在LED應(yīng)用市場不斷成熟的背景下,消費者對產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性提出了更高的要求。他們希望在同等條件下,LED產(chǎn)品不僅要展現(xiàn)出色的能效指標(biāo)、實現(xiàn)更低的能耗,還要擁有更具競爭力的價格。面對這樣的市場需求,傳統(tǒng)LED SMD貼片式封裝和大功率封裝方式逐漸顯示出局限性。作為響應(yīng)這一挑戰(zhàn)的技術(shù)革新,板上芯片(COB)集成封裝技術(shù)應(yīng)運而生,它通過直接將多顆LED芯片封裝在金屬基印刷電路板上,形成一個完整的照明模塊。這種設(shè)計不僅簡化了支架的制造工藝,降低了生產(chǎn)成本,還因其獨特的散熱機(jī)制而顯著減少了熱阻。COB封裝方式利用基板直接進(jìn)行散熱,有效提高了整個照明系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性。因此,COB技術(shù)已經(jīng)成為許多照明企業(yè)的首選封裝方案,它以其卓越的性能和成本效益比,滿足了市場對高性能、高穩(wěn)定性及高性價比LED產(chǎn)品的迫切需求。COB光源除了散熱性能好、造價成本低之外,還能進(jìn)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(dǎo)方向之一。
COB性能趨穩(wěn)定,應(yīng)用廣泛
COB產(chǎn)品主要應(yīng)用于商業(yè)照明市場,隨著技術(shù)提升,高功率的COB產(chǎn)品性能趨于穩(wěn)定,近來逐漸被應(yīng)用于戶外照明,包括LED工礦燈、路燈等市場。由于高功率LED與COB LED具有中功率所沒有的產(chǎn)品設(shè)計優(yōu)勢與高光強(qiáng),將能提升高端照明市場的競爭優(yōu)勢。
在專業(yè)商業(yè)照明領(lǐng)域,尤其是針對博物館和畫廊等展示場所的燈具市場,筒燈、投射燈與反射燈占據(jù)主導(dǎo)地位。據(jù)統(tǒng)計,2016年,全球高端商用照明市場在最受歡迎的筒燈和軌道射燈產(chǎn)品中,分別有40%和75%采用了COB光源(以燈具數(shù)量為基準(zhǔn),主要使用功率不超過30W的COB)。
這些產(chǎn)品的市場需求隨后分別以年復(fù)合增長率11%和6%的速度增長。
另外,車用COB也是COB的應(yīng)用領(lǐng)域之一。然而,由于COB市場本身較小,且車用COB僅是其中的一個小分支,因此并未受到業(yè)內(nèi)人士的廣泛關(guān)注。但隨著越來越多的COB制造商紛紛涉足車用COB市場,這一領(lǐng)域迅速成為了價格戰(zhàn)的中心。
工業(yè)照明領(lǐng)域正為中小型COB企業(yè)開啟新的機(jī)遇之門。根據(jù)市場研究報告顯示,LED工業(yè)照明市場在未來幾年將實現(xiàn)飛速增長。具體數(shù)據(jù)顯示,2016年LED工業(yè)照明的市場總值已達(dá)到29.32億美元,并預(yù)計每年將以超過16%的速率增長,其中2016年的增長率更是高達(dá)24%。按照這一趨勢,到2018年,市場規(guī)模有望增至39.35億美元。值得一提的是,由于工業(yè)照明項目通常采用隱形工程渠道,這使得企業(yè)能夠避免激烈的價格競爭和規(guī)模戰(zhàn)。
COB封裝的優(yōu)劣勢分析
COB封裝技術(shù)已在照明行業(yè)中廣泛應(yīng)用并展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢,因此廣受照明企業(yè)的青睞。然而,將COB封裝引入顯示屏領(lǐng)域時,我們不禁好奇它將如何表現(xiàn)?是否會在某些方面遭遇挑戰(zhàn)?讓我們深入探討COB封裝在顯示屏應(yīng)用中的優(yōu)勢與面臨的困難。據(jù)觀察,COB封裝在顯示屏上的應(yīng)用帶來了傳統(tǒng)封裝方式無法比擬的好處。
在當(dāng)今科技飛速發(fā)展的時代,COB封裝技術(shù)因其獨特的性能優(yōu)勢,正逐漸成為LED顯示屏行業(yè)的首選。,
1、超輕薄是其顯著特點之一。根據(jù)不同客戶的需求,我們可以提供從0.4mm到1.2mm不等的PCB板厚度,這樣不僅使得產(chǎn)品的重量降至傳統(tǒng)產(chǎn)品的三分之一,還極大地降低了結(jié)構(gòu)、運輸和工程成本,為客戶提供了經(jīng)濟(jì)高效的解決方案。
2、防撞抗壓方面,COB產(chǎn)品通過將LED芯片直接封裝于PCB板的凹形燈位中,并采用環(huán)氧樹脂膠進(jìn)行固化處理,使得每個燈點表面呈現(xiàn)出光滑堅硬的球面形態(tài),極大提升了其耐撞耐磨性能。這種設(shè)計不僅增強(qiáng)了產(chǎn)品的耐用性,也延長了其使用壽命。
3、關(guān)于視角問題,COB封裝采用了淺井球面發(fā)光技術(shù),實現(xiàn)了超過175度甚至接近180度的廣闊視角,同時擁有更出色的光學(xué)漫散色渾光效果。
這使得COB LED顯示屏在視覺表現(xiàn)上更為出色,為觀眾帶來了更加震撼的視覺體驗。
4、在可彎曲性方面,COB封裝展現(xiàn)了無與倫比的優(yōu)勢。
由于PCB板的彎曲不會對已封裝好的LED芯片造成損害,因此使用COB模組可以輕松制作出LED弧形屏、圓形屏及波浪形屏等多樣化產(chǎn)品,特別適用于酒吧、夜總會等需要個性化造型屏的場合。而且,無縫隙拼接技術(shù)和簡單的制作過程,使其成本遠(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、散熱能力也是COB產(chǎn)品的一大亮點。通過將燈封裝于PCB板上,并利用銅箔來快速傳導(dǎo)燈芯的熱量,加上嚴(yán)格工藝要求的銅箔厚度和沉金工藝,有效減少了光衰減,極少出現(xiàn)死燈情況,從而大大延長了LED顯示屏的使用壽命。
6、COB產(chǎn)品的耐磨易清潔特性也不容忽視。每個燈點的凸起球面設(shè)計不僅光滑堅硬,還便于維護(hù)。
即使出現(xiàn)壞點,也能逐點進(jìn)行維修;而沒有面罩的設(shè)計,讓清潔工作變得更加簡易,只需用水或布即可輕松完成。
7、COB產(chǎn)品具備全天候優(yōu)良特性。通過三重防護(hù)處理,包括防水、防潮、防腐、防塵、防靜電、抗氧化和抗紫外線等,確保了其在極端環(huán)境下也能正常工作,無論是零下30度還是零上80度的溫差環(huán)境都能保持良好性能。
COB顯示封裝技術(shù)在與傳統(tǒng)封裝方式的對比中展現(xiàn)出眾多優(yōu)點,這使得其在LED顯示屏領(lǐng)域顯得尤為突出。然而,令人好奇的是,這項技術(shù)為何在LED顯示屏發(fā)展的早期并未廣泛應(yīng)用。
其潛在的缺陷又是什么呢?深圳韋僑順光電有限公司的副總經(jīng)理胡志軍指出:“COB封裝的主要問題屏面墨色的控制難度,特別是在燈未點亮?xí)r,表面墨色的不一致。”同樣,深圳市奧蕾達(dá)科技有限公司市場總監(jiān)楊銳也提到:“COB顯示封裝面臨的挑戰(zhàn)在于表面一致性的不足,這一問題若未解決,很難贏得客戶的信賴。
”
COB封裝工藝解讀
COB封裝技術(shù)顯著簡化了生產(chǎn)流程,省去了傳統(tǒng)工藝中的多個步驟,包括回流焊,從而降低了生產(chǎn)成本并增強(qiáng)了產(chǎn)品的穩(wěn)定性。與傳統(tǒng)封裝方式相比,COB避免了將燈珠焊接到PCB板上的復(fù)雜環(huán)節(jié),這解決了由于燈腳密集而引起的焊接挑戰(zhàn)和焊點脫落的問題。此外,COB封裝還取消了分光、分色、烘干以及焊錫等工序,特別是消除了對精確溫度控制要求極高的焊錫過程,有效預(yù)防了虛焊和假焊現(xiàn)象,極大地提高了燈珠的可靠性。
COB封裝技術(shù)被認(rèn)為是一種簡化或無需傳統(tǒng)封裝的方法。
盡管這種技術(shù)沒有完全去除封裝步驟,但它確實簡化了這一流程。
與常規(guī)的貼片工藝相比,COB封裝通過省略一些關(guān)鍵步驟,不僅減少了生產(chǎn)時間,還提高了工藝流程的效率,從而顯著降低了生產(chǎn)成本。傳統(tǒng)的SMD生產(chǎn)工藝涉及多個步驟如固晶、焊線、點膠、烘烤、沖壓、分光分色、編帶和貼片等,而COB工藝則對這些步驟進(jìn)行了優(yōu)化。在COB技術(shù)中,IC直接被安裝到線路板上,接著進(jìn)行固晶、焊線、測試以及點膠和烘烤等處理,最終完成產(chǎn)品的制作。
LED顯示屏的生產(chǎn)過程涉及復(fù)雜工藝,特別是在高溫下進(jìn)行回流焊環(huán)節(jié)時,SMD燈珠支架與環(huán)氧樹脂因膨脹系數(shù)差異大而導(dǎo)致封裝殼易分離或產(chǎn)生裂縫,這會引發(fā)使用中的死燈現(xiàn)象,進(jìn)而顯著提高產(chǎn)品的不良率。相比之下,COB顯示屏的穩(wěn)定性得益于其生產(chǎn)過程中無需經(jīng)歷回流焊貼片燈的步驟,盡管后續(xù)可能會對IC進(jìn)行回流焊接,二極管芯片已被環(huán)氧樹脂膠固定并保護(hù),有效防止了因高溫焊接導(dǎo)致的燈珠支架和環(huán)氧樹脂間產(chǎn)生縫隙的問題。
COB封裝技術(shù)目前正遭遇多重挑戰(zhàn),其中最突出的包括較低的首次成功率、確保在高溫環(huán)境下燈具表面不遭受損害以保障優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的比例以及修復(fù)工作的高難度。為了克服這些問題,相關(guān)企業(yè)正在采納特定的防護(hù)措施和采用逐點修正技術(shù),旨在提升產(chǎn)品的質(zhì)量和維修工作的效率。
COB封裝技術(shù)直接在PCB板上操作,不受燈珠限制,便于實現(xiàn)高密度和小間距顯示屏。行業(yè)專家認(rèn)為COB專為小間距設(shè)計,主要用于安防領(lǐng)域小間距顯示屏。COB解決了SMD的焊腳密集問題,簡化了生產(chǎn)流程,降低了成本約15%。此外,COB能解決戶外防護(hù)問題,具有高可靠性和低密度下的成本優(yōu)勢。未來發(fā)展需要解決產(chǎn)品一致性問題,但整體而言,COB封裝是顯示屏技術(shù)的重要發(fā)展趨勢。
下一篇: