COB封裝市場(chǎng)、技術(shù)發(fā)展現狀及趨勢

　　什么是COB?其全稱(chēng)是chip-on-board，即板上芯片封裝，是一種區別于SMD表貼封裝技術(shù)的新型封裝方式，具體是將LED裸芯片用導電或非導電膠粘附在PCB上，然后進(jìn)行引線(xiàn)鍵合實(shí)現其電氣連接，并用膠把芯片和鍵合引線(xiàn)包封。

　　這種封裝方式并非不要封裝，只是整合了上下游企業(yè)，從LED芯片封裝到LED顯示單元模組或顯示屏的生產(chǎn)都在一個(gè)工廠(chǎng)內完成，整合和簡(jiǎn)化了封裝企業(yè)和顯示屏制造企業(yè)的生產(chǎn)流程，生產(chǎn)過(guò)程更易于組織和管控，產(chǎn)品的點(diǎn)間距可以更小、可靠性成倍增加、成本更接近平民化。

　　COB封裝最早在照明上應用，并且這種應用也成為一種趨勢，據了解，COB封裝的球泡燈已經(jīng)占據了LED燈泡40%左右的市場(chǎng)。

　　隨著(zhù)LED應用市場(chǎng)的逐漸成熟，用戶(hù)對產(chǎn)品的穩定、可靠性需求越來(lái)越高，特別是在同等條件下，要求產(chǎn)品可以實(shí)現更優(yōu)的能效指標、更低的功耗，以及更具競爭力的產(chǎn)品價(jià)格。正是基于此，與傳統LEDSMD貼片式封裝和大功率封裝相比，板上芯片(COB)集成封裝技術(shù)將多顆LED芯片直接封裝在金屬基印刷電路板上，作為一個(gè)照明模塊通過(guò)基板直接散熱，不僅能減少支架的制造工藝及其成本，而且還具有減少熱阻的散熱優(yōu)勢，因此成為照明企業(yè)主推的一種封裝方式。

　　COB光源除了散熱性能好、造價(jià)成本低之外，還能進(jìn)行個(gè)性化設計。但在技術(shù)上，COB封裝仍存在光衰、壽命短、可靠性差等不足之處，如能得到解決，將是未來(lái)封裝發(fā)展的主導方向之一。

　　COB在照明上的應用儼然成為一種潮流與趨勢，那么，這種封裝技術(shù)能否應用在顯示屏上呢?在封裝方式上，已經(jīng)有企業(yè)做出了全新的嘗試，并且這種嘗試也得到了驗證，已經(jīng)在市場(chǎng)上進(jìn)行推廣運用，在這同時(shí)，也引發(fā)了行業(yè)內人士的廣泛關(guān)注。那么，COB顯示屏為什么會(huì )得到大家的關(guān)注呢?個(gè)中必有緣由。

　　一、COB封裝的優(yōu)劣勢分析

　　COB封裝的應用在照明領(lǐng)域已經(jīng)應用了多年，其在各方面都存在諸多優(yōu)勢，所以得到了諸多照明企業(yè)的青睞，那么COB封裝技術(shù)應用在顯示屏上面，又會(huì )擦出怎樣的火花?會(huì )不會(huì )也有一些層面出現水土不服的現象呢?一起來(lái)分析一下COB封裝的優(yōu)勢以及不足之處。據了解，COB封裝技術(shù)應用在顯示屏上，有著(zhù)傳統封裝技術(shù)不可比擬的優(yōu)勢。

　　1.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。

　　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LED顯示屏的壽命。

　　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。

　　要說(shuō)起來(lái)，COB顯示封裝的優(yōu)勢還真是不少，尤其是與傳統的封裝形式一對比，那么對比效果就更加明顯。既然存在著(zhù)諸多的優(yōu)勢，為什么沒(méi)有在LED顯示屏的發(fā)展早期得到大規模的運用呢?COB封裝的不足之處又體現在哪里呢?深圳韋僑順光電有限公司副總經(jīng)理胡志軍表示：“COB封裝唯一的缺點(diǎn)是屏面墨色不好掌控，就是在燈不點(diǎn)亮的時(shí)候，表面墨色不一致的問(wèn)題。”深圳市奧蕾達科技有限公司市場(chǎng)總監楊銳也坦言：“COB顯示封裝的硬傷就在于表面的一致性不夠，這個(gè)問(wèn)題不解決，就很難得到客戶(hù)的認可。”

　　二、COB封裝工藝解讀

　　COB的封裝技術(shù)又被歸類(lèi)為免封裝或者省封裝的模式，但是這種封裝方式卻并不是省去封裝環(huán)節，而是省去封裝流程，和貼片工藝相比，COB的封裝流程要省去幾個(gè)步驟，在一定程度上節省了時(shí)間和工藝，也在一定程度上節約了成本。SMD的生產(chǎn)工藝需要經(jīng)過(guò)固晶、焊線(xiàn)、點(diǎn)膠、烘烤、沖壓、分光分色、編帶、貼片等環(huán)節，而COB的工藝在這個(gè)基礎上進(jìn)行簡(jiǎn)化，首先將IC貼在線(xiàn)路板上然后固晶、焊線(xiàn)、測試、點(diǎn)膠、烘烤，成為成品。

　　單就生產(chǎn)流程上來(lái)看，就省去了幾個(gè)步驟，業(yè)內人士表示，這樣一來(lái)，就可以節省很大一部分的成本。值得注意的一點(diǎn)是，COB的封裝不需要過(guò)回流焊，這也成為COB的優(yōu)勢之一。

　　奧蕾達市場(chǎng)總監楊銳表示常規的封裝是將燈珠放在PCB板上進(jìn)行焊接，燈越來(lái)越密的時(shí)候，燈腳也會(huì )越來(lái)越小，那么對于焊接的精密度要求會(huì )越高。一個(gè)平方有多少顆燈，一個(gè)燈有四個(gè)腳，那么一個(gè)平方就會(huì )有許多的焊點(diǎn)，這個(gè)時(shí)候，對于焊點(diǎn)的要求是很高的，那么唯一的解決辦法就是把焊點(diǎn)縮小。很小的焊錫穩定度很差的，可能隨便碰一下，就有可能脫落，這是SMD所無(wú)法避免的問(wèn)題;COB封裝省去分光分色，烘干等流程，最關(guān)鍵的區別就是去掉焊錫這個(gè)流程，SMD在焊錫的過(guò)程中，對于溫度的把控極難掌握，溫度過(guò)高，會(huì )對燈造成損壞，過(guò)低，則焊錫沒(méi)有完全融化。很容易造成虛焊、假焊等現象，對于燈珠的穩定性提升是一大挑戰。而COB沒(méi)有這個(gè)流程，那么穩定性就會(huì )得到很大的提升。

　　傳統LED顯示屏的加工工藝比較繁多，尤其是在經(jīng)過(guò)回流焊的過(guò)程中，高溫狀態(tài)下SMD燈珠支架和環(huán)氧樹(shù)脂的膨脹系數不一樣，極易造成支架和環(huán)氧樹(shù)脂封裝殼脫落，出現縫隙，在后期的使用中逐漸出現死燈現象，導致不良率較高。而COB顯示屏之所以更穩定，是因為在加工工藝上不存在回流焊貼燈，即使有后期的回流焊貼IC工序，二極管芯片已用環(huán)氧樹(shù)脂膠封裝固化保護好了，就避免了焊機內高溫焊錫時(shí)造成的燈珠支架和環(huán)氧樹(shù)脂間出現縫隙的問(wèn)題。

　　三、COB封裝面臨的挑戰

　　一種新產(chǎn)品以及新技術(shù)新工藝的出現，從來(lái)不會(huì )順風(fēng)順水，要在研發(fā)以及生產(chǎn)過(guò)程中不斷測試，不斷嘗試，才會(huì )發(fā)現問(wèn)題所在，才能對癥下藥實(shí)時(shí)解決。每一個(gè)問(wèn)題的出現，都是研發(fā)人員攻關(guān)的過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中，充滿(mǎn)艱辛，但是同時(shí)也伴隨著(zhù)成就與滿(mǎn)足。所有新興事物的發(fā)展都在一點(diǎn)一點(diǎn)的完善，也在一步一步接近成功。但是就目前而言，COB封裝技術(shù)發(fā)展還并不能稱(chēng)之為成熟，畢竟新事物的發(fā)展成熟還尚需時(shí)日?，F階段，COB的封裝技術(shù)還面臨一些挑戰，這些挑戰，也在企業(yè)的不斷努力之中逐步完善。

　　據了解，目前，COB的封裝技術(shù)目前還存在三個(gè)方面的挑戰。

　　1、封裝過(guò)程的一次通過(guò)率

　　COB封裝方式由于其特性，COB封裝是要在一塊大的板子上，這塊板子上最多擁有1024顆燈，SMD如果封壞了一顆燈，只需要換一顆就行了，但是COB封裝的1024顆燈封裝完成之后，要進(jìn)行測試，所有燈確認沒(méi)有問(wèn)題之后，才能進(jìn)行封膠。如何保證整板1024顆燈完全完好，一次通過(guò)率是非常大的挑戰。

　　2、成品一次通過(guò)率

　　COB產(chǎn)品是先封燈，封完燈之后，IC驅動(dòng)器件要進(jìn)行過(guò)回流焊工藝處理，如何保證燈面在過(guò)回流焊處理的時(shí)候，爐內240度的高溫不對燈造成損害。這又是一大挑戰，和SMD相比，COB節省了燈面過(guò)回流焊的處理，但是器件面和SMD一樣，都需要過(guò)回流焊處理的，也就是說(shuō)SMD要過(guò)兩次回流焊，不同的是，SMD過(guò)回流焊的時(shí)候，爐內的溫度會(huì )對燈面造成兩種損傷，一種是焊線(xiàn)，溫度過(guò)高，就會(huì )急劇性快速膨脹，會(huì )造成燈絲拉斷，第二個(gè)是爐內熱量通過(guò)支架的4個(gè)管腳迅速傳遞到燈芯上，燈芯上可能會(huì )造成細小的碎化損傷，這種損傷很致命，檢測往往很難發(fā)現，包括做老化測試也很難檢測出，但是晶體的這種細小的損傷細微的裂縫，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的

　　使用，這種弊端就會(huì )凸顯出來(lái)，繼而導致燈失效。而COB就是要保證在燈面過(guò)回流焊的時(shí)候，爐內高溫不對其造成損害，保證良品率，這也是非常重要的層面。

　　3、整燈維修

　　對于COB燈的維護，需要專(zhuān)業(yè)的一起來(lái)進(jìn)行修護與維護。而單燈維護有一個(gè)最大的問(wèn)題就是，修好之后，燈的周?chē)鷷?huì )出現一個(gè)圈，修一顆燈，周邊一圈都會(huì )被焊槍熏到，維修難度也比較高。

　　存在挑戰就需要找出相應的解決辦法，目前來(lái)說(shuō)，COB封裝在封裝以及維護過(guò)程中遇到的問(wèn)題，企業(yè)都拿出了相應的解決方案，比如在燈面過(guò)回流焊的時(shí)候，采用某種方式將燈面進(jìn)行保護，減小損傷;在維護過(guò)程中采用逐點(diǎn)校正技術(shù)，保證燈珠之間的一致性。

　　四、COB封裝的發(fā)展趨勢探究

　　COB封裝有一個(gè)優(yōu)勢就是直接在PCB板上進(jìn)行封裝，不受燈珠的限制，所以，對于COB來(lái)說(shuō)點(diǎn)間距這個(gè)說(shuō)法并不科學(xué)，理論上來(lái)說(shuō)，COB封裝想要達到高密，是非常容易的。借用行業(yè)人士一句話(huà)來(lái)說(shuō)，COB封裝就是為小間距量身打造的。

　　奧蕾達市場(chǎng)總監楊銳表示“COB不走常規屏路線(xiàn)，那樣做出來(lái)的產(chǎn)品就會(huì )失去意義，COB主要運用就在小間距顯示屏，目前小間距顯示屏在安防領(lǐng)域有較多的運用，所以COB顯示屏的一個(gè)主要應用領(lǐng)域就在于安防。”

　　韋僑順光電有限公司副總經(jīng)理胡志軍也表達了同樣的觀(guān)點(diǎn)，“SMD需要解決焊腳問(wèn)題，一個(gè)燈珠有四個(gè)焊腳，那么隨著(zhù)顯示屏的密度更高，單位平方米中所使用的燈珠將會(huì )更多，焊腳將會(huì )越來(lái)越密，這個(gè)問(wèn)題不解決，對于表貼來(lái)說(shuō)小型化是一個(gè)非常大的挑戰，COB把支架這一部分略過(guò)，幾百萬(wàn)個(gè)焊點(diǎn)的難題全部被拋之腦后，所以小型化做起來(lái)更輕松。”

　　“COB封裝的一個(gè)特點(diǎn)就是能夠很好的解決戶(hù)外防護的問(wèn)題，韋僑順采取了一個(gè)‘農村包圍城市’的戰略，先發(fā)展戶(hù)外小間距，對于COB而言，即使到P3、P2.5、P1.8，都很容易實(shí)現，所以韋僑順打算抓緊時(shí)間，把握時(shí)機，先突破戶(hù)外小間距，利用高可靠性的優(yōu)勢迂回向室內小間距的領(lǐng)域滲透。”胡志軍這樣描繪未來(lái)的發(fā)展藍圖。

　　“我們認為COB具有非常好的發(fā)展前景，因為COB產(chǎn)品的可靠性遠遠高于表貼產(chǎn)品，這是第一點(diǎn);第二點(diǎn)，COB產(chǎn)品隨著(zhù)點(diǎn)密度越小它的成本越低，越接近平民化，這是兩個(gè)非常重要的特點(diǎn)。它們足以支撐COB走向更美好的未來(lái)。

　　“對于COB來(lái)說(shuō)，不受燈珠的限制。1.0以下都能很輕松地做出來(lái)，但是做出來(lái)的產(chǎn)品沒(méi)有市場(chǎng)就會(huì )失去它的意義和價(jià)值。COB顯示屏是未來(lái)的希望，但是這條路要想順暢地走下去，還需要一定的時(shí)間。因為要想解決一致性問(wèn)題還需要做出更多的努力。COB是一種非常好的發(fā)展趨勢。因為兩者的價(jià)格差不多，但是COB成本要低15%左右，一個(gè)是工藝問(wèn)題，要省去幾個(gè)工藝流程，另外就是實(shí)現批量化要更容易。”