什麽是COB(Chip On Board)小間距顯示技(jì)術呢?即直接(jiē)將LED發(fā)光晶元封裝在PCB電路板上,並以CELL單元組合成顯示器的(de)技術方式。目前,威創、索尼等行業巨頭對該技術給予了大力支持。
國內高(gāo)端大屏顯(xiǎn)示領導品牌威創認為,小間距LED顯示的發展可以分為兩個階段:第一個階段是解決堪用(yòng)、能用的問題,核心技術突破體現在像(xiàng)素間距縮小到2毫米以下,P1.5和P1.2產(chǎn)品大規模量產(chǎn);小間距LED顯(xiǎn)示發展的第二個階段則主要是提供更(gèng)高的產品可靠性和視覺體驗效果,其中COB封裝是最關鍵的技術方向(xiàng)之一。
2016年春(chūn),威創正式(shì)推出P1.5標準的COB封裝產品。業(yè)內專家認為,隨著2016年COB封裝小間距LED電視產(chǎn)品初建功勳,2017年該(gāi)類型產品或逐漸進入(rù)“供給側爆發成長期”。
化繁(fán)為簡,COB封(fēng)裝小間距LED何以如此神奇
對於(yú)小間距LED屏(píng)的(de)應用,死燈是最大的(de)問題。以P1.6產品為例,每平米超過39萬顆燈珠、近160萬跟引(yǐn)線。這些部件整體構(gòu)成了(le)一個非(fēi)常(cháng)複雜的工藝係統難題:即這麽複雜的係(xì)統,都要采用一種稱為“回(huí)流焊”的工藝實現連(lián)接。而回流焊過程本身意味著“人為高溫”(240度,遠(yuǎn)超過LED顯示屏(píng)的(de)正常工作溫度)。
在高溫操(cāo)作過程中,由於LED燈珠的SMD貼片封裝中的不同材(cái)料,例如銅支架、環氧樹脂材料、晶(jīng)體的熱膨脹係數不同,燈珠自身難免發生熱應力變化。這成為了小間距LED屏壞燈、死燈的核心“罪魁禍首”。
而采用COB封裝技術,在晶片裂片(piàn)之後的封裝過程中,LED晶體一次性成為最小的CELL顯示單元,不在需要後期二次“表貼”焊接。這種工程流程,通過減少一次高精(jīng)細度和高溫環境操作,最大程度(dù)保(bǎo)障了LED晶體(tǐ)的電器和半(bàn)導體結構穩定性,可以使得顯(xiǎn)示屏的壞燈率下降(jiàng)一個數量級以上。
或者說,COB封裝的特點就是,LED封裝之後,不再需要傳統(tǒng)“表貼”過程。由於省略了一步高溫(wēn)高精度工藝,從而帶來了(le)整(zhěng)個工程係統可靠性的(de)增強。這是COB封裝被小(xiǎo)間距(jù)LED行(háng)業看好的核心原因。
整體封裝,COB技術好處多多
從小間距LED屏的壞(huài)燈和穩定性角度看,除了回流焊的“高溫”破壞過程外,還有(yǒu)以下幾個方(fāng)麵需要高度重視:
第一,顯示單元的碰撞(zhuàng)過程(chéng)。SMD表貼產品的燈珠並非與PCB板無縫連接,這使得碰撞過程容(róng)易造成應力在單顆燈珠上集中。而大屏係統的運輸、安裝等(děng),難免有震動和碰撞。這造成了小間距LED顯示屏壞燈(dēng)率的“工程性”增加。COB封裝(zhuāng)技術(shù),則通過環(huán)氧樹脂、晶片、PCB板的高度一體化粘結成型,可以(yǐ)有效保護晶片和(hé)晶片電器連接部位的穩定性。
第二,係統工作過程中(zhōng)的溫度(dù)均勻性。越是間距更小的SMD封裝小間距產品,就越是要采(cǎi)用高功率(lǜ)小顆粒(lì)LED晶(jīng)體。同時,燈珠與顯示板之間的縫(féng)隙則導致(zhì)晶片工作過(guò)程中熱傳導能力障礙。COB封裝由於采用更為集成(chéng)化的整體工藝,使得在晶體選擇上可以選用(yòng)功率麵(miàn)積密(mì)度更低、晶體顆粒更大一些的晶片(piàn),進而降低核心發(fā)光(guāng)點工作(zuò)強度。同(tóng)時,COB封裝實(shí)現了環氧樹脂全(quán)包裹下的全固體無縫隙散熱,使得工作狀態中LED晶(jīng)體(tǐ)的熱集中度下降,有利於延長產品壽命、提升係統穩(wěn)定性。
第三,整體封裝工(gōng)藝,COB做到“密封五防”。即,COB可以很好的做(zuò)到晶體、晶體電器連接部位的(de)“防(fáng)水、防潮(cháo)、防塵、防靜電、防氧化”。對比SMD封裝,在工藝上(shàng),尤其是出現震(zhèn)動和碰撞後,電(diàn)器連接的長期化學和電學穩定性損(sǔn)傷時有發生——這是長期應(yīng)用中,持續壞(huài)燈的罪魁禍首之一。
所以,整體看,COB封裝是比較SMD產品更為能夠提供“高可(kě)靠性(xìng)”的工藝過程。
從視覺效果出發,COB改變不是一點(diǎn)點
LED顯示係統的(de)好處是什麽?高亮、色彩絢麗。但是,在以單顆燈珠為基件的係統中,像素顆粒化、可視角度(dù)、畫麵柔和性也(yě)是其顯示效果的缺陷。
傳統的LED顯示係(xì)統多用於室外顯示(shì)、遠距離(lí)觀看顯示,其對可視角度和視覺舒適性的需求並不(bú)明顯。但是,隨著小間距LED應(yīng)用的普及,室內顯示屏係統、近距離觀看係統的大量出現,如何提升LED顯示屏的觀看舒適性成(chéng)為了一大行業性難題。
對比SMD封裝,COB技術下的(de)小(xiǎo)間距LED產品,天然(rán)的是“非(fēi)顆粒顯示”,畫質的均勻性、色彩曲線、可視角度效果(guǒ)都有不同程度的提高。在采用(yòng)PCB cell板內置逐點調教技(jì)術後,COB在晶體和單元效果均勻性上(shàng)也獲得了巨大進步。這些變(biàn)化結合(hé)在一起,使得COB封裝成為實現小間距LED電視“視覺舒適性”和“體驗效果提升”的最好(hǎo)技術路線。
威創對此的描(miáo)述是,COB“實現了LED顯示單元從‘點’光源向‘麵’光源的轉換(huàn),畫麵更均勻、無光斑,結合先進的表麵塗層技術,COB小間距LED產(chǎn)品圖像顯示更柔和(hé),有效降低光強輻射,消除摩爾紋和(hé)炫(xuàn)光(guāng),減輕對觀看(kàn)者視網膜的傷害,利於近(jìn)距離和(hé)長(zhǎng)時間觀看”。
鼎定下一代小間距LED電(diàn)視新標準,COB在路上
雖然COB顯示技(jì)術已經成為小間距led行業的明日(rì)之星,但是這並不意味著COB技術已經完美無缺。
事實(shí)上,因為COB技術是一次性CELL封裝(zhuāng)技(jì)術,徹底取消(xiāo)了回流焊為核心的表貼(tiē)過程(chéng),這本身(shēn)意味(wèi)著“封裝過程”複雜性的增加。包括單位CELL內的晶體數量,從SMD的紅綠藍三(sān)顆,變成了數千顆甚至更多,這種複雜性(xìng)的提升,使得COB封裝在CELL階段的穩定性(xìng)控製、可靠性測試等更為複雜。
同時(shí),COB封裝技術本身起步較(jiào)晚,且長期被(bèi)用於高端高亮光源和訂製化光源市(shì)場,在小間距LED屏顯示領域工藝技術和材料技術積累不及SMD技術。這導致在極小間距產品上(shàng)、在(zài)綜合成本上,COB還較(jiào)傳統SMD技術有所劣勢。預(yù)測認為,2017年COB技術的關鍵就在於在P1.5、P1.2和P1.0產品上做出更(gèng)多的技術突破和成本突破。
不過,依賴於COB技術自(zì)身的顯示性能(néng)優勢,COB產品已經取得了(le)很(hěn)不錯的(de)市場反響。例如在廣電演播室(shì)領域,由於COB技術自身的抗摩爾紋特性,使得攝像係統人員異常喜歡這一新技術。在指揮調度中心市(shì)場,COB的高度穩定性、維護維修便(biàn)捷性和觀看舒適性,也(yě)得到了很高(gāo)的客戶認(rèn)可。在(zài)租賃行業,COB更能防止碰撞和震動損傷的(de)特點,使得(dé)租(zū)賃市(shì)場非常看好(hǎo)這一(yī)產品的推廣,P1.9的COB產品,已經成為租賃行業的新寵。
總之,技術(shù)創新永遠在(zài)路上,小間距LED顯示(shì)解決了能(néng)用問(wèn)題之後,如何“好用”已經(jīng)成為行業競爭焦點——這將是COB最大的機會所在。
