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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(qū)別于SMD表貼封裝技術(shù)的新型封裝方式,具體是將裸芯片用導(dǎo)電或非導(dǎo)電膠粘附在PCB上,然后進(jìn)行引線鍵合實(shí)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需要封裝,只是整合了上下游企業(yè),從封裝到LED顯示單元模組或顯示屏的生產(chǎn)都在一個(gè)工廠內(nèi)完成,整合和簡(jiǎn)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(guò)程更易于組織和管控,產(chǎn)品的點(diǎn)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(yōu)勢(shì)
1.超輕薄:可根據(jù)客戶的實(shí)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(lái)傳統(tǒng)產(chǎn)品的1/3,可為客戶顯著降低結(jié)構(gòu)、運(yùn)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(shù)脂膠封裝固化,燈點(diǎn)表面凸起成球面,光滑而堅(jiān)硬,耐撞耐磨。
3.大視角:COB封裝采用的是前景球面發(fā)光,視角大于175度,接近180度,而且具有更優(yōu)秀的光學(xué)漫散色渾光效果。
4.可彎曲:可彎曲能力是COB封裝所獨(dú)有的特性,PCB的彎曲不會(huì)對(duì)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(huì)個(gè)性化造型的理想基材??勺龅綗o(wú)縫隙拼接,制作結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,而且價(jià)格遠(yuǎn)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(qiáng):COB產(chǎn)品是把燈封裝在PCB板上,通過(guò)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(yán)格的工藝要求,加上沉金工藝,幾乎不會(huì)造成嚴(yán)重的光衰減。因此極少死亡,大大延長(zhǎng)壽命。
6、耐磨、易清潔:燈點(diǎn)表面凸起成球面,光滑而堅(jiān)硬,耐撞耐磨;出現(xiàn)壞點(diǎn),可以逐點(diǎn)維修;沒(méi)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(hù)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。
多年的實(shí)際案例和數(shù)據(jù)證明COB產(chǎn)品功能強(qiáng)大,行業(yè)的大力推廣也給了COB產(chǎn)品更大的發(fā)展空間。目前COB封裝技術(shù)主要有以下三種發(fā)展方向
?。ㄒ唬﹩螣糁镃OB封裝技術(shù)
這種技術(shù)沿襲了傳統(tǒng)封裝技術(shù)的思路,具有較低的技術(shù)門(mén)檻,整個(gè)工藝路線和產(chǎn)業(yè)鏈布局也都沒(méi)有太大的改變。顯示屏廠還是購(gòu)買封裝廠封裝好的COB燈珠,再通過(guò)SMT工藝一粒粒裝到LED顯示面板上
(二)有限集成COB封裝技術(shù)
為了提高生產(chǎn)效率和降低像素失效率,同時(shí)避免大幅增加封裝技術(shù)的難度,有些廠家開(kāi)始嘗試有限集成COB封裝技術(shù)。顯示屏廠從封裝廠購(gòu)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(guò)SMT工藝裝到LED顯示面板上
?。ㄈ〤OB集成封裝技術(shù)
COB集成封裝技術(shù)指具有高集成度的COB封裝技術(shù),一般至少應(yīng)具有0.5k以上的集成度,目前的技術(shù)已突破2k的集成度。整個(gè)LED顯示面板的燈珠集成都是在封裝環(huán)節(jié)中完成的,不再需要SMT工藝。
COB集成封裝技術(shù)與另外兩種COB封裝技術(shù)最顯著的區(qū)別在于以下幾方面。
?。?)無(wú)支架。
?。?)擁有至少0.5k以上的高集成度。
?。?)產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)中沒(méi)有顯示屏廠環(huán)節(jié)
?。?)LED顯示面板在封裝環(huán)節(jié)中實(shí)現(xiàn)集成而不是在封裝后通過(guò)SMT工藝實(shí)現(xiàn)集成
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(gè)步驟,在一定程度上節(jié)省了時(shí)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(guò)固晶、焊線、點(diǎn)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(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)行簡(jiǎn)化,首先將IC貼在線路板上然后固晶、焊線、測(cè)試、點(diǎn)膠、烘烤,成為成品。
三、COB封裝面臨的挑戰(zhàn)
1、封裝過(guò)程的一次通過(guò)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(jìn)行測(cè)試,所有燈確認(rèn)沒(méi)有問(wèn)題之后,才能進(jìn)行封膠。如何保證整板1024顆燈完全完好,一次通過(guò)率是非常大的挑戰(zhàn)。
2、成品一次通過(guò)率
COB產(chǎn)品是先封燈,封完燈之后,IC驅(qū)動(dòng)器件要進(jìn)行過(guò)回流焊工藝處理,如何保證燈面在過(guò)回流焊處理的時(shí)候,爐內(nèi)240度的高溫不對(duì)燈造成損害。這又是一大挑戰(zhàn),和SMD相比,COB節(jié)省了燈面過(guò)回流焊的處理,但是器件面和SMD一樣,都需要過(guò)回流焊處理的,也就是說(shuō)SMD要過(guò)兩次回流焊,不同的是,SMD過(guò)回流焊的時(shí)候,爐內(nèi)的溫度會(huì)對(duì)燈面造成兩種損傷,一種是焊線,溫度過(guò)高,就會(huì)急劇性快速膨脹,會(huì)造成燈絲拉斷,第二個(gè)是爐內(nèi)熱量通過(guò)支架的4 個(gè)管腳迅速傳遞到燈芯上,燈芯上可能會(huì)造成細(xì)小的碎化損傷,這種損傷很致命,檢測(cè)往往很難發(fā)現(xiàn),包括做老化測(cè)試也很難檢測(cè)出,但是晶體的這種細(xì)小的損傷細(xì)微的裂縫,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的
這樣的缺點(diǎn)就會(huì)突出,進(jìn)而導(dǎo)致燈泡失效。而COB就是要保證在燈面過(guò)回流焊的時(shí)候,爐內(nèi)高溫不對(duì)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(duì)于COB燈的維護(hù),需要專業(yè)的一起來(lái)進(jìn)行修護(hù)與維護(hù)。而單燈維護(hù)有一個(gè)最大的問(wèn)題就是,修好之后,燈的周圍會(huì)出現(xiàn)一個(gè)圈,修一顆燈,周邊一圈都會(huì)被焊槍熏到,維修難度也比較高。
存在挑戰(zhàn)就需要找出相應(yīng)的解決辦法,目前來(lái)說(shuō),COB封裝在封裝以及維護(hù)過(guò)程中遇到的問(wèn)題,企業(yè)都拿出了相應(yīng)的解決方案,比如在燈面過(guò)回流焊的時(shí)候,采用某種方式將燈面進(jìn)行保護(hù),減小損傷;在維護(hù)過(guò)程中采用逐點(diǎn)校正技術(shù),保證燈珠之間的一致性。
四、COB封裝的發(fā)展趨勢(shì)探究
COB封裝有一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是直接在PCB板上進(jìn)行封裝,不受燈珠的限制,所以,對(duì)于COB來(lái)說(shuō)點(diǎn)間距這個(gè)說(shuō)法并不科學(xué),理論上來(lái)說(shuō),COB封裝想要達(dá)到高密,是非常容易的。借用行業(yè)人士一句話來(lái)說(shuō),COB封裝就是為小間距量身打造的。
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