COB封装最早在照明上应用,一种是采用COB集成封

2020-05-03 14:33 来源:未知

随着显示技术的日新月异,近期,COB封装产品成为中高端显示市场炙手可热的新宠,并大有成为未来显示的趋势。什么是COB?今天就让小编详细为大家介绍一下吧:

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1.超轻薄:可根据客户的实际需求,采用厚度从0.4-1.2mm厚度的PCB板,使重量最少降低到原来传统产品的1/3,可为客户显著降低结构、运输和工程成本。

2、不“刺眼” :采用面光源而不是“刺眼”的点光源等环保技术。亮度柔和,保护人眼。

最近,深圳市金华光科技有限公司推出了直插三合一封装技术,让行业看到了LED显示封装技术革新的曙光。

2、成品一次通过率

LED显示屏不同封装工艺对应物理间距的分布

一、中功率成为主流封装方式。目前市场上的产品多为大功率LED产品或是小功率LED产品,它们虽各有优点,但也有着无法克服的缺陷。而结合两者优点的中功率LED产品应运而生,成为主流封装方式。

COB封装有一个优势就是直接在PCB板上进行封装,不受灯珠的限制,所以,对于COB来说点间距这个说法并不科学,理论上来说,COB封装想要达到高密,是非常容易的。借用行业人士一句话来说,COB封装就是为小间距量身打造的。

SMD:它是Surface Mounted Devices的缩写,意为:表面贴装器件,它是SMT(Surface Mount Technology)元器件中的一种。目前室内全彩LED屏主要采用的是表贴三合一SMD,是指将RGB三种不同颜色的LED晶片封装的SMT灯按照一定的间距封装在同一个胶体内形成显示模组的封装技术。

封装结构类型:

3.大视角:COB封装采用的是浅井球面发光,视角大于175度,接近180度,而且具有更优秀的光学漫散色浑光效果。

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从成本和应用角度来看,COB成为未来灯具化设计的主流方向。COB封装的LED模块在底板上安装了多枚LED芯片,使用多枚芯片不仅能够提高亮度,还有助于实现LED芯片的合理配置,降低单个LED芯片的输入电流量以确保高效率。而且这种面光源能在很大程度上扩大封装的散热面积,使热量更容易传导至外壳。

三、COB封装面临的挑战

主要工艺流程是将LED发光芯片封装于支架内形成灯珠,灯珠通过焊锡再贴于PCB板。再将表贴件及PCB板放入高温烤箱内进行烧结凝固,然后通过压焊技术对LED进行引线焊接,*后用环氧树脂对支架进行点胶封装,*终形成显示模组,模组再拼接成单元。

2、固晶,在支架底部点上导电/不导电的胶水(导电与否视晶片是上下型PN结还是左右型PN结而定)然后把晶片放入支架里面。

COB的封装技术又被归类为免封装或者省封装的模式,但是这种封装方式却并不是省去封装环节,而是省去封装流程,和贴片工艺相比,COB的封装流程要省去几个步骤,在一定程度上节省了时间和工艺,也在一定程度上节约了成本。SMD的生产工艺需要经过固晶、焊线、点胶、烘烤、冲压、分光分色、编带、贴片等环节,而COB的工艺在这个基础上进行简化,首先将IC贴在线路板上然后固晶、焊线、测试、点胶、烘烤,成为成品。

COB:是Chip On Board的缩写。意思是: 板上芯片封装技术;即将芯片用导电或非导电胶粘附在互连基板上,然后进行引线键合实现其电气连接的半导体封装工艺。简单来说,就是把发光芯片直接贴装在PCB板上,不需要支架和焊脚。与传统的SMD做法相比,COB封装省略LED芯片制作成灯珠和回流焊两大流程。芯片直接装配到PCB基本上,没有了封装器件尺寸的限制,可以实现更小的点距排列,当前Micro LED都采用COB技术。

1、扩晶,把排列的密密麻麻的晶片弄开一点便于固晶。

3、整灯维修

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7、长烤,让胶水固化。

米高梅娱乐场 ,COB封装方式由于其特性,COB封装是要在一块大的板子上,这块板子上最多拥有1024颗灯,SMD如果封坏了一颗灯,只需要换一颗就行了,但是COB封装的1024颗灯封装完成之后,要进行测试,所有灯确认没有问题之后,才能进行封胶。如何保证整板1024颗灯完全完好,一次通过率是非常大的挑战。

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“对于COB来说,不受灯珠的限制。1.0以下都能很轻松地做出来,但是做出来的产品没有市场就会失去它的意义和价值。COB显示屏是未来的希望,但是这条路要想顺畅地走下去,还需要一定的时间。因为要想解决一致性问题还需要做出更多的努力。COB是一种非常好的发展趋势。因为两者的价格差不多,但是COB成本要低15%左右,一个是工艺问题,要省去几个工艺流程,另外就是实现批量化要更容易。”

1、超级“稳定性” :几乎无故障、无死点。

十、光效需求相对降低,性价比成为封装厂制胜法宝。今后室内照明不会太关注光效,而会更注重光的品质。而随着封装技术提高,LED灯具成本降低成为替代传统照明光源的动力。

奥蕾达市场总监杨锐表示常规的封装是将灯珠放在PCB板上进行焊接,灯越来越密的时候,灯脚也会越来越小,那么对于焊接的精密度要求会越高。一个平方有多少颗灯,一个灯有四个脚,那么一个平方就会有许多的焊点,这个时候,对于焊点的要求是很高的,那么唯一的解决办法就是把焊点缩小。很小的焊锡稳定度很差的,可能随便碰一下,就有可能脱落,这是SMD所无法避免的问题;COB封装省去分光分色,烘干等流程,最关键的区别就是去掉焊锡这个流程,SMD在焊锡的过程中,对于温度的把控极难掌握,温度过高,会对灯造成损坏,过低,则焊锡没有完全融化。很容易造成虚焊、假焊等现象,对于灯珠的稳定性提升是一大挑战。而COB没有这个流程,那么稳定性就会得到很大的提升。

目前全彩LED小间距显示屏主要有两种封装技术形态,一种是SMD表面贴装元器件技术,一种是采用COB集成封装技术。表面贴装元件在大约二十年前推出,从无源元件到有源元件和集成电路,*终变成了表面贴装器件并可通过拾放设备进行装配。而COB是*近几年才大规模应用在全彩LED屏的一种全新的封装技术。

九、适用于情景照明的多色LED光源。情景照明将是LED照明的核心竞争力,而未来LED照明的第二次起飞则需要依靠情景照明来实现。

存在挑战就需要找出相应的解决办法,目前来说,COB封装在封装以及维护过程中遇到的问题,企业都拿出了相应的解决方案,比如在灯面过回流焊的时候,采用某种方式将灯面进行保护,减小损伤;在维护过程中采用逐点校正技术,保证灯珠之间的一致性。

支架:导电,支撑和散热,多为支架素材经过电镀而形成,由里到外是素材、铜、镍、铜、银这五层所组成。

LED脚式封装采用引线架作各种封装外型的引脚,是最先研发成功投放市场的封装结构,品种数量繁多,技术成熟度较高,封装内结构与反射层仍在不断改进。标准LED被大多数客户认为是目前显示行业中最方便、最经济的解决方案,典型的传统LED安置在能承受0.1W输入功率的包封内,其90%的热量是由负极的引脚架散发至PCB板,再散发到空气中,如何降低工作时pn结的温升是封装与应用必须考虑的。

要说起来,COB显示封装的优势还真是不少,尤其是与传统的封装形式一对比,那么对比效果就更加明显。既然存在着诸多的优势,为什么没有在LED显示屏的发展早期得到大规模的运用呢?COB封装的不足之处又体现在哪里呢?深圳韦侨顺光电有限公司副总经理胡志军表示:“COB封装唯一的缺点是屏面墨色不好掌控,就是在灯不点亮的时候,表面墨色不一致的问题。”深圳市奥蕾达科技有限公司市场总监杨锐也坦言:“COB显示封装的硬伤就在于表面的一致性不够,这个问题不解决,就很难得到客户的认可。”

COB技术的工艺制程比起其他封装技术步骤简化了很多,相对简单,如下图:

LED封装厂宏齐完成了可使用不同基材的集成式封装技术,目前初期采用的是双抛片蓝宝石基板。宏齐董事长汪秉龙指出COG技术可以依照客户需求,将LED晶粒打在不同基板材料上。本次新开发的蓝宝石基板集成式封装技术可提升亮度30%,此COG产品将LED封于玻璃板或蓝宝石板两侧,因中间基板色泽透明,LED的光将会更为均匀,并且此产品省略支架制程,可降低支架产品成本外,也有简化制程优势。

“我们认为COB具有非常好的发展前景,因为COB产品的可靠性远远高于表贴产品,这是第一点;第二点,COB产品随着点密度越小它的成本越低,越接近平民化,这是两个非常重要的特点。它们足以支撑COB走向更美好的未来。

SMD工艺的核心材料:

功率型封装

4.可弯曲:可弯曲能力是COB封装所独有的特性,PCB的弯曲不会对封装好的LED芯片造成破坏,因此使用COB模组可方便地制作LED弧形屏,圆形屏,波浪形屏。是酒吧、夜总会个性化造型屏的理想基材。可做到无缝隙拼接,制作结构简单,而且价格远远低于柔性线路板和传统显示屏模组制作的LED异形屏。

5、使用“寿命长” :24小时365天连续使用8年以上。

十大LED封装技术发展趋势

2.防撞抗压:COB产品是直接将LED芯片封装在PCB板的凹形灯位内,然后用环氧树脂胶封装固化,灯点表面凸起成球面,光滑而坚硬,耐撞耐磨。

将来的主流显示技术微间距Micro-LED,微间距理论上点间距可以做到无穷小,它是一种基于COB封装的微间距显示技术。

食人鱼系列显示屏,是一款介于传统直插灯和传统室内表贴灯之间的三合一直插灯,相对于传统户外246、346直插灯做成的屏,食人鱼系列5353的亮度高、白平衡一致性极好、视角大、红绿蓝灯芯光衰同步、金丝焊线、故障率低特点,这些都是食人鱼系列最大的亮点。由食人鱼5353所完成的全彩显示屏户外防护等级可达IP65以上,从正/侧面看,消除了246、346、546灯珠一直未能解决的花屏 斑点等现象。散热方面更优于户外常用3528、5050等表贴三合一做成的灯珠。据业内人士声称,户外三合一直插灯的市场前景比传统的直插灯和表贴更为可观。

7、全天候优良特性:采用三重防护处理,防水、潮、腐、尘、静电、氧化、紫外效果突出;满足全天候工作条件,零下30度到零上80度的温差环境仍可正常使用。

环氧树脂:保护灯珠的内部结构,可稍微改变灯珠的发光颜色,亮度及角度;

COB型封装

传统LED显示屏的加工工艺比较繁多,尤其是在经过回流焊的过程中,高温状态下SMD灯珠支架和环氧树脂的膨胀系数不一样,极易造成支架和环氧树脂封装壳脱落,出现缝隙,在后期的使用中逐渐出现死灯现象,导致不良率较高。而COB显示屏之所以更稳定,是因为在加工工艺上不存在回流焊贴灯,即使有后期的回流焊贴IC工序,二极管芯片已用环氧树脂胶封装固化保护好了,就避免了焊机内高温焊锡时造成的灯珠支架和环氧树脂间出现缝隙的问题。

6、“是未来”: 将取代DLP、LCD、等离子、投影、电影屏幕、SMD LED显示屏等显示产品。

LED芯片及封装向大功率方向发展,在大电流下产生比Φ5mmLED大10-20倍的光通量,必须采用有效的散热与不劣化的封装材料解决光衰问题,因此,管壳及封装也是其关键技术,能承受数W功率的LED封装已出现。5W系列白、绿、蓝绿、蓝的功率型LED从2003年初开始供货,白光LED光输出达1871lm,光效44.31lm/W绿光衰问题,开发出可承受10W功率的LED,大面积管;匕尺寸为2.52.5mm,可在5A电流下工作,光输出达2001lm,作为固体照明光源有很大发展空间。

“COB封装的一个特点就是能够很好的解决户外防护的问题,韦侨顺采取了一个‘农村包围城市’的战略,先发展户外小间距,对于COB而言,即使到P3、P2.5、P1.8,都很容易实现,所以韦侨顺打算抓紧时间,把握时机,先突破户外小间距,利用高可靠性的优势迂回向室内小间距的领域渗透。”胡志军这样描绘未来的发展蓝图。

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