浅谈SMD与COB技术在LED显示领域的应用发展趋势

　　近年来，随着市场和应用场景的不断演进发展，室内拼接显示领域技术创新发展不断。凭借无拼缝、高亮度、色彩丰富、宽视角、无噪声、低功耗、易维护安装等独特技术优势，小间距LED迅速进入室内拼接显示领域，并持续高速成长，获得越来越多用户的认可，应用场景不断扩展，市场表现持续上升，已与DLP背投拼接技术、LCD液晶技术形成“三足鼎立”之势。

　　一、小间距LED显示屏的技术现状

　　历经多年发展，LED显示屏 行业趋向规范化、集中化方向发展，并且在技术革新、竞争激烈、市场需求变化及政策带动下，近些年LED显示屏的发展出现了新的特点。总体而言，产品技术含量普遍更高，针对市场不同的需求而生产的细分产品茁壮成长。此外，在政策及经济进一步发展的带领下，更多新的市场等待着LED屏企去开发。

　　LED显示屏器件封装的发展经历了20世纪80年代的点阵模块封装，20世纪90年代后出现的直插式封装，亚表贴、表贴封装，以及2011年以后出现的比较热门的小间距器件封装。从简单的组装到现在对于生产工艺的管控，LED显示封装经历了一个个技术革新的阶段。

　　目前，SMD表贴封装技术在点间距、工艺水平、生产技术和兼容稳定性等方面已经发展成熟，不断为小间距LED显示应用攻城拔寨，留下众多应用案例，经受住了市场的考验，得到了市场的充分认可。与此同时，COB技术开始在小间距LED显示领域发力，其独特的产品特性优势不断吸引市场的注意，小间距LED显示领域形成了“以SMD表贴封装为主、COB封装技术快速发展”的新局面。

　　SMD封装技术优劣及其发展

　　表贴三合一(SMD)LED于2002年兴起，并逐渐占据LED显示屏器件的市场份额，从引脚式封装转向SMD。表贴封装是将单个或多个LED芯片粘焊在带有塑胶“杯形”外框的金属支架上(支架外引脚分别连接LED芯片的P、N极)，再往塑胶外框内灌封液态封装胶，然后高温烘烤成型，最后切割分离成单个表贴封装器件。由于可以采用表面贴装技术(SMT)，自动化程度较高。与引脚式封装技术相比，SMD LED的亮度、一致性、可靠性、视角、外观等方面表现都良好。

　　SMD封装的技术优势：

　　1、技术成熟、相关生产设备工艺完备，供应体系健全。

　　2、应用广泛、显示控制兼容配套成熟、稳定性高。

　　3、灯珠一次通过率高，品质稳定，质量高。

　　正是凭借技术成熟稳定、散热效果好、维修方便、无缝拼接、低亮高灰等优点，SMD封装LED显示屏产品迅速获得了市场的认可，一路高歌猛进，在LED应用市场占据了较大份额。如今以利亚德、Voury卓华、洲明、联建为代表的LED显示屏在指挥室、控制室、会议室等应用场合获得了广泛应用，在政府应急指挥、智能指挥控制、公安交警指挥、通用会议决策、能源调度中心、军队武警指挥等领域均完成了一系列备受瞩目的重大项目，使得SMD封装LED显示屏的影响力不断扩大。

　　SMD封装的局限性：

　　在点间距1.0mm以上的应用领域，SMD封装技术的成熟和稳定的产品表现已经得到市场的广泛认同。目前业内普遍追求的是高对比度、高分辨率，SMD LED器件封装正朝着小尺寸发展(如SMD0808、SMD0606、SMD0505)以满足高分辨率LED显示屏市场需要，但SMD器件尺寸具有一定的局限性。当封装尺寸往SMD0808更小尺寸封装发展时，封装的工艺难度急剧增大，良率下降，导致成本增加。这主要是受限于固晶、焊线、划片(冲切)、焊线的设备精度等因素。另外，在终端应用的成本也会增加，主要体现在贴装设备的精度、贴装效率等。

　　COB封装技术优劣及其发展

　　COB封装显示模块示意图

　　对于COB显示模块，采用集成封装的方式，省去单颗LED器件封装后再贴片的工艺。板上封装(Chip on Board)是一种将多颗LED芯片直接安装在散热PCB基板上来直接导热的结构。COB封装集合了上游芯片技术，中游封装技术及下游显示技术，因此COB封装需要上、中、下游企业的紧密合作才能推动COB LED显示屏大规模应用。如上图所示，为一种COB集成封装LED显示模块，正面为LED灯模组构成像素点，底部为IC驱动元件，最后将一个个COB显示模块拼接成设计大小的LED显示屏。

　　COB的理论优势：

　　1、设计研发：没有了单个灯体的直径，理论上可以做到更加微小;

　　2、技术工艺：减少支架成本和简化制造工艺，降低芯片热阻，实现高密度封装;

　　3、工程安装：从应用端看，COB LED显示模块可以为显示屏应用方的厂家提供更加简便、快捷的安装效率。

　　4、产品特性上：

　　超轻薄：可根据客户的实际需求，采用厚度从0.4-1.2mm厚度的PCB板，使重量最少降低到原来传统产品的1/3，可为客户显著降低结构、运输和工程成本。

　　防撞抗压：COB产品是直接将LED芯片封装在PCB板的凹形灯位内，然后用环氧树脂胶封装固化，灯点表面凸起成球面，光滑而坚硬，耐撞耐磨。

　　大视角：视角大于175度，接近180度，而且具有更优秀的光学漫散色浑光效果。

　　散热能力强：COB产品是把灯封装在PCB板上，通过PCB板上的铜箔快速将灯芯的热量传出，而且PCB板的铜箔厚度都有严格的工艺要求，加上沉金工艺，几乎不会造成严重的光衰减。所以很少死灯，大大延长了LED显示屏的寿命。

　　耐磨、易清洁：表面光滑而坚硬，耐撞耐磨;没有面罩，有灰尘用水或布即可清洁。

　　全天候优良特性：采用三重防护处理，防水、潮、腐、尘、静电、氧化、紫外效果突出;满足全天候工作条件，零下30度到零上80度的温差环境仍可正常使用。

　　正是这些原因，COB封装技术在显示领域被推向了前台。以希达电子、Voury卓华、奥蕾达为代表的LED厂商相继推出了自己的COB封装显示产品，可以针对不同的客户和市场需求，提供有针对性的定制化产品解决方案。

　　当前COB的技术难题：

　　目前COB在行业积累和工艺细节有待提升，也面对一些技术难题。

　　1、封装的一次通过率不高、对比度低、维护成本高等;

　　2、其显色均匀性远不如采用分光分色的SMD器件贴片后的显示屏。

　　3、现有的COB封装，仍旧采用正装芯片，需要固晶、焊线工艺，因此焊线环节问题较多且其工艺难度与焊盘面积成反比。

　　4、制造成本：由于不良率高，造成制造成本远超SMD小间距。

　　基于以上原因，虽然当前COB技术在显示领域取得了一定的突破，但并不意味着SMD技术的彻底退出没落，在点间距1.0mm以上领域，SMD封装技术凭借其成熟和稳定的产品表现、广泛的市场实践和完善的安装维护保障体系依旧是主导角色，也是用户和市场最适合的选型方向。随着COB产品技术的逐步完善和市场需求的进一步演变，点间距0.5mm~1.0mm这个区间上，COB封装技术的大规模应用才会体现出其技术优势和价值，借用行业人士一句话来说：“COB封装就是为1.0mm及以下点间距量身打造的”。伴随着以希达电子、Voury卓华为代表的先进制造商的不懈努力，我们期待COB技术早日进入1.0mm以下点间距领域，解决面临的技术难题，彻底焕发出COB产品的优势。

　　四、结语

　　随着小间距LED显示在室内拼接领域不断的攻城略地，小间距LED显示也在不断演进，形成了“以SMD表贴封装为主、COB封装技术快速发展”的局面。

　　在1.0mm以上点间距的应用领域，SMD封装凭借其成熟和稳定的产品表现、广泛的市场实践和完善的安装维护保障体系依旧是市场的主角，而COB封装技术由于其面临的封装通过率不高、对比度低、维护成本高等因素造成的产品成本高、维护困难、性能不稳定，SMD封装依旧是用户和市场最适合的选型方向。

　　未来的市场，在1.0mm以上的点间距应用区间，SMD封装技术仍然会是主导者，同时该区间范围内COB封装技术在租赁屏和半户外屏有一定的应用空间。COB技术将是0.5mm-1.0mm的微间距LED显示屏的主导技术，MicroLED将统治0.5mm以下的微小间距LED显示屏市场。

　　SMD封装技术和COB封装技术是LED显示屏的两种不同的技术路线，在不同的细分市场各有优劣;而从整个大屏拼接市场的角度来看，随着终端用户对应用场景要求的不断演进，数据可视化、互动决策、智能指挥控制、多系统联动等应用场景不断深入结合，成熟稳定、技术先进的一体化综合显控解决方案对于用户越发迫切，Voury卓华正在这条道路上奋力前行!