金工藝,幾乎不會造成嚴重的光衰減。所以很少死燈,大大延長了LED顯示屏的壽命。
6、耐磨、易清潔:燈點表麵凸起成球麵,光滑而堅硬,耐撞耐磨;出現壞點,可以逐點維修;沒有麵罩,有灰塵用水或布即可清潔。
7、全天候優良特性:采用三重防護處理,防水、潮、腐、塵、靜電、氧化、紫外效果突出;滿足全天候工作條件,零下30度到零上80度的溫差環境仍可正常使用。
要說起來,COB顯示封裝的優勢還真是不少,尤其是與傳統的封裝形式一對比,那麼對比效果就更加明顯。既然存在著諸多的優勢,為什麼沒有在LED顯示屏的發展早期得到大規模的運用呢?COB封裝的不足之處又體現在哪裏呢?深圳韋僑順光電有限公司副總經理胡誌軍表示:“COB封裝唯一的缺點是屏麵墨色不好掌控,就是在燈不點亮的時候,表麵墨色不一致的問題。”深圳市奧蕾達科技有限公司市場總監楊銳也坦言:“COB顯示封裝的硬傷就在於表麵的一致性不夠,這個問題不解決,就很難得到客戶的認可。”
二、COB封裝工藝解讀
COB的封裝技術又被歸類為免封裝或者省封裝的模式,但是這種封裝方式卻並不是省去封裝環節,而是省去封裝流程,和貼片工藝相比,COB的封裝流程要省去幾個步驟,在一定程度上節省了時間和工藝,也在一定程度上節約了成本。SMD的生產工藝需要經過固晶、焊線、點膠、烘烤、衝壓、分光分色、編帶、貼片等環節,而COB的工藝在這個基礎上進行簡化,首先將IC貼在線路板上然後固晶、焊線、測試、點膠、烘烤,成為成品。
單就生產流程上來看,就省去了幾個步驟,業內人士表示,這樣一來,就可以節省很大一部分的成本。值得注意的一點是,COB的封裝不需要過回流焊,這也成為COB的優勢之一。
奧蕾達市場總監楊銳表示常規的封裝是將燈珠放在PCB板ban上shang進jin行xing焊han接jie,燈deng越yue來lai越yue密mi的de時shi候hou,燈deng腳jiao也ye會hui越yue來lai越yue小xiao,那na麼me對dui於yu焊han接jie的de精jing密mi度du要yao求qiu會hui越yue高gao。一yi個ge平ping方fang有you多duo少shao顆ke燈deng,一yi個ge燈deng有you四si個ge腳jiao,那na麼me一yi個ge平ping方fang就jiu會hui有you許xu多duo的de焊han點dian,這zhe個ge時shi候hou,對dui於yu焊han點dian的de要yao求qiu是shi很hen高gao的de,那na麼me唯wei一yi的de解jie決jue辦ban法fa就jiu是shi把ba焊han點dian縮suo小xiao。很hen小xiao的de焊han錫xi穩wen定ding度du很hen差cha的de,可ke能neng隨sui便bian碰peng一yi下xia,就jiu有you可ke能neng脫tuo落luo,這zhe是shiSMD所無法避免的問題;COB封裝省去分光分色,烘幹等流程,最關鍵的區別就是去掉焊錫這個流程,SMD在焊錫的過程中,對於溫度的把控極難掌握,溫度過高,會對燈造成損壞,過低,則焊錫沒有完全融化。很容易造成虛焊、假焊等現象,對於燈珠的穩定性提升是一大挑戰。而COB沒有這個流程,那麼穩定性就會得到很大的提升。
傳統LED顯示屏的加工工藝比較繁多,尤其是在經過回流焊的過程中,高溫狀態下SMDdengzhuzhijiahehuanyangshuzhidepengzhangxishubuyiyang,jiyizaochengzhijiahehuanyangshuzhifengzhuangketuoluo,chuxianfengxi,zaihouqideshiyongzhongzhujianchuxiansidengxianxiang,daozhibulianglvjiaogao。erCOB顯示屏之所以更穩定,是因為在加工工藝上不存在回流焊貼燈,即使有後期的回流焊貼IC工序,二極管芯片已用環氧樹脂膠封裝固化保護好了,就避免了焊機內高溫焊錫時造成的燈珠支架和環氧樹脂間出現縫隙的問題。
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三、COB封裝麵臨的挑戰
yizhongxinchanpinyijixinjishuxingongyidechuxian,conglaibuhuishunfengshunshui,yaozaiyanfayijishengchanguochengzhongbuduanceshi,buduanchangshi,caihuifaxianwentisuozai,cainengduizhengxiayaoshishijiejue。meiyigewentidechuxian,doushiyanfarenyuangongguandeguocheng,zaizhegeguochengzhong,chongmanjianxin,danshitongshiyebansuizhechengjiuyumanzu。suoyouxinxingshiwudefazhandouzaiyidianyidiandewanshan,yezaiyibuyibujiejinchenggong。danshijiumuqianeryan,COB封裝技術發展還並不能稱之為成熟,畢竟新事物的發展成熟還尚需時日。現階段,COB的封裝技術還麵臨一些挑戰,這些挑戰,也在企業的不斷努力之中逐步完善。
據了解,目前,COB的封裝技術目前還存在三個方麵的挑戰。
1、封裝過程的一次通過率
COB封裝方式由於其特性,COB封裝是要在一塊大的板子上,這塊板子上最多擁有1024顆燈,SMD如果封壞了一顆燈,隻需要換一顆就行了,但是COB 封裝的1024顆燈封裝完成之後,要進行測試,所有燈確認沒有問題之後,才能進行封膠。如何保證整板1024顆燈完全完好,一次通過率是非常大的挑戰。
2、成品一次通過率
COB產品是先封燈,封完燈之後,IC驅動器件要進行過回流焊工藝處理,如何保證燈麵在過回流焊處理的時候,爐內240度的高溫不對燈造成損害。這又是一大挑戰,和SMD相比,COB節省了燈麵過回流焊的處理,但是器件麵和SMD一樣,都需要過回流焊處理的,也就是說SMD要過兩次回流焊,不同的是,SMD過(guo)回(hui)流(liu)焊(han)的(de)時(shi)候(hou),爐(lu)內(nei)的(de)溫(wen)度(du)會(hui)對(dui)燈(deng)麵(mian)造(zao)成(cheng)兩(liang)種(zhong)損(sun)傷(shang),一(yi)種(zhong)是(shi)焊(han)線(xian),溫(wen)度(du)過(guo)高(gao),就(jiu)會(hui)急(ji)劇(ju)性(xing)快(kuai)速(su)膨(peng)脹(zhang),會(hui)造(zao)成(cheng)燈(deng)絲(si)拉(la)斷(duan),第(di)二(er)個(ge)是(shi)爐(lu)內(nei)熱(re)量(liang)通(tong)過(guo)支(zhi)架(jia)的(de)4 個(ge)管(guan)腳(jiao)迅(xun)速(su)傳(chuan)遞(di)到(dao)燈(deng)芯(xin)上(shang),燈(deng)芯(xin)上(shang)可(ke)能(neng)會(hui)造(zao)成(cheng)細(xi)小(xiao)的(de)碎(sui)化(hua)損(sun)傷(shang),這(zhe)種(zhong)損(sun)傷(shang)很(hen)致(zhi)命(ming),檢(jian)測(ce)往(wang)往(wang)很(hen)難(nan)發(fa)現(xian),包(bao)括(kuo)做(zuo)老(lao)化(hua)測(ce)試(shi)也(ye)很(hen)難(nan)檢(jian)測(ce)出(chu),但(dan)是(shi)晶(jing)體(ti)的(de)這(zhe)種(zhong)細(xi)小(xiao)的(de)損(sun)傷(shang)細(xi)微(wei)的(de)裂(lie)縫(feng),經(jing)過(guo)一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)的(de)
使用,這種弊端就會凸顯出來,繼而導致燈失效。而COB就是要保證在燈麵過回流焊的時候,爐內高溫不對其造成損害,保證良品率,這也是非常重要的層麵。
3、整燈維修
對於COB燈deng的de維wei護hu,需xu要yao專zhuan業ye的de一yi起qi來lai進jin行xing修xiu護hu與yu維wei護hu。而er單dan燈deng維wei護hu有you一yi個ge最zui大da的de問wen題ti就jiu是shi,修xiu好hao之zhi後hou,燈deng的de周zhou圍wei會hui出chu現xian一yi個ge圈quan,修xiu一yi顆ke燈deng,周zhou邊bian一yi圈quan都dou會hui被bei焊han槍qiang熏xun到dao,維wei修xiu難nan度du也ye比bi較jiao高gao。
存在挑戰就需要找出相應的解決辦法,目前來說,COBfengzhuangzaifengzhuangyijiweihuguochengzhongyudaodewenti,qiyedounachulexiangyingdejiejuefangan,biruzaidengmianguohuiliuhandeshihou,caiyongmouzhongfangshijiangdengmianjinxingbaohu,jianxiaosunshang;在維護過程中采用逐點校正技術,保證燈珠之間的一致性。
四、COB封裝的發展趨勢探究
COB封裝有一個優勢就是直接在PCB板上進行封裝,不受燈珠的限製,所以,對於COB來說點間距這個說法並不科學,理論上來說,COB封裝想要達到高密,是非常容易的。借用行業人士一句話來說,COB封裝就是為小間距量身打造的。
奧蕾達市場總監楊銳表示“COB不走常規屏路線,那樣做出來的產品就會失去意義,COB主要運用就在小間距顯示屏,目前小間距顯示屏在安防領域有較多的運用,所以COB顯示屏的一個主要應用領域就在於安防。”
韋僑順光電有限公司副總經理胡誌軍也表達了同樣的觀點,“SMD需xu要yao解jie決jue焊han腳jiao問wen題ti,一yi個ge燈deng珠zhu有you四si個ge焊han腳jiao,那na麼me隨sui著zhe顯xian示shi屏ping的de密mi度du更geng高gao,單dan位wei平ping方fang米mi中zhong所suo使shi用yong的de燈deng珠zhu將jiang會hui更geng多duo,焊han腳jiao將jiang會hui越yue來lai越yue密mi,這zhe個ge問wen題ti不bu解jie決jue,對dui於yu表biao貼tie來lai說shuo小xiao型xing化hua是shi一yi個ge非fei常chang大da的de挑tiao戰zhan,COB把支架這一部分略過,幾百萬個焊點的難題全部被拋之腦後,所以小型化做起來更輕鬆。”
“COB封裝的一個特點就是能夠很好的解決戶外防護的問題,韋僑順采取了一個‘農村包圍城市’的戰略,先發展戶外小間距,對於COB而言,即使到P3、 P2.5、P1.8,都很容易實現,所以韋僑順打算抓緊時間,把握時機,先突破戶外小間距,利用高可靠性的優勢迂回向室內小間距的領域滲透。”胡誌軍這樣描繪未來的發展藍圖。
“我們認為COB具有非常好的發展前景,因為COB產品的可靠性遠遠高於表貼產品,這是第一點;第二點,COB產品隨著點密度越小它的成本越低,越接近平民化,這是兩個非常重要的特點。它們足以支撐COB走向更美好的未來。
“對於COB來說,不受燈珠的限製。1.0以下都能很輕鬆地做出來,但是做出來的產品沒有市場就會失去它的意義和價值。COB顯示屏是未來的希望,但是這條路要想順暢地走下去,還需要一定的時間。因為要想解決一致性問題還需要做出更多的努力。COB是一種非常好的發展趨勢。因為兩者的價格差不多,但是 COB成本要低15%左右,一個是工藝問題,要省去幾個工藝流程,另外就是實現批量化要更容易。”
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