淺談SMD與COB技術(shù)在LED顯示領(lǐng)域的應用發(fā)展趨勢

　　近年來(lái)，隨著(zhù)市場(chǎng)和應用場(chǎng)景的不斷演進(jìn)發(fā)展，室內拼接顯示領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng )新發(fā)展不斷。憑借無(wú)拼縫、高亮度、色彩豐富、寬視角、無(wú)噪聲、低功耗、易維護安裝等獨特技術(shù)優(yōu)勢，小間距LED迅速進(jìn)入室內拼接顯示領(lǐng)域，并持續高速成長(cháng)，獲得越來(lái)越多用戶(hù)的認可，應用場(chǎng)景不斷擴展，市場(chǎng)表現持續上升，已與DLP背投拼接技術(shù)、LCD液晶技術(shù)形成“三足鼎立”之勢。

　　一、小間距LED顯示屏的技術(shù)現狀

　　歷經(jīng)多年發(fā)展，LED顯示屏 行業(yè)趨向規范化、集中化方向發(fā)展，并且在技術(shù)革新、競爭激烈、市場(chǎng)需求變化及政策帶動(dòng)下，近些年LED顯示屏的發(fā)展出現了新的特點(diǎn)?？傮w而言，產(chǎn)品技術(shù)含量普遍更高，針對市場(chǎng)不同的需求而生產(chǎn)的細分產(chǎn)品茁壯成長(cháng)。此外，在政策及經(jīng)濟進(jìn)一步發(fā)展的帶領(lǐng)下，更多新的市場(chǎng)等待著(zhù)LED屏企去開(kāi)發(fā)。

　　LED顯示屏器件封裝的發(fā)展經(jīng)歷了20世紀80年代的點(diǎn)陣模塊封裝，20世紀90年代后出現的直插式封裝，亞表貼、表貼封裝，以及2011年以后出現的比較熱門(mén)的小間距器件封裝。從簡(jiǎn)單的組裝到現在對于生產(chǎn)工藝的管控，LED顯示封裝經(jīng)歷了一個(gè)個(gè)技術(shù)革新的階段。

　　目前，SMD表貼封裝技術(shù)在點(diǎn)間距、工藝水平、生產(chǎn)技術(shù)和兼容穩定性等方面已經(jīng)發(fā)展成熟，不斷為小間距LED顯示應用攻城拔寨，留下眾多應用案例，經(jīng)受住了市場(chǎng)的考驗，得到了市場(chǎng)的充分認可。與此同時(shí)，COB技術(shù)開(kāi)始在小間距LED顯示領(lǐng)域發(fā)力，其獨特的產(chǎn)品特性?xún)?yōu)勢不斷吸引市場(chǎng)的注意，小間距LED顯示領(lǐng)域形成了“以SMD表貼封裝為主、COB封裝技術(shù)快速發(fā)展”的新局面。

　　SMD封裝技術(shù)優(yōu)劣及其發(fā)展

　　表貼三合一(SMD)LED于2002年興起，并逐漸占據LED顯示屏器件的市場(chǎng)份額，從引腳式封裝轉向SMD。表貼封裝是將單個(gè)或多個(gè)LED芯片粘焊在帶有塑膠“杯形”外框的金屬支架上(支架外引腳分別連接LED芯片的P、N極)，再往塑膠外框內灌封液態(tài)封裝膠，然后高溫烘烤成型，最后切割分離成單個(gè)表貼封裝器件。由于可以采用表面貼裝技術(shù)(SMT)，自動(dòng)化程度較高。與引腳式封裝技術(shù)相比，SMD LED的亮度、一致性、可靠性、視角、外觀(guān)等方面表現都良好。

　　SMD封裝的技術(shù)優(yōu)勢：

　　1、技術(shù)成熟、相關(guān)生產(chǎn)設備工藝完備，供應體系健全。

　　2、應用廣泛、顯示控制兼容配套成熟、穩定性高。

　　3、燈珠一次通過(guò)率高，品質(zhì)穩定，質(zhì)量高。

　　正是憑借技術(shù)成熟穩定、散熱效果好、維修方便、無(wú)縫拼接、低亮高灰等優(yōu)點(diǎn)，SMD封裝LED顯示屏產(chǎn)品迅速獲得了市場(chǎng)的認可，一路高歌猛進(jìn)，在LED應用市場(chǎng)占據了較大份額。如今以利亞德、Voury卓華、洲明、聯(lián)建為代表的LED顯示屏在指揮室、控制室、會(huì )議室等應用場(chǎng)合獲得了廣泛應用，在政府應急指揮、智能指揮控制、公安交警指揮、通用會(huì )議決策、能源調度中心、軍隊武警指揮等領(lǐng)域均完成了一系列備受矚目的重大項目，使得SMD封裝LED顯示屏的影響力不斷擴大。

　　SMD封裝的局限性：

　　在點(diǎn)間距1.0mm以上的應用領(lǐng)域，SMD封裝技術(shù)的成熟和穩定的產(chǎn)品表現已經(jīng)得到市場(chǎng)的廣泛認同。目前業(yè)內普遍追求的是高對比度、高分辨率，SMD LED器件封裝正朝著(zhù)小尺寸發(fā)展(如SMD0808、SMD0606、SMD0505)以滿(mǎn)足高分辨率LED顯示屏市場(chǎng)需要，但SMD器件尺寸具有一定的局限性。當封裝尺寸往SMD0808更小尺寸封裝發(fā)展時(shí)，封裝的工藝難度急劇增大，良率下降，導致成本增加。這主要是受限于固晶、焊線(xiàn)、劃片(沖切)、焊線(xiàn)的設備精度等因素。另外，在終端應用的成本也會(huì )增加，主要體現在貼裝設備的精度、貼裝效率等。

　　COB封裝技術(shù)優(yōu)劣及其發(fā)展

　　COB封裝顯示模塊示意圖

　　對于COB顯示模塊，采用集成封裝的方式，省去單顆LED器件封裝后再貼片的工藝。板上封裝(Chip on Board)是一種將多顆LED芯片直接安裝在散熱PCB基板上來(lái)直接導熱的結構。COB封裝集合了上游芯片技術(shù)，中游封裝技術(shù)及下游顯示技術(shù)，因此COB封裝需要上、中、下游企業(yè)的緊密合作才能推動(dòng)COB LED顯示屏大規模應用。如上圖所示，為一種COB集成封裝LED顯示模塊，正面為LED燈模組構成像素點(diǎn)，底部為IC驅動(dòng)元件，最后將一個(gè)個(gè)COB顯示模塊拼接成設計大小的LED顯示屏。

　　COB的理論優(yōu)勢：

　　1、設計研發(fā)：沒(méi)有了單個(gè)燈體的直徑，理論上可以做到更加微小;

　　2、技術(shù)工藝：減少支架成本和簡(jiǎn)化制造工藝，降低芯片熱阻，實(shí)現高密度封裝;

　　3、工程安裝：從應用端看，COB LED顯示模塊可以為顯示屏應用方的廠(chǎng)家提供更加簡(jiǎn)便、快捷的安裝效率。

　　4、產(chǎn)品特性上：

　　超輕?。嚎筛鶕蛻?hù)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)傳統產(chǎn)品的1/3，可為客戶(hù)顯著(zhù)降低結構、運輸和工程成本。

　　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，然后用環(huán)氧樹(shù)脂膠封裝固化，燈點(diǎn)表面凸起成球面，光滑而堅硬，耐撞耐磨。

　　大視角：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。

　　散熱能力強：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格的工藝要求，加上沉金工藝，幾乎不會(huì )造成嚴重的光衰減。所以很少死燈，大大延長(cháng)了LED顯示屏的壽命。

　　耐磨、易清潔：表面光滑而堅硬，耐撞耐磨;沒(méi)有面罩，有灰塵用水或布即可清潔。

　　全天候優(yōu)良特性：采用三重防護處理，防水、潮、腐、塵、靜電、氧化、紫外效果突出;滿(mǎn)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。

　　正是這些原因，COB封裝技術(shù)在顯示領(lǐng)域被推向了前臺。以希達電子、Voury卓華、奧蕾達為代表的LED廠(chǎng)商相繼推出了自己的COB封裝顯示產(chǎn)品，可以針對不同的客戶(hù)和市場(chǎng)需求，提供有針對性的定制化產(chǎn)品解決方案。

　　當前COB的技術(shù)難題：

　　目前COB在行業(yè)積累和工藝細節有待提升，也面對一些技術(shù)難題。

　　1、封裝的一次通過(guò)率不高、對比度低、維護成本高等;

　　2、其顯色均勻性遠不如采用分光分色的SMD器件貼片后的顯示屏。

　　3、現有的COB封裝，仍舊采用正裝芯片，需要固晶、焊線(xiàn)工藝，因此焊線(xiàn)環(huán)節問(wèn)題較多且其工藝難度與焊盤(pán)面積成反比。

　　4、制造成本：由于不良率高，造成制造成本遠超SMD小間距。

　　基于以上原因，雖然當前COB技術(shù)在顯示領(lǐng)域取得了一定的突破，但并不意味著(zhù)SMD技術(shù)的徹底退出沒(méi)落，在點(diǎn)間距1.0mm以上領(lǐng)域，SMD封裝技術(shù)憑借其成熟和穩定的產(chǎn)品表現、廣泛的市場(chǎng)實(shí)踐和完善的安裝維護保障體系依舊是主導角色，也是用戶(hù)和市場(chǎng)最適合的選型方向。隨著(zhù)COB產(chǎn)品技術(shù)的逐步完善和市場(chǎng)需求的進(jìn)一步演變，點(diǎn)間距0.5mm~1.0mm這個(gè)區間上，COB封裝技術(shù)的大規模應用才會(huì )體現出其技術(shù)優(yōu)勢和價(jià)值，借用行業(yè)人士一句話(huà)來(lái)說(shuō)：“COB封裝就是為1.0mm及以下點(diǎn)間距量身打造的”。伴隨著(zhù)以希達電子、Voury卓華為代表的先進(jìn)制造商的不懈努力，我們期待COB技術(shù)早日進(jìn)入1.0mm以下點(diǎn)間距領(lǐng)域，解決面臨的技術(shù)難題，徹底煥發(fā)出COB產(chǎn)品的優(yōu)勢。

　　四、結語(yǔ)

　　隨著(zhù)小間距LED顯示在室內拼接領(lǐng)域不斷的攻城略地，小間距LED顯示也在不斷演進(jìn)，形成了“以SMD表貼封裝為主、COB封裝技術(shù)快速發(fā)展”的局面。

　　在1.0mm以上點(diǎn)間距的應用領(lǐng)域，SMD封裝憑借其成熟和穩定的產(chǎn)品表現、廣泛的市場(chǎng)實(shí)踐和完善的安裝維護保障體系依舊是市場(chǎng)的主角，而COB封裝技術(shù)由于其面臨的封裝通過(guò)率不高、對比度低、維護成本高等因素造成的產(chǎn)品成本高、維護困難、性能不穩定，SMD封裝依舊是用戶(hù)和市場(chǎng)最適合的選型方向。

　　未來(lái)的市場(chǎng)，在1.0mm以上的點(diǎn)間距應用區間，SMD封裝技術(shù)仍然會(huì )是主導者，同時(shí)該區間范圍內COB封裝技術(shù)在租賃屏和半戶(hù)外屏有一定的應用空間。COB技術(shù)將是0.5mm-1.0mm的微間距LED顯示屏的主導技術(shù)，MicroLED將統治0.5mm以下的微小間距LED顯示屏市場(chǎng)。

　　SMD封裝技術(shù)和COB封裝技術(shù)是LED顯示屏的兩種不同的技術(shù)路線(xiàn)，在不同的細分市場(chǎng)各有優(yōu)劣;而從整個(gè)大屏拼接市場(chǎng)的角度來(lái)看，隨著(zhù)終端用戶(hù)對應用場(chǎng)景要求的不斷演進(jìn)，數據可視化、互動(dòng)決策、智能指揮控制、多系統聯(lián)動(dòng)等應用場(chǎng)景不斷深入結合，成熟穩定、技術(shù)先進(jìn)的一體化綜合顯控解決方案對于用戶(hù)越發(fā)迫切，Voury卓華正在這條道路上奮力前行!