COB封裝與傳統SMD封裝工藝技術(shù)區別的詳解；

　　COB封裝在LED顯示屏應用領(lǐng)域已漸趨成熟，尤其在戶(hù)外小間距領(lǐng)域以其獨特的技術(shù)優(yōu)勢異軍突起。特別是在最近兩年，隨著(zhù)生產(chǎn)技術(shù)以及生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，COB封裝技術(shù)已經(jīng)取得了質(zhì)的突破，以前一些制約發(fā)展的因素，也在技術(shù)創(chuàng )新的過(guò)程中迎刃而解。那么，COB封裝技術(shù)優(yōu)勢到底在哪里?它與傳統的SMD封裝又有哪些不同?未來(lái)它會(huì )取代SMD成為L(cháng)ED顯示屏的主流嗎?在想要弄明白這些問(wèn)題之前，我們應該先要了解這兩種封裝才對。

一、兩種封裝的定義

　　1、COB封裝

　　COB，英文全稱(chēng)：ChipsonBoard，簡(jiǎn)稱(chēng)：COB,中文意思是：板上芯片封裝。是為了解決LED散熱問(wèn)題的一種技術(shù)。相比直插式和SMD其特點(diǎn)是節約空間、簡(jiǎn)化封裝作業(yè),具有高效的熱管理方式。COB封裝即chipOnboard,就是將裸芯片用導電或非導電膠粘附在互連基板上，然后進(jìn)行引線(xiàn)鍵合實(shí)現其電氣連接。如果裸芯片直接暴露在空氣中，易受污染或人為損壞，影響或破壞芯片功能，于是就用膠把芯片和鍵合引線(xiàn)包封起來(lái)。人們也稱(chēng)這種封裝形式為軟包封。

　　COB封裝優(yōu)勢：

　　(1)超輕薄:可根據客戶(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。

　　(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,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。

　　(3)大視角: COB封裝采用的是淺井球面發(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封裝所獨有的特性, PCB的彎曲不會(huì )對封裝好的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)性化造型屏的理想基材?？勺龅綗o(wú)縫隙拼接,制作結構簡(jiǎn)單,而且價(jià)格遠遠低于柔性線(xiàn)路板和傳統顯示屏模組制作的LED異形屏。

　　(5)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)了的壽命。

　　(6)耐磨、易清潔：燈點(diǎn)表面凸起成球面，光滑而堅硬，耐撞耐磨;出現壞點(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。

　　2、SMD封裝

　　SMD，英文全稱(chēng)：SurfaceMountedDevices，簡(jiǎn)稱(chēng)：SMD,中文意思是：表面貼裝器件。它是SMT (SurfaceMountTechnology中文:表面黏著(zhù)技術(shù))元器性中的一種。"在電子線(xiàn)路板生產(chǎn)的初級階段,過(guò)孔裝配完全由人工來(lái)完成。首批自動(dòng)化機器推出后,它們可放置一些簡(jiǎn)單的引腳元件,但是復雜的元件仍需要手工放置方可進(jìn)行波峰焊。表面貼裝元件在大約二十年前推出,并就此開(kāi)創(chuàng )了一個(gè)新紀元。從無(wú)源元件到有源元件和集成電路,最終都變成了表面貼裝器件(SMD)并可通過(guò)拾放設備進(jìn)行裝配。在很長(cháng)一段時(shí)間內人們都認為所有的引腳元件最終都可采用SMD封裝。

　　SMD封裝的特點(diǎn)：

　　(1)組裝密度高、電子產(chǎn)品體積小、重量輕，貼片元件的體積和重量只有傳統插裝元件的1/10左右，一般采用SMT之后,電子產(chǎn)品體積縮小40%~60%,重量減輕60%~80%。

　　(2)可靠性高、抗振能力強。焊點(diǎn)缺陷率低。

　　(3)高頻特性好。減少了電磁和射頻干擾。

　　(4)易于實(shí)現自動(dòng)化,提高生產(chǎn)效率。降低成本達30%~50%。節省材料、能源、設備、人力、時(shí)間等。

二、工藝技術(shù)的不同

　　COB封裝是將LED芯片直接用導電膠和絕緣膠固定在PCB板燈珠燈位的焊盤(pán)上，然后進(jìn)行LED芯片導通性能的焊接，測試完好后，用環(huán)氧樹(shù)脂膠包封。

　　SMD封裝是將LED芯片用導電膠和絕緣膠固定在燈珠支架的焊盤(pán)上，然后采用和COB封裝相同的導通性能焊接，性能測試后，用環(huán)氧樹(shù)脂膠包封，再進(jìn)行分光、切割和打編帶，運輸到屏廠(chǎng)等過(guò)程。

三、生產(chǎn)制造率的對比

　　COB封裝在生產(chǎn)流程上和傳統SMD生產(chǎn)流程基本相同,在固晶,焊線(xiàn)流程上和SMD封裝效率基本相當,但是在點(diǎn)膠,分離,分光,包裝上, COB封裝的效率,要比SMD類(lèi)產(chǎn)品高出很多,傳統SMD封裝人工和制造費用大概占物料成本的15%, COB封裝人工和制造費用大概占物料成本的10%,采用COB封裝,人工和制造費用可節省5%。

四、優(yōu)劣勢的比較

　　SMD封裝廠(chǎng)能造出高質(zhì)量的燈珠是勿容置疑的，只是生產(chǎn)工藝過(guò)多，成本會(huì )相對高些。還會(huì )增加從燈珠封裝廠(chǎng)到屏廠(chǎng)之間的運輸、物料倉儲和質(zhì)量管控成本。

　　而SMD認為COB封裝技術(shù)過(guò)于復雜，產(chǎn)品的一次通過(guò)率沒(méi)有單燈的好控制，甚至是無(wú)法逾越的障礙。失效點(diǎn)無(wú)法維修，成品率低。

　　事實(shí)上，COB封裝以目前的設備技術(shù)和質(zhì)量管控水平，0.5K的集成化技術(shù)可以使一次通過(guò)率達到70%左右，1K的集成化技術(shù)可以達到50%左右、2K的集成化技術(shù)可以使該項指標達到30%左右。即使有沒(méi)有通過(guò)一次通過(guò)率檢測的模組，但整板不良點(diǎn)也就1-5點(diǎn)，超過(guò)5個(gè)不良點(diǎn)位以上的模組很少，封膠前經(jīng)過(guò)測試與返修是可以使成品合格率達到90%-95%左右。隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)驗的積累，這項指標還會(huì )不斷提升。同時(shí)我們還擁有封膠后的壞點(diǎn)逐點(diǎn)修復技術(shù)。

五、低熱阻和光品質(zhì)性能的比較

　　1、低熱阻：

　　傳統SMD封裝應用的系統熱阻為：芯片-固晶膠-焊點(diǎn)-錫膏-銅箔-絕緣層-鋁材。COB封裝的系統熱阻為：芯片-固晶膠-鋁材。COB封裝的系統熱阻要遠低于傳統SMD封裝的系統熱阻,大幅度提高了LED的壽命。

　　2、光品質(zhì)：

　　傳統SMD封裝通過(guò)貼片的形式將多個(gè)分立的器件貼在PCB板上形成LED應用的光源組件,此種做法存在點(diǎn)光,眩光以及重影的問(wèn)題。而COB封裝由于是集成式封裝,是面光源,視角大且易調整,減少出光折射的損失。

六、技術(shù)分析評估

　　1、技術(shù)實(shí)現難易程度

　　SMD封裝： 顯而易見(jiàn)，這種單燈珠單體化封裝技術(shù)已積累多年的實(shí)戰經(jīng)驗，各家都有絕活，也有規模，技術(shù)成熟，實(shí)現起來(lái)相對容易。

　　COB封裝： 是一項多燈珠集成化的全新封裝技術(shù)，實(shí)踐過(guò)程中在生產(chǎn)設備、生產(chǎn)工藝裝備、測試檢測手段等很多的技術(shù)經(jīng)驗是在不斷的創(chuàng )新實(shí)踐中來(lái)積累和驗證，技術(shù)門(mén)檻高難度大。目前面臨的最大困難就是如何提高產(chǎn)品的一次通過(guò)率。COB封裝所面臨的是一座技術(shù)高峰，但它并非不可逾越，只是實(shí)現起來(lái)相對困難。

　　2、出廠(chǎng)失效率控制水平

　　COB和SMD封裝都可以控制得非常好，交給客戶(hù)時(shí)都能保證0失效率。

　　3、成本控制

　　從理論上說(shuō)COB在這一環(huán)節的成本控制應該略勝一籌，但是目前產(chǎn)能有限，尚未形成規?；?，所以暫時(shí)還是SMD占有優(yōu)勢。

　　4、可靠性隱患

　　SMD封裝中使用的四角或六角支架為后續的生產(chǎn)環(huán)節帶來(lái)了技術(shù)困難和可靠性隱患。比如燈珠面過(guò)回流焊工藝需要解決數量龐大的支架管腳焊接良率問(wèn)題。如果SMD要應用到戶(hù)外，還要解決好支架管腳的戶(hù)外防護良率問(wèn)題。

　　而COB技術(shù)正是由于省去了這個(gè)支架，在后續的生產(chǎn)環(huán)節中幾乎不會(huì )再有太大的技術(shù)困難和可靠性隱患。只面臨兩個(gè)技術(shù)丘陵：一個(gè)是如何保證IC驅動(dòng)芯片面過(guò)回流焊時(shí)燈珠面不出現失效點(diǎn)，另一個(gè)就是如何解決模組墨色一致性問(wèn)題。

　　5、應用過(guò)程的友好性問(wèn)題

　　COB封裝燈珠是由環(huán)氧樹(shù)脂固封在PCB板上，環(huán)氧樹(shù)脂膠和PCB板的親合力極強，具有以下物理性能：

　　抗壓強度：8.4kg/mm2

　　剪切強度：4.2kg/mm2

　　抗沖擊強度：6.8kg*cm/cm2

　　硬度：Shore D 84

　　所以不怕靜電、不怕磕碰、不怕沖擊、可彎曲變形、耐磨、易清洗。所以和人的接觸友好性強，不嬌氣，耐用。

　　SMD封裝燈珠是通過(guò)支架的管腳焊接到PCB板上的，物理強度測試性能不高。嬌氣怕碰，怕觸摸引起的靜電失效，和人的接觸友好性不強。

七、市場(chǎng)競爭問(wèn)題

　　COB 封裝由于還未形成大規模產(chǎn)能，目前在P8-P10級別，尚未形成成本優(yōu)勢，目前只是在體育場(chǎng)館和租賃市場(chǎng)需要不怕碰撞的戶(hù)外顯示屏和高低溫、潮濕、鹽霧應用環(huán)境等細分特殊應用市場(chǎng)具有應用優(yōu)勢。在P5-P6級別成本已與SMD相當。在P4-P3甚至更密級別純戶(hù)外應用上成本將占有絕對優(yōu)勢。一但未來(lái)形成產(chǎn)能，COB封裝將在所有點(diǎn)密度級別上具有價(jià)格優(yōu)勢， 目前尚不存在COB同行之間的競爭。

　　SMD面臨同行之間的競爭如同前述，所以支架質(zhì)量至關(guān)重要， 為節約成本而降低支架高度，反而會(huì )使灌膠技術(shù)難度增加，灌膠良率降低，不僅不能節省成本，反而會(huì )使可靠性降低和灌膠加工成本增加。

　　總結一下

　　未來(lái)在顯示屏領(lǐng)域，無(wú)論是COB封裝還是SMD封裝，哪種封裝方式更具有生命力，相信最終用戶(hù)會(huì )做出正確選擇。當然，從當前的情況來(lái)看，為客戶(hù)提供高性?xún)r(jià)比的顯示屏產(chǎn)品依舊是COB封裝努力的方向，最后，也希望COB封裝在產(chǎn)品可靠性和價(jià)格平民化方面將會(huì )為行業(yè)的發(fā)展做出重要貢獻吧。