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思考问题四:关于封装体系技术的分类思想与方法是否恰当?

来源:胡志军        编辑:lsy631994092    2021-07-19 09:47:54     加入收藏

在从事COB集成封装LED显示面板的实践活动中,在研究传统产业封装技术和由其封装技术所主导的LED显示面板产业问题时,我们发现“问题”往往都会聚焦到“支架和...

  在从事COB集成封装LED显示面板的实践活动中,在研究传统产业封装技术和由其封装技术所主导的LED显示面板产业问题时,我们发现“问题”往往都会聚焦到“支架和引脚”上。我们也认真思考过: COB集成封装所得到的技术优势到底源自哪里?得到的答案也是源于对“去支架引脚的努力”。在COB集成封装技术形态出现之前,行业不可能去关注支架和引脚引发的产业问题,那是因为无法建立两种技术的对比、分析和批判的模型,所以只能从预防技术研究的角度提出一些针对像素失效的被动式的解决方案。COB集成封装技术做了主动式的规模化的“去支架引脚的努力”,得到的结果是“革命性”的。那么去支架引脚化封装技术是否还有更大的努力空间和实践价值?我们认为:“支架虽小,大有文章。对支架和引脚的研究,可以撬动乾坤、决定成败”。所以我们想就封装器件“支架和引脚”的“有与去”来作为封装体系技术的划分方法。“支架引脚的“有”与“去”,代表了两种不同的思想理论观点。我们认为能称得上是体系化的技术,一定是具有思想和理论支撑的技术,这种思想理论对行业产业的发展方向起着主导的决定性作用,并具有几十年的持久影响力。 从划分中得到“支架型独立器件封装体系技术”、“去支架型集成封装体系技术”和由其对应的封装体系技术所主导的“支架型独立器件封装2块板面板集成制造技术”和“去支架型集成封装1块板面板集成制造技术”都具有各自鲜明的封装体系技术和产业技术特征。

  两种封装体系技术的划分如图一所示,在两种封装体系技术框架内包含了所有LED显示行业出现过的主要的封装技术形态。为了讨论方便起见,把左端的支架型独立器件封装体系技术称为左端技术,把右端的去支架集成封装体系技术称为右端技术。从发展时间的先后顺序上,左端技术比右端技术早了20多年。

  图一

  一、支架型独立器件封装体系技术

  特征:封装后的器件都带有支架和引脚,点亮时需要将封装器件引脚焊接到另一张PCB板的对应引脚焊盘上,因此产业推动的是一种2块板的面板集成制造技术。其中第1块板是封装灯珠内的PCB板或其它材料载板,第2块板就是焊接独立封装器件用的带有驱动IC器件的PCB板。

  DIP封装技术

  是左端技术最早出现的封装技术形态,主要特点是封装器件带有垂直(相对于焊接的PCB板平面)的支架引脚,属左端技术的第1代封装技术。

  SMD封装技术

  在DIP之后出现的一种带有支架引脚的封装技术,与左端技术框架内的DIP不同之处在于支架引脚方向是水平的,可称之为平面引脚,属左端技术的第2代封装技术。

  点阵模块封装技术

  具有DIP技术垂直引脚的特征,与DIP技术的差别在于引入了COB有限集成封装工艺,属左端技术的1代半封装技术。像行业之前的点阵模块、全彩三合一像素集成点阵模块都属于此类技术。

  COBLIP(Chip On Borad Limited Integrated Packaging)COB有限集成封装技术

  具有SMD技术平面引脚的特征,与SMD技术的差别在于引入了COB有限集成封装工艺,即在独立封装器件内的PCB板的一面用COB封装做有限像素集成,另一面依然采用支架引脚布局。 部分企业在支架引脚数量上做了减少的优化处理方案,属左端技术的2代半封装技术。像行业出现的2合1、4合1、N合1、IMD、TOPCOB和MINICOB等概念性封装技术均归属于此类封装技术。

  内置IC-SMD封装技术

  依然具有左端技术的支架引脚特征,与同体系内上两代技术的差别在于实现了灯驱同像素合封。但最终的独立封装器件的应用还是要通过支架引脚焊接到PCB板上,没有脱离开2块板的面板集成制造技术特征,归属于左端技术的第3代封装技术。

  二、去支架型集成封装体系技术

  特征:努力实现去支架引脚化集成封装,产业推动的是1块板的高集成度的面板集成制造技术。不使用无支架型集成封装体系技术描述的方式,是因为“无”字无法体现出技术的思想内涵,用“去”字可以和左端技术对比出去支架引脚努力的程度。

  COBIP(Chip On Borad Integrated Packaging)COB集成封装技术

  是高集成化封装思想在2010年最早出现的封装技术形态,与之前左端技术的全彩三合一COB集成封装点阵模块技术相比,首次实现了1块板的灯驱合一面板集成制造技术。即在PCB板的一面做至少0.5K的COB像素集成封装,在PCB板的另一面布局焊接驱动IC封装器件。是右端技术的第1代创体系技术。这代技术在选择使用LED芯片上共有三种技术变形,分别是正装LED芯片+COBIP技术组合,正、倒装混合LED芯片+COBIP技术组合和全倒装LED芯片+COBIP技术组合。与左端技术最大的不同点在于实现了灯珠像素面的去支架引脚化,驱动面还是布局有封装好的驱动IC器件引脚焊接工艺,其特征就是“1块板的半去支架引脚化封装技术”。

  COCIP(Chip On Chip Integrated Packaging)双功能芯片垂直堆叠灯驱同像素合封集成封装技术

  CNCIP(Chip Next to Chip Integrated Packaging)双功能芯片平面布局灯驱同像素合封集成封装技术

  是在右端技术思想指导下实现的“1块板的全去支架引脚化封装技术”,即在LED显示面板的背面也没有了驱动IC封装器件的引脚,灯和驱的双功能裸晶级芯片在1块PCB板的同侧实现了同像素内合封的集成封装,属右端技术的第2代封装技术。

  三、其它技术

  属于左端技术中的,用红字标注的GOB和AOB技术不是封装技术。封装技术是涉及到对LED裸晶级芯片保护的技术, 而GOB和AOB是在SMD面板或N合1面板集成制造后的一种对独立封装器件支架引脚的后处理保护工艺。

  四、由封装体系技术所主导的LED显示面板产业特征

  左端技术产业特征

  (1)显示面板产品是有支架引脚化的器件封装技术

  (2)2块(PCB)板的封装后器件级引脚焊接面板集成制造技术

  (3)在面板像素失控能力水平上,室内万级,户外千级。2代半技术能力室内可达十万级。

  (4)产业链布局分散,产业集成度低。

  (5)产业优质资源利用效率低。

  (6)属高碳和高污染排放产业,费水、费电、浪费原材料。

  右端技术产业特征

  (1)显示面板产品是去支架引脚化的集成封装技术

  (2)1块(PCB)板的封装中芯片级焊接面板集成制造技术

  (3)在面板像素失控能力水平上,室内达到百万级,户外达到十万级。

  (4)产业集成度高,不仅可以实现产业内的封装企业和屏企的产业环节集成,还可实现LED芯片和驱动IC芯片的跨产业集成。

  (5)产业资源利用效率高。

  (6)1块板技术与2块板技术相比,可减少50%的碳气和污染排放量,节水、节电、节省原材料效果显著。

  假设以上封装体系技术分类合理,认同封装体系技术所主导的产业特征,在接下来的问题思考中,我会为大家介绍从这种封装体系技术的分类方法中,可以得到哪些新的认知。

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