COB封装挑战户外小间距新极限 SMD封装将面临巨大挑战

文章来源:恒光电器

发布时间:2015-05-03

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 COB封装在LED显示屏应用领域已渐趋成熟，恒光，车间照明，尤其在户外小间距领域以其独特的技术优势异军突起，目前已突破户外P3.0级别，在不久的将来突破户外P2.0级别已势所必然。那么COB封装技术到底是何方神圣？为何一埃出现就具有如此生猛的表现，ROSH认证，令人刮目相看？它的技术优势到底在哪里？

 

一．什么是COB封装

COB封装的英文是Chip On Board，超市照明，直译就是芯片放在板上。如图所示

 

在LED显示技术领域，CE认证，COB封装工艺就是将LED裸晶芯片用导电胶或绝缘胶固定在PCB的灯位焊盘上，然后用超声波焊接技术对LED芯片进行导电功能引线焊合，最后用环氧树脂胶对灯位进行包封，照明产品，保护好LED发光芯片。

 

二. COB封装工艺与DIP和SMD封装工艺的区别。

如图所示：

DIP封装

 

SMD封装

DIP和SMD封装工艺在固晶焊线方面与COB封装没有区别，它最大的区别在于使用了红色部分的支架。大家都知道，支架有四个焊腿，需要通过SMT焊接到PCB板上。因此COB封装工艺相比DIP和SMD封装工艺最大的不同之处在于省去了一个灯面过回流焊接处理工艺。

 

三. COB封装工艺的优点

 

1.高可靠性

评价可靠性的重要指标是死灯率：

LED显示屏行业目前使用的国家标准是：万分之三

COB封装工艺可以使该项指标达到：

全彩屏：小于十万分之五

单、双色屏：小于百万分之八

为什么COB封装显示屏具有如此高的可靠性，我们通过以下五点进行分析：

 

A: 单灯生产过程控制环节减少。

大家都知道，一个全彩灯珠需要五条焊线

如图所示

COB封装工艺仅需要在生产过程中控制好这五条焊线的质量，建筑照明，而SMD工艺除了这五条焊线的质量要控制好，还需要控制好灯面过回流焊工艺时支架四个焊脚的焊接质量，LED照明工程，如图所示：

根据可靠性原理，一个系统的控制环节越少，可靠性越高。COB和SMD的控制环节分别是5和9，所以SMD的可靠性在这方面至少比COB低将近一倍。

 

再看下图：

如果生产1平米的P10，SMD封装工艺就要多出4万控制点。如果将点密度缩小一倍，也就是点密度达到P5级别，SMD封装工艺每平米就要有16万个焊点需要控制。如果将点密度进一步缩小到P2级别，SMD封装工艺每平米就要有100万个焊点需要控制。如何在P2小点间距情况下，保证100万个焊点不出现假焊、连焊、虚焊，是一项令人十分头疼的问题。

COB封装工艺创造了革命性的一步，甩掉了支架焊接这个环节。

 

B. COB省去了灯珠面过回流焊工艺，不存在回流焊炉内高温对LED芯片和焊线造成的微观损伤。

 

而SMD灯珠需要表贴加工将其焊接到PCB板上，所以在炉内要经受240°温度的考验，如果环氧树脂胶TG点过低，高温会造成胶体的热膨胀系数急剧增大，导致LED芯片焊线的破坏失效。另外高温通过支架管脚传导到芯片造成晶体碎化失效的可能性增加。

 

C. COB封装工艺是直接将LED裸芯片固定到焊盘上，所以散热面积相对SMD要大，热传导系数也高，散热性好。

而SMD是将LED裸芯片固定在支架内的焊盘上，焊盘需要通过支架金属管脚将热量间接传递到PCB板上。

 

D. COB封装工艺线路板采用沉金工艺，没有采用SMD封装的PCB板喷锡工艺，所以PCB板线路抗氧化能力高。

 

E. COB封装工艺灯面曲线圆滑呈半球面，如图所示：

而SMD呈四角形，有明显棱角。COB在后续的户外纳米镀膜、抗紫外镀膜和三防漆喷涂户外防护处理工艺时，没有阴影区，无处理死角。而SMD在处理表贴灯珠的四腿或六腿焊盘的户外防护上，在如何处理好这几百万个焊点的抗氧化能力上又将面临一场巨大的挑战。

 

2.省成本

相对于SMD封装工艺，COB封装工艺节省了成本，主要来源于以下四个方面：

 

A. 节省原材料成本

COB封装不再使用支架和编带等金属原材料。
 

B. 节省工序加工成本

COB封装节省了灯珠线路板的切割、分光、编带和灯面的回流焊工艺等。

 

C. 节省了运输成本

COB封装不再使用支架，节省了支架的重量。比如一平米的SMD P3全彩屏会用到111111个支架。

COB封装使用逐点精确点胶工艺对LED裸芯片进行保护，所以使用胶量非常少，以P3全彩为例，一块1024个灯珠的模组用胶量仅仅不到3克。所以也节省了模组的重量。

节省了重量就节省了物流成本。

 

D. 简化了生产组织过程

COB封装工艺整合了LED显示产业链的中、下游企业的生产流程，在一个企业内部就可完成从LED灯珠的封装到LED显示屏的制作过程，节约了生产组织成本，技术资讯，中间环节的包装和物流成本、质量控制成本等。 

而SMD封装工艺是由灯珠封装厂将灯珠做好，打好包装运输到LED显示屏生产企业。

 

3.易于实现小点间距

对于小点间距的应用趋势，LED照明企业，未来有可能突破P1.0级别，如果单从可靠性方面来看，COB封装工艺的优势要远远强于SMD封装工艺，理由如下。

以P1.0级别为例：每平米P1.0的点密度计算如下：

1÷(0.001X0.001)=1000000

为100万个点，以每个点有4个支架焊脚计算，整个生产过程需要控制400万个焊脚，这将是十分十分困难的，3c认证，而COB封装将不会有这种困难，所以可靠性远高于SMD.

还有COB封装在设计灯珠直径时不再受制于支架尺寸的限制，如下图所示：