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1、cob封裝的定義
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需要封裝,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。
COB封裝的優勢
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封裝采用的是前景球面發光,視角大于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模組可方便地制作LED弧形屏,圓形屏,波浪形屏。是酒吧、夜總會個性化造型的理想基材。可做到無縫隙拼接,制作結構簡單,而且價格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。因此極少死亡,大大延長壽命。
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。
多年的實際案例和數據證明COB產品功能強大,行業的大力推廣也給了COB產品更大的發展空間。目前COB封裝技術主要有以下三種發展方向
(一)單燈珠COB封裝技術
這種技術沿襲了傳統封裝技術的思路,具有較低的技術門檻,整個工藝路線和產業鏈布局也都沒有太大的改變。顯示屏廠還是購買封裝廠封裝好的COB燈珠,再通過SMT工藝一粒粒裝到LED顯示面板上
(二)有限集成COB封裝技術
為了提高生產效率和降低像素失效率,同時避免大幅增加封裝技術的難度,有些廠家開始嘗試有限集成COB封裝技術。顯示屏廠從封裝廠購買的不再是單顆COB燈珠,而是有限集成封裝的帶有支架的COB模塊,然后將這些模塊通過SMT工藝裝到LED顯示面板上
(三)COB集成封裝技術
COB集成封裝技術指具有高集成度的COB封裝技術,一般至少應具有0.5k以上的集成度,目前的技術已突破2k的集成度。整個LED顯示面板的燈珠集成都是在封裝環節中完成的,不再需要SMT工藝。
COB集成封裝技術與另外兩種COB封裝技術最顯著的區別在于以下幾方面。
(1)無支架。
(2)擁有至少0.5k以上的高集成度。
(3)產業鏈結構中沒有顯示屏廠環節
(4)LED顯示面板在封裝環節中實現集成而不是在封裝后通過SMT工藝實現集成
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。
三、COB封裝面臨的挑戰
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,這塊板子上最多擁有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
這樣的缺點就會突出,進而導致燈泡失效。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。而單燈維護有一個最大的問題就是,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。
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