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      COB 解決方案

      2019-08-19 00:00:00
      COB 解決方案
      詳細介紹:

      什么是COB?其全稱是chip-on-board,即板上芯片封裝,是一種區別于SMD表貼封裝技術的新型封裝方式,具體是將裸芯片用導電或非導電膠粘附在PCB上,然后進行引線鍵合實現其電氣連接,并用膠把芯片和鍵合引線包封。

      這種封裝方式并非不要封裝,只是整合了上下游企業,從封裝到LED顯示單元模組或顯示屏的生產都在一個工廠內完成,整合和簡化了封裝企業和顯示屏制造企業的生產流程,生產過程更易于組織和管控,產品的點間距可以更小、可靠性成倍增加、成本更接近平民化。

      Z早在照明上應用,并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。正是基于此,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,不僅能減少支架的制造工藝及其成本,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。

      COB在照明上的應用儼然成為一種潮流與趨勢,那么,這種封裝技術能否應用在顯示屏上呢?在封裝方式上,已經有企業做出了全新的嘗試,并且這種嘗試也得到了驗證,已經在市場上進行推廣運用,在這同時,也引發了行業內人士的廣泛關注。那么,COB顯示屏為什么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,其在各方面都存在諸多優勢,所以得到了諸多照明企業的青睞,那么COB封裝技術應用在顯示屏上面,又會擦出怎樣的火花?會不會也有一些層面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?。嚎筛鶕蛻舻膶嶋H需求,采用厚度從0.4-1.2mm厚度的PCB板,使重量Z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,然后用環氧樹脂膠封裝固化,燈點表面凸起成球面,光滑而堅硬,耐撞耐磨。

      3.大視角:COB封裝采用的是淺井球面發光,視角大于175度,接近180度,而且具有更優質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模組可方便地制作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??勺龅綗o縫隙拼接,制作結構簡單,而且價格遠遠低于柔性線路板和傳統顯示屏模組制作的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,大大延長了的壽命。

      6、耐磨、易清潔:燈點表面凸起成球面,光滑而堅硬,耐撞耐磨;出現壞點,可以逐點維修;沒有面罩,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,那么對比效果就更加明顯。既然存在著諸多的優勢,為什么沒有在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里呢?深圳韋僑順光電有限公司副總經理胡志軍表示:“COB封裝其一的缺點是屏面墨色不好掌控,就是在燈不點亮的時候,表面墨色不一致的問題?!鄙钲谑袏W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于表面的一致性不夠,這個問題不解決,就很難得到客戶的認可?!?/span>


      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并不是省去封裝環節,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、沖壓、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貼在線路板上然后固晶、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板上進行焊接,燈越來越密的時候,燈腳也會越來越小,那么對于焊接的精密度要求會越高。一個平方有多少顆燈,一個燈有四個腳,那么一個平方就會有許多的焊點,這個時候,對于焊點的要求是很高的,那么解決辦法就是把焊點縮小。很小的焊錫穩定度很差的,可能隨便碰一下,就有可能脫落,這是SMD所無法避免的問題;COB封裝省去分光分色,烘干等流程,Z關鍵的區別就是去掉焊錫這個流程,SMD在焊錫的過程中,對于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,對于燈珠的穩定性提升是一大挑戰。而COB沒有這個流程,那么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SMD燈珠支架和環氧樹脂的膨脹系數不一樣,極易造成支架和環氧樹脂封裝殼脫落,出現縫隙,在后期的使用中逐漸出現死燈現象,導致不良率較高。而COB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,即使有后期的回流焊貼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。


      三、COB封裝面臨的挑戰

      一種新產品以及新技術新工藝的出現,從來不會順風順水,要在研發以及生產過程中不斷測試,不斷嘗試,才會發現問題所在,才能對癥下藥實時解決。每一個問題的出現,都是研發人員攻關的過程,在這個過程中,充滿艱辛,但是同時也伴隨著成就與滿足。所有新興事物的發展都在一點一點的完善,也在一步一步接近成功。但是就目前而言,COB封裝技術發展還并不能稱之為成熟,畢竟新事物的發展成熟還尚需時日?,F階段,COB的封裝技術還面臨一些挑戰,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面的挑戰。

      1、封裝過程的一次通過率

      COB封裝方式由于其特性,COB封裝是要在一塊大的板子上,這塊板子上Z多擁有1024顆燈,SMD如果封壞了一顆燈,只需要換一顆就行了,但是COB 封裝的1024顆燈封裝完成之后,要進行測試,所有燈確認沒有問題之后,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,封完燈之后,IC驅動器件要進行過回流焊工藝處理,如何保證燈面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節省了燈面過回流焊的處理,但是器件面和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過回流焊的時候,爐內的溫度會對燈面造成兩種損傷,一種是焊線,溫度過高,就會急劇性快速膨脹,會造成燈絲拉斷,第二個是爐內熱量通過支架的4 個管腳迅速傳遞到燈芯上,燈芯上可能會造成細小的碎化損傷,這種損傷很致命,檢測往往很難發現,包括做老化測試也很難檢測出,但是晶體的這種細小的損傷細微的裂縫,經過一段時間的

      使用,這種弊端就會凸顯出來,繼而導致燈失效。而COB就是要保證在燈面過回流焊的時候,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面。

      3、整燈維修

      對于COB燈的維護,需要專業的一起來進行修護與維護。而單燈維護有一個的問題就是,修好之后,燈的周圍會出現一個圈,修一顆燈,周邊一圈都會被焊槍熏到,維修難度也比較高。

      存在挑戰就需要找出相應的解決辦法,目前來說,COB封裝在封裝以及維護過程中遇到的問題,企業都拿出了相應的解決方案,比如在燈面過回流焊的時候,采用某種方式將燈面進行保護,減小損傷;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,不受燈珠的限制,所以,對于COB來說點間距這個說法并不科學,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于安防?!?/span>

      韋僑順光電有限公司副總經理胡志軍也表達了同樣的觀點,“SMD需要解決焊腳問題,一個燈珠有四個焊腳,那么隨著顯示屏的密度更高,單位平方米中所使用的燈珠將會更多,焊腳將會越來越密,這個問題不解決,對于表貼來說小型化是一個非常大的挑戰,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后,所以小型化做起來更輕松?!?/span>

      “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,對于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?!焙拒娺@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于表貼產品,這是一點;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。

      “對于COB來說,不受燈珠的限制。1.0以下都能很輕松地做出來,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?!?/span>

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