rgb串口(四脚rgb串珠连接)
现在LED的大画面的世界分为1部三国演义、刀光剑影、血雨腥味的风、DIP、SMD、COB3种包装模式,COB封装LED在显示器应用领域越来越成熟,特别是在室外的小间隔领域,以独特的技术优势异军突起,谁强大,谁弱问问谁最终能统一天下。
一、什么COB封装。
COB封装是英语Chip On Board的缩写,直译的话芯片会放在棋盘上。DIP和SMD封装技术是不同的新的包装方式。如图所示
LED在显示技术领域中,COB封装工艺是LED将裸片用导电性橡胶或绝缘胶固定在PCB的灯位垫上后,用超声波焊接技术将LED芯片进行导电功能引线焊接,最后用环氧树脂胶密封灯位,保护LED发光芯片。
二、COB封装过程与DIP以及SMD包过程的不同
DIP封装是dual inline-pin package的缩写,通称为插件显示器。在三种包装模式中最先发展的。珠子由led灯珠包装厂家制造,LED模组和显示厂家插入LED的PCB灯板,通过峰值焊接制作DIP的半户外模块和户外防水模块。
SMD包是SurfaceMounted Devices的缩写,意味着是SMTSurfaceMount Technology中文:表面粘接技术)元设备的一种。三合一是LED显示器SMD技术的一种,意味着将rgb包装了3个不同颜色的LED晶片的SMT灯以一定的间隔封装在同一胶体内。
DIP和SMD包装过程与COB封装在固晶焊接线上没有区别,最大的区别是使用红色部分的支架。支架一般有4个焊接脚,根据SMT需要焊接到PCB板这一点众所周知。因此,COB封装过程与DIP和SMD包过程相比最大的区别是单个灯省略一个支架,从而节省珠子面过回流焊机的表贴焊接处理过程。
三、COB封装过程的优点1高可靠性
评价可靠性的重要指标是死光率。
LED显示器行业现在使用的国家标准是万分之3
COB封装进程目前可以达到这个指标:全色屏幕:小于10万分之5
单曲、双屏幕:100万分之8以下
为什么COB封装显示器具有如此高的可靠性,从以下5个方面进行分析。
A:单灯生产过程的控制阶段减少了。
大家都知道,一个全色珠子需要五条焊接线,如图所示
从灯珠面生产的角度来看,COB封装工艺在生产过程中需要控制这五条焊接线的质量,SMD包装工艺除控制这五条焊接线的质量外需要控制灯珠面回流焊接过程中支架的四个焊接脚的焊接质量。
根据可靠性原理,一个系统的控制阶段越少,可靠性越高。由于COB和SMD的控制阶段分别是5和9,所以COB的可靠性在这一点上至少比SMD高近2倍。
请看下面的图。
1平方米LED显示器单位
如果生产1平方米的p10的话,COB封装流程就可以省略4万个控制点。如果将点密度缩小到2倍,即点密度达到p5水平,COB封装工艺每平方米可省略16万个焊接点。点密度再缩小到p2。等级0、COB封装工艺节省每平方米100万个焊接点。点密度达到p1。在等级0COB封装的情况下,根据过程会减少400万个焊接点。相反SMD,如何保证这个数百万个焊接点不发生假焊接、连焊、虚焊,是非常令人烦恼的问题。
COB封装工艺创造了革命的一步,甩开了支架表贴焊接这一环节。这也是COB封装保证高可靠性因素中权重最高的因素。
B.COB封装省去灯珠面的过回流焊接过程,不会造成以往封装工艺的回流焊接炉内的高温对LED芯片和焊接线的失效。
众所周知,回流焊接炉内通常有240°的高温。环氧树脂胶TG点过低时,或是包装中吸湿时,高温下胶体的非线性急剧膨胀,LED芯片焊接线的断裂失效。另外,高温通过支架引脚将热量快速传递到芯片上,芯片体的裂纹失效的可能性增加。这个问题是最可怕的,一般工厂的老化测试也不会发生问题,运送到客户那里后再使用一段时间,问题就会慢慢变得清楚。
C.散热性好。COB封装由于过程将LED裸芯片直接固定在焊盘上,所以散热面积比以往的封装过程大,材料综合热传导系数高,散热性好。
传统的封装需要将LED裸芯片固定在支架内的垫上,垫需要通过支架金属销间接地向PCB板传递热量。
D.沉淀PCB板工艺。COB封装工艺线板采用沉淀工艺,由于不采用传统包装中通常使用的PCB板锡喷射工艺,在室外应用条件下在湿热和盐雾环境应用条件下生存,PCB板线的抗氧化能力高。
E.室外防护处理技术无死角。COB封装过程灯面曲线平滑地呈半球面,斜坡上的所有设备被环氧树脂胶封装,设备销未露出。因此,无论应用于室内,还是应用于室外环境,在恶劣的湿盐雾环境中,都不必担心器件的针氧化会导致串珠失效。如图所示
另一方面,SMD包装表面无平滑平坦的过度曲线,凸的四方四方四方四方四方四方四方四方四方四方四方四方四方四方四方四方四方四方四方四方四方四方四方四方四方四方四方珠面露出的销需要室外防护处理来保护。
COB封装实际上,仅对珠面PCB以及驱动IC面PCB以及设备纳米镀膜,需要进行抗紫外线镀膜以及三防漆喷雾室外防护处理,处理区域不存在阴影区域,没有处理死角。另一方面,SMD装入处理灯珠的四脚架或六脚垫的室外防护中,将面临数百万个焊接点的抗氧化能力如何处理的另一个重大挑战。
2成本削减
与传统的包装过程相比,COB封装过程节省成本,主要来自以下四个方面。
A.节约原材料成本
COB封装不再使用支架、胶带等金属材料。
B.节约工程加工成本
COB封装节约了串珠布线板的切断、光谱、磁带编织、灯面的回流焊接等。
C.运输成本的削减
COB封装不再使用支架,可以节省支架的重量。例如,在1平方米SMDP3全彩屏中,使用111111个支架。
COB封装LED裸芯片因为使用每个点的精密点胶机处理来保护,所以点胶机量非常小,以p3全色为例,1024个珠子的模块用点胶机量仅小于3克。因此,模块的重量也可以节约。如果节约重量的话可以节约物流成本。
D.简化生产组织流程,便于管理
COB封装过程LED在显示产业链中,整合下游企业的生产流程,在一个企业内部完成led灯珠的包装到LED显示器的制作过程,节约了生产组织成本、中间阶段的包装和物流成本、质量控制成本等。
SMD包装过程中,玻璃珠包装厂完成玻璃珠,包装后LED输送给显示器生产企业。
3小点间距容易实现
从物理空间尺寸来看,COB封装在设计灯珠的直径时不受支架尺寸限制,如下图所示:
在当前技术中,珠的直径可以设计为1.2mm,珠与珠之间的安全距离可以达到0.5mm。理论上,小点间隔可以达到P1.7水平。将来LED随着芯片技术的进步,尺寸会进一步缩小,或者会出现触发器LED芯片,突破p1。
4轻薄,180°大视角,容易弯曲
A.轻薄:
COB封装模块的重量比SMD封装模块的重量轻1/2。
与相同点密度的室外模块相比,COB模块比平均大米SMD模块轻5~10kg。
B.180°大视场角
COB封装使用半球面透镜发光,由于没有面盖遮蔽,理论上可以实现180°的发光角度。
另一方面,SMD通常为125°,最大可达到160°左右。
C.容易拐弯
COB封装由于没有支架焊接,LED芯片被密封在环氧树脂胶灯位内,所以可以任意弯曲,弯曲能力由模块尺寸和PCB板厚度决定。
SMD模块不能弯曲。
5耐压、耐冲击、耐磨耗、易清洗
A.耐压、耐冲击、耐磨耗
COB模块的灯位置以环氧树脂胶封入,高TG点的粘接剂具有以下良好的物理性质。
耐压强度:8.4km/mm2
剪切强度:4.2kg/mm2
抗冲击强度:6.8kg*cm/cm2
硬度:Shore D84
以p4珠子为例,珠径D=2.8mm
珠包面积是S=πr2=3.14X1,42=6.15mm2
每个珠子承受的压力为6.15X8,4=51.66kg
个别珠子承受侧剪切力为6.15X4,2=25.83kg
B.易清洁
COB模组灯板表面不再使用口罩,在屏幕外使用污垢后,可以用水直接冲洗。
四、结束语
COB封装整合包装企业和显示器制造企业的生产流程,简化了,生产流程更加合理,组织和管理更容易,产品的点间距较小,可靠性倍增,成本更接近平民化。密度越高,成本的优点就越显著,在将来的小间隔中对平民化的应用方向上中,COB封装发挥着重要的作用。
COB封装产品在高可靠性方面的表现也令人瞠目结舌。特别是对于室外的小间距应用,一旦形成生产能力,在技术和价格上会占据绝对优势。
将来SMD,在可靠性,更小的间隔,成本方面面临大的课题。将来SMD面临的主要问题不是包装的一部分,最大的问题会出现在屏幕工厂的一部分。装了灯珠的工厂可以很好地提高灯珠的品质,但是屏幕工厂的综合水平有偏差。PCB的材料、PCB的制造过程、驱动IC的质量、SMT设备的精度、SMT生产水平、户外防护处理的过程和方法、管理者的质量管理理念、用户对低价的无节制渴望、来自市场的反馈信息、用户的自信等因素在过度的竞争环境中好像得不到可以理解的答案。
相反COB封装革命性的突破,甩开台灯这个巨大的负担,轻装前进,前途变得光明。未来业界的发展一句话总结道:“六脚四脚跑不了,四脚跑不了”。
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