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你的理解真的正确吗?LED封装中COB和SMD到底孰优孰劣?

发布时间:2019-05-24 08:00 来源:未知 编辑:admin

  COB封装在LED显示屏应用领域已渐趋成熟,尤其在户外小间距领域以其独特的技术优势异军突起。特别是在最近两年,随着生产技术以及生产工艺的改进,COB封装技术已经取得了质的突破,以前一些制约发展的因素,也在技术创新的过程中迎刃而解。

  那么,COB封装技术优势到底在哪里?它与传统的SMD封装又有哪些不同?未来它会取代SMD成为LED显示屏的主流吗?

  一般来说,某种封装技术是否有生命力,是要从产业链的头部(LED芯片)一直看到它尾部(客户应用端)。通过全面的分析来评估。其中,对某种封装技术的最终评判权一定是来自客户应用端,而不是产业链上的某个环节。本文将通过COB与SMD两种封装形式进行分析和比较,探讨LED显示领域最佳的封装形式。

  总体来说,COB封装和SMD封装在LED芯片的选择上是站在同一个起跑线上,之后选择了不同的技术路线。

  COB封装是将LED芯片直接用导电胶和绝缘胶固定在PCB板灯珠灯位的焊盘上,然后进行LED芯片导通性能的焊接,测试完好后,用环氧树脂胶包封。

  SMD封装是将LED芯片用导电胶和绝缘胶固定在灯珠支架的焊盘上,然后采用和COB封装相同的导通性能焊接,性能测试后,用环氧树脂胶包封,再进行分光、切割和打编带,运输到屏厂等过程。

  SMD封装厂能造出高质量的灯珠是勿容置疑的,只是生产工艺过多,成本会相对高些。还会增加从灯珠封装厂到屏厂之间的运输、物料仓储和质量管控成本。

  而SMD认为COB封装技术过于复杂,产品的一次通过率没有单灯的好控制,甚至是无法逾越的障碍。失效点无法维修,成品率低。

  事实上,COB封装以目前的设备技术和质量管控水平,0.5K的集成化技术可以使一次通过率达到70%左右,1K的集成化技术可以达到50%左右、2K的集成化技术可以使该项指标达到30%左右。即使有没有通过一次通过率检测的模组,但整板不良点也就1-5点,超过5个不良点位以上的模组很少,封胶前经过测试与返修是可以使成品合格率达到90%-95%左右。随着技术的进步和经验的积累,这项指标还会不断提升。同时我们还拥有封胶后的坏点逐点修复技术。

  SMD封装:显而易见,这种单灯珠单体化封装技术已积累多年的实战经验,各家都有绝活,也有规模,技术成熟,实现起来相对容易。

  COB封装:是一项多灯珠集成化的全新封装技术,实践过程中在生产设备、生产工艺装备、测试检测手段等很多的技术经验是在不断的创新实践中来积累和验证,技术门槛高难度大。目前面临的最大困难就是如何提高产品的一次通过率。COB封装所面临的是一座技术高峰,但它并非不可逾越,只是实现起来相对困难。

  从理论上说COB在这一环节的成本控制应该略胜一筹,但是目前产能有限,尚未形成规模化,所以暂时还是SMD占有优势。

  SMD封装中使用的四角或六角支架为后续的生产环节带来了技术困难和可靠性隐患。比如灯珠面过回流焊工艺需要解决数量庞大的支架管脚焊接良率问题。如果SMD要应用到户外,还要解决好支架管脚的户外防护良率问题。

  而COB技术正是由于省去了这个支架,在后续的生产环节中几乎不会再有太大的技术困难和可靠性隐患。只面临两个技术丘陵:一个是如何保证IC驱动芯片面过回流焊时灯珠面不出现失效点,另一个就是如何解决模组墨色一致性问题。

  SMD封装是由显示屏厂采购SMD封装厂的灯珠, 然后贴片加工到PCB板上。

  这个环节和封装环节不同,封装环节处于产业链的中游,企业数量屈指可数,还会有一定的利润空间。而屏厂环节在SMD产业链中处于下游,企业众多,技术门槛相对较低,竞争激烈、利润薄、生存压力大。在众多的屏厂企业中通过融资上市的公司凭借资金实力、品牌优势和国外市场渠道优势占据主要地位,其它的中小企业如果没有差异化的产品只能是大浪淘沙。企业参差不齐的发展水平必然导致产品质量的差异化程度扩大。在这样的环境中企业会如何做,怎样做?

  要想在这个环节上做好,尽量减少产品可靠性下降的问题,采用的技术看似简单,其实不然。以下三个因素值得大家关注?

  我们认为,以降低原材料品质和牺牲产品质量的竞争是会给产业链带来灾难性的后果。

  SMD封装随着产品点密度的增加,贴片技术难度增加,产品的成本也会增加。而且点密度越高,成本增加越多,呈非线性加快增长关系。

  SMD封装由于每个支架一般存在4个焊脚,在此环节就一定存在可靠性降低问题。这是由可靠性理论所决定的。根据可靠性原理,一个产品的控制环节越少,可靠性越高。请看下表: 模组灯珠面回流焊工艺COB封装和SMD封装质量控制环节对比

  从表中我们可以清楚地看到这样一个事实,COB封装随着点间距的变小和点密度的增加,它的灯珠面的控制环节永远是0,而SMD封装随着点间距的变小和点密度的增加,它的每平米的控制环节会随相应的每平米点密度的增加成4倍数的增加。

  SMD灯珠器件在过回流焊时通常需要240度左右的温度,无铅焊接甚至要达到260度-280度的炉温。灯珠器件在通过回流焊机时存在两种失效可能。

  一种失效是LED芯片在高温作用下的龟裂碎化隐患:LED芯片如同人类,也存在正常和异常的个体差异,当弱、残的个体通过高温时,经受不住考验,就会出现此种问题。如果过炉后立即失效,问题还不大,换掉就可以。致命的是过炉后有这种隐患还能点亮,也能通过老化测试,运输震动以后,或到客户端使用一段时间后失效。

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