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COB封裝的優(yōu)劣分析及工藝解讀

導讀: COB在照明上的應(yīng)用儼然成為一種潮流與趨勢,那么,這種封裝技術(shù)能否應(yīng)用在顯示屏上呢?在封裝方式上,已經(jīng)有企業(yè)做出了全新的嘗試,并且這種嘗試也得到了驗證,已經(jīng)在市場上進行推廣運用,在這同時,也引發(fā)了行業(yè)內(nèi)人士的廣泛關(guān)注。


    什么是COB?

    其全稱是chip-on-board,即板上芯片封裝,是一種區(qū)別于SMD表貼封裝技術(shù)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,然后進行引線鍵合實現(xiàn)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(yè),從LED芯片封裝到LED顯示單元模組或顯示屏的生產(chǎn)都在一個工廠內(nèi)完成,整合和簡化了封裝企業(yè)和顯示屏制造企業(yè)的生產(chǎn)流程,生產(chǎn)過程更易于組織和管控,產(chǎn)品的點間距可以更小、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(yīng)用,并且這種應(yīng)用也成為一種趨勢,據(jù)了解,COB封裝的球泡燈已經(jīng)占據(jù)了LED燈泡40%左右的市場。


    隨著LED應(yīng)用市場的逐漸成熟,用戶對產(chǎn)品的穩(wěn)定、可靠性需求越來越高,特別是在同等條件下,要求產(chǎn)品可以實現(xiàn)更優(yōu)的能效指標、更低的功耗,以及更具競爭力的產(chǎn)品價格。正是基于此,與傳統(tǒng)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(shù)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(yōu)勢,因此成為照明企業(yè)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(shè)計。但在技術(shù)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(fā)展的主導方向之一。


    COB在照明上的應(yīng)用儼然成為一種潮流與趨勢,那么,這種封裝技術(shù)能否應(yīng)用在顯示屏上呢?在封裝方式上,已經(jīng)有企業(yè)做出了全新的嘗試,并且這種嘗試也得到了驗證,已經(jīng)在市場上進行推廣運用,在這同時,也引發(fā)了行業(yè)內(nèi)人士的廣泛關(guān)注。那么,COB顯示屏為什么會得到大家的關(guān)注呢?個中必有緣由。


    一、COB封裝的優(yōu)劣勢分析

    COB封裝的應(yīng)用在照明領(lǐng)域已經(jīng)應(yīng)用了多年,其在各方面都存在諸多優(yōu)勢,所以得到了諸多照明企業(yè)的青睞,那么COB封裝技術(shù)應(yīng)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(xiàn)水土不服的現(xiàn)象呢?一起來分析一下COB封裝的優(yōu)勢以及不足之處。據(jù)了解,COB封裝技術(shù)應(yīng)用在顯示屏上,有著傳統(tǒng)封裝技術(shù)不可比擬的優(yōu)勢。


    1.超輕?。嚎筛鶕?jù)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(tǒng)產(chǎn)品的1/3,可為客戶顯著降低結(jié)構(gòu)、運輸和工程成本。


    2.防撞抗壓:COB產(chǎn)品是直接將LED芯片封裝在PCB板的凹形燈位內(nèi),然后用環(huán)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(fā)光,視角大于175度,接近180度,而且具有更優(yōu)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(jié)構(gòu)簡單,而且價格遠遠低于柔性線路板和傳統(tǒng)顯示屏模組制作的LED異形屏。


    5.散熱能力強:COB產(chǎn)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:燈點表面凸起成球面,光滑而堅硬,耐撞耐磨;出現(xiàn)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(yōu)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(huán)境仍可正常使用。


    要說起來,COB顯示封裝的優(yōu)勢還真是不少,尤其是與傳統(tǒng)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(yōu)勢,為什么沒有在LED顯示屏的發(fā)展早期得到大規(guī)模的運用呢?COB封裝的不足之處又體現(xiàn)在哪里呢?專家表示:“COB封裝唯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?!?、“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?!?


    二、COB封裝工藝解讀

    COB的封裝技術(shù)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(huán)節(jié),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(jié)省了時間和工藝,也在一定程度上節(jié)約了成本。SMD的生產(chǎn)工藝需要經(jīng)過固晶、焊線、點膠、烘烤、沖壓、分光分色、編帶、貼片等環(huán)節(jié),而COB的工藝在這個基礎(chǔ)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(chǎn)流程上來看,就省去了幾個步驟,業(yè)內(nèi)人士表示,這樣一來,就可以節(jié)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(yōu)勢之一。


    常規(guī)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,那么唯一的解決辦法就是把焊點縮小。很小的焊錫穩(wěn)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,最關(guān)鍵的區(qū)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(xiàn)象,對于燈珠的穩(wěn)定性提升是一大挑戰(zhàn)。而COB沒有這個流程,那么穩(wěn)定性就會得到很大的提升。


    傳統(tǒng)LED顯示屏的加工工藝比較繁多,尤其是在經(jīng)過回流焊的過程中,高溫狀態(tài)下SMD燈珠支架和環(huán)氧樹脂的膨脹系數(shù)不一樣,極易造成支架和環(huán)氧樹脂封裝殼脫落,出現(xiàn)縫隙,在后期的使用中逐漸出現(xiàn)死燈現(xiàn)象,導致不良率較高。而COB顯示屏之所以更穩(wěn)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(huán)氧樹脂膠封裝固化保護好了,就避免了焊機內(nèi)高溫焊錫時造成的燈珠支架和環(huán)氧樹脂間出現(xiàn)縫隙的問題。
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