带您探讨可能彻底改变LED行业的板上封装(COB)技术

　　在专业视频显示器领域，目前几乎所有LED显示屏都有两种主要的制造方法。然而，通常是越来越小的最小发光单位像素占据了科技头条，却不是这些像素的底层结构。

　　板上芯片表面贴装技术示意图(SMD)

　　从传统上来看，无论是用于照明还是组装到LED拼接墙中以创建视觉显示，其LED灯珠都是采用SMD表面贴装器件技术封装(Surface Mount Devices简称SMD)。最近，一种鲜为人知的技术称为板上封装(COB)为LED创造了许多优于SMD同类产品的明显优势，因此其在专业视频市场上的应用将不断提升。

　　SMD是通过包装在一起并使用导线焊接在硅表面或PCB上而形成的，尽管很复杂，但随着时间的推移，这个过程已经得到了很大的改进。相比之下，COB封装看到的是直接安装在PCB(印制电路板)或基板上的无涂层半导体元件(晶圆和芯片)。COB LED基本上是由制造商将多个LED芯片(通常是9个或更多)直接粘合在一个基板上，形成一个单一的模块。由于COB中采用的并不像SMD那样采用传统的封装方式，因此LED芯片的封装可以占用更少的空间，从而可以获得更大的潜力。

　　SiliconCore的Jim Wickenhiser和Eric Li

　　“现在，SMD LED的制造实际上就是把所有元件和电路集成后再通过拾放设备进行封装，”SiliconCore战略计划高级副总裁Jim Wickenhiser解释说：“这些封装然后被放到一个PCB印制电路板上。但有了COB，我们就不需要再对LED进行封装，因此可以大大节省成本。”

　　“对于COB，二极管实际上位于电路板内部，而对于SMD则是位于电路板顶层，”VOD Visual首席执行官 Robert Bint补充道：“当你将二极管放入电路板时，事实上可以去掉很多二极管封装的，因此你就可以将它们做得更小，并使它们的排序更靠近。因为它在电路板内部，所以散热效果更好，接触点也少得多，因此故障点也更少。最终结果是电路板更轻、更薄了。”

　　倒装芯片(Flip chip)技术描述了一种将芯片与封装载体进行电气连接的方法，是封装技术的最新手段。倒装COB技术通过将芯片直接粘接在PCB板上而不需要任何引线粘接，将这一过程向前推进了一步。这大大简化了部分制造工艺，并降低了潜在缺陷的数量(即降低故障率)，从而提高了产品可靠性。COB LED的简化结构也提高了散热，使它们的电气效率更高。

　　与SMD相比，COB有几个明显的优势。首先是更高的可靠性。采用COB封装技术的LED显示屏的死机率远远低于行业标准的SMD。更重要的是，COB采用涂层技术，防止LED因水、湿气、紫外线等损坏而失效，可以支持全天候运行。COB的第二个优势是更容易实现小点间距的迷你LED显示屏。在设计灯珠直径时，COB不再受到支架尺寸的限制。因此，该技术可用于覆盖P1.0mm以下的市场，这是SMD技术无法达到的，而用户会越来越追求这一趋势。此外，用COB封装的模块不仅比用SMD的模块更轻，而且有更大的视角。COB还可以随意弯曲，一般可以弯曲到125°左右，这一点SMD模块无法做到。

　　板上倒装芯片封装技术示意图(COB)

　　你可能想知道为什么市场上还没有出现新的基于COB的LED显示屏;在COB芯片的制造过程中存在一些缺点，直到最近才阻碍了其广泛的发展。"将LED直接放在电路板上有一个固有的优势，那就是你不必为包装付费，"Wickenhiser指出。"使用COB可以节约成本，但问题是在制造方面还需要进行一些创新，才能完全实现这些节约。"

　　您可能想知道为什么市场上还没有充满新的基于COB封装技术的LED显示屏，因为直到最近，COB芯片的制造环节仍存在一些缺陷，阻碍了它们的全面发展。“将LED屏直接安装在电路板上有一个固有的优势，那就是您不必为封装付费。”Wickenhiser指出：“使用COB可以节省成本，但问题是在制造方面仍需要进行几项创新才能完全实现这些节省。”

　　“首先，在COB封装使用的铝基板上进行焊接是非常困难的，”Bint继续说道：“而且，由于没有那么多制造COB LED的人，所以也更难进行批量生产。再就是你必须批量采购LED，否则你会遇到一致性的问题，虽然可以通过校准过程实现标准化，但这是非常耗时的，而且必须在工厂里完成。”

　　一旦这些制造方面的问题被克服掉，并且随着行业寻求更小的像素以提高视觉保真度，COB比SMD相比则具有显著的优势。LED Studio全球运营总监Larry Zoll表示：“该行业已经开始实现这一目标，制造它的人越来越多，障碍就越来越少。”

　　COB采用涂层技术可防止LED因水、湿气、紫外线等损坏而失效无法工作

　　当传统的SMD架构的间距低于1mm时，焊接就变得很棘手。尽管这些故障可以通过修复解决，但这是有成本的，并且像素可能会因为脆弱的焊料而失效。反观COB则没有这样的问题。COB的另一个优点是显示屏的表面可以完全平坦，使其适用于触控应用。在过去，LED的不平坦表面意味着它们很难保持清洁，或者需要玻璃覆盖层来保护LED，从而对亮度和视觉保真度产生不利影响。使用COB就没有这样的顾虑了，显示屏更加坚固，通过密封楞达到IP67的防风雨标准。

　　在专业应用中，COB LED的使用正在增加，因为它比传统的SMD LED的好处已经被市场意识到。由于能够将更多的LED光源装入更小的空间以增加输出，以及更有效地将热量转移到散热器，再就是其简化的设计降低了故障率，更轻更薄的结构，更低的光损失，更高的效率和更大的可视角，这就不难理解为什么COB LED越来越受市场的青睐了。最近推出的商用 COB显示屏表明，该技术已经成熟，不难看出，现在正处于彻底改变LED显示屏市场的风口浪尖。

　　“我们目前展示的1.25毫米小间距视频墙，仅仅在两三年前是最先进的，”Zoll说：“COB的进展如此之快，如果你不创新，不弄清楚如何在这个新市场上使自己与众不同，你将很快被甩在后面。今天，我们的客户是否关心这些差异?这还有待商榷。但两年后，当COB的价格与SMD相同时，很多人将会挤进这个赛道，因此，了解行业的发展方向是很重要的。”