COB封裝挑戰戶外小間距新極限 SMD封裝將面臨巨大挑戰

文章來源:恒光電器

發布時間:2015-05-03

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 COB封裝在LED顯示屏應用領域已漸趨成熟，恒光，車間照明，尤其在戶外小間距領域以其獨特的技術優勢異軍突起，目前已突破戶外P3.0級別，在不久的將來突破戶外P2.0級別已勢所必然。那么COB封裝技術到底是何方神圣？為何一埃出現就具有如此生猛的表現，ROSH認證，令人刮目相看？它的技術優勢到底在哪里？

 

一．什么是COB封裝

COB封裝的英文是Chip On Board，超市照明，直譯就是芯片放在板上。如圖所示

 

在LED顯示技術領域，CE認證，COB封裝工藝就是將LED裸晶芯片用導電膠或絕緣膠固定在PCB的燈位焊盤上，然后用超聲波焊接技術對LED芯片進行導電功能引線焊合，最后用環氧樹脂膠對燈位進行包封，照明產品，保護好LED發光芯片。

 

二. COB封裝工藝與DIP和SMD封裝工藝的區別。

如圖所示：

DIP封裝

 

SMD封裝

DIP和SMD封裝工藝在固晶焊線方面與COB封裝沒有區別，它最大的區別在于使用了紅色部分的支架。大家都知道，支架有四個焊腿，需要通過SMT焊接到PCB板上。因此COB封裝工藝相比DIP和SMD封裝工藝最大的不同之處在于省去了一個燈面過回流焊接處理工藝。

 

三. COB封裝工藝的優點

 

1.高可靠性

評價可靠性的重要指標是死燈率：

LED顯示屏行業目前使用的國家標準是：萬分之三

COB封裝工藝可以使該項指標達到：

全彩屏：小于十萬分之五

單、雙色屏：小于百萬分之八

為什么COB封裝顯示屏具有如此高的可靠性，我們通過以下五點進行分析：

 

A: 單燈生產過程控制環節減少。

大家都知道，一個全彩燈珠需要五條焊線

如圖所示

COB封裝工藝僅需要在生產過程中控制好這五條焊線的質量，建筑照明，而SMD工藝除了這五條焊線的質量要控制好，還需要控制好燈面過回流焊工藝時支架四個焊腳的焊接質量，LED照明工程，如圖所示：

根據可靠性原理，一個系統的控制環節越少，可靠性越高。COB和SMD的控制環節分別是5和9，所以SMD的可靠性在這方面至少比COB低將近一倍。

 

再看下圖：

如果生產1平米的P10，SMD封裝工藝就要多出4萬控制點。如果將點密度縮小一倍，也就是點密度達到P5級別，SMD封裝工藝每平米就要有16萬個焊點需要控制。如果將點密度進一步縮小到P2級別，SMD封裝工藝每平米就要有100萬個焊點需要控制。如何在P2小點間距情況下，保證100萬個焊點不出現假焊、連焊、虛焊，是一項令人十分頭疼的問題。

COB封裝工藝創造了革命性的一步，甩掉了支架焊接這個環節。

 

B. COB省去了燈珠面過回流焊工藝，不存在回流焊爐內高溫對LED芯片和焊線造成的微觀損傷。

 

而SMD燈珠需要表貼加工將其焊接到PCB板上，所以在爐內要經受240°溫度的考驗，如果環氧樹脂膠TG點過低，高溫會造成膠體的熱膨脹系數急劇增大，導致LED芯片焊線的破壞失效。另外高溫通過支架管腳傳導到芯片造成晶體碎化失效的可能性增加。

 

C. COB封裝工藝是直接將LED裸芯片固定到焊盤上，所以散熱面積相對SMD要大，熱傳導系數也高，散熱性好。

而SMD是將LED裸芯片固定在支架內的焊盤上，焊盤需要通過支架金屬管腳將熱量間接傳遞到PCB板上。

 

D. COB封裝工藝線路板采用沉金工藝，沒有采用SMD封裝的PCB板噴錫工藝，所以PCB板線路抗氧化能力高。

 

E. COB封裝工藝燈面曲線圓滑呈半球面，如圖所示：

而SMD呈四角形，有明顯棱角。COB在后續的戶外納米鍍膜、抗紫外鍍膜和三防漆噴涂戶外防護處理工藝時，沒有陰影區，無處理死角。而SMD在處理表貼燈珠的四腿或六腿焊盤的戶外防護上，在如何處理好這幾百萬個焊點的抗氧化能力上又將面臨一場巨大的挑戰。

 

2.省成本

相對于SMD封裝工藝，COB封裝工藝節省了成本，主要來源于以下四個方面：

 

A. 節省原材料成本

COB封裝不再使用支架和編帶等金屬原材料。
 

B. 節省工序加工成本

COB封裝節省了燈珠線路板的切割、分光、編帶和燈面的回流焊工藝等。

 

C. 節省了運輸成本

COB封裝不再使用支架，節省了支架的重量。比如一平米的SMD P3全彩屏會用到111111個支架。

COB封裝使用逐點精確點膠工藝對LED裸芯片進行保護，所以使用膠量非常少，以P3全彩為例，一塊1024個燈珠的模組用膠量僅僅不到3克。所以也節省了模組的重量。

節省了重量就節省了物流成本。

 

D. 簡化了生產組織過程

COB封裝工藝整合了LED顯示產業鏈的中、下游企業的生產流程，在一個企業內部就可完成從LED燈珠的封裝到LED顯示屏的制作過程，節約了生產組織成本，技術資訊，中間環節的包裝和物流成本、質量控制成本等。 

而SMD封裝工藝是由燈珠封裝廠將燈珠做好，打好包裝運輸到LED顯示屏生產企業。

 

3.易于實現小點間距

對于小點間距的應用趨勢，LED照明企業，未來有可能突破P1.0級別，如果單從可靠性方面來看，COB封裝工藝的優勢要遠遠強于SMD封裝工藝，理由如下。

以P1.0級別為例：每平米P1.0的點密度計算如下：

1÷(0.001X0.001)=1000000

為100萬個點，以每個點有4個支架焊腳計算，整個生產過程需要控制400萬個焊腳，這將是十分十分困難的，3c認證，而COB封裝將不會有這種困難，所以可靠性遠高于SMD.

還有COB封裝在設計燈珠直徑時不再受制于支架尺寸的限制，如下圖所示：