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技术:细说COB封装的优劣势及工艺

导读: COB在照明上的应用俨然成为一种潮流与趋势,那么,这种封装技术能否应用在显示屏上呢?在封装方式上,已经有企业做出了全新的尝试,并且这种尝试也得到了验证,已经在市场上进行推广运用,在这同时,也引发了行业内人士的广泛关注。

什么是COB?其全称是chip-on-board,即板上芯片封装,是一种区别于SMD表贴封装技术的新型封装方式,具体是将LED裸芯片用导电或非导电胶粘附在PCB上,然后进行引线键合实现其电气连接,并用胶把芯片和键合引线包封。

这种封装方式并非不要封装,只是整合了上下游企业,从LED芯片封装到LED显示单元模组或显示屏的生产都在一个工厂内完成,整合和简化了封装企业和显示屏制造企业的生产流程,生产过程更易于组织和管控,产品的点间距可以更小、可靠性成倍增加、成本更接近平民化。

COB封装最早在照明上应用,并且这种应用也成为一种趋势,据了解,COB封装的球泡灯已经占据了LED灯泡40%左右的市场。

随着LED应用市场的逐渐成熟,用户对产品的稳定、可靠性需求越来越高,特别是在同等条件下,要求产品可以实现更优的能效指标、更低的功耗,以及更具竞争力的产品价格。正是基于此,与传统LEDSMD贴片式封装和大功率封装相比,板上芯片(COB)集成封装技术将多颗LED芯片直接封装在金属基印刷电路板上,作为一个照明模块通过基板直接散热,不仅能减少支架的制造工艺及其成本,而且还具有减少热阻的散热优势,因此成为照明企业主推的一种封装方式。

COB光源除了散热性能好、造价成本低之外,还能进行个性化设计。但在技术上,COB封装仍存在光衰、寿命短、可靠性差等不足之处,如能得到解决,将是未来封装发展的主导方向之一。

COB在照明上的应用俨然成为一种潮流与趋势,那么,这种封装技术能否应用在显示屏上呢?在封装方式上,已经有企业做出了全新的尝试,并且这种尝试也得到了验证,已经在市场上进行推广运用,在这同时,也引发了行业内人士的广泛关注。那么,COB显示屏为什么会得到大家的关注呢?个中必有缘由。

一、COB封装的优劣势分析

COB封装的应用在照明领域已经应用了多年,其在各方面都存在诸多优势,所以得到了诸多照明企业的青睐,那么COB封装技术应用在显示屏上面,又会擦出怎样的火花?会不会也有一些层面出现水土不服的现象呢?一起来分析一下COB封装的优势以及不足之处。据了解,COB封装技术应用在显示屏上,有着传统封装技术不可比拟的优势。

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.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。

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。

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.散热能力强:COB产品是把灯封装在PCB板上,通过PCB板上的铜箔快速将灯芯的热量传出,而且PCB板的铜箔厚度都有严格的工艺要求,加上沉金工艺,几乎不会造成严重的光衰减。所以很少死灯,大大延长了LED显示屏的寿命。

6、耐磨、易清洁:灯点表面凸起成球面,光滑而坚硬,耐撞耐磨;出现坏点,可以逐点维修;没有面罩,有灰尘用水或布即可清洁。

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。

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。”

二、COB封装工艺解读

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。

单就生产流程上来看,就省去了几个步骤,业内人士表示,这样一来,就可以节省很大一部分的成本。值得注意的一点是,COB的封装不需要过回流焊,这也成为COB的优势之一。

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。

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。

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责任编辑:Smith
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