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LED显示屏DIP、SMD、COB三种封装的优劣与发展趋势

发布时间:2015-10-15

当今LED显示屏领域如同一部三国演义,刀光剑影,血雨腥风,三种封装模式分足鼎立,谁强谁弱,试问谁能最终一统天下?看官莫急,且听我慢慢细说三种封装模式的优劣,您自己也能得出个八九不离十的结论。

  一.DIP 显示屏

  DIP封装,是dual inline-pin package的缩写, 俗称插灯式显示屏。是三种封装模式中最先发展起来的。灯珠是由LED灯珠封装厂家生产,再由LED模组和显示屏厂家将其插入到LED的PCB灯板上,经过波峰焊接制作出DIP的半户外模组和户外防水模组。初期是将红绿蓝三种颜色的灯插在PCB上组成一个RGB的像素点,后期已经可以将RGB三种芯片封装在一颗灯珠内,即三合一户外显示屏,相对来说提高了生产效率和制作成本。但无论单灯RGB还是三合一RGB都存在点间距受制于灯珠的直径,目前只能做到P6,很难做到更高密度的户外显示屏。防护性能好,但视角不好精确固定,一般在100-110之间,所以适合做室外的大间距显示屏。

  DIP显示屏目前看来,生产组织比较复杂,不易实行机械化生产,生产效率底下。显示屏的质量受制于灯珠封装厂的灯珠质量,每批次不好掌控,所以质量不好稳控。另外DIP生产厂家众多,没有很高的技术和设备门槛,竞争激烈,很多厂家使用劣等的原材料和PCB板,降低成本来争取市场份额,质量低,几乎没有完善的售后保证。

  DIP 产品从外观上来看相对粗糙,视角只有100-110度,质量不高,能耗高,不环保,价格低廉,目前在户外P20-P8市场还能占据较强的市场份额。

  二. SMD 显示屏

  SMD封装,是Surface Mounted Devices的缩写,意为:表面贴装器件,它是SMT(Surface Mount Technology 中文:表面黏著技术)元器件中的一种。 “在电子线路板生产的初级阶段,过孔装配完全由人工来完成。首批自动化机器推出后,它们可放置一些简单的引脚元件,但是复杂的元件仍需要手工放置方可进行波峰焊。 表面贴装元件在大约二十年前推出,并就此开创了一个新纪元。从无源元件到有源元件和集成电路,最终都变成了表面贴装器件(SMD)并可通过拾放设备进行装配。在很长一段时间内人们都认为所有的引脚元件最终都可采用SMD封装。SMD技术在LED显示屏中运用广泛。

  三合一是LED显示屏SMD技术的一种,是指将RGB三种不同颜色的LED晶片封装的SMT灯按照一定的间距封装在同一个胶体内.采用三合一SMD技术的全彩LED显示屏整屏视角相对DIP较大,且表面可以做光漫反射处理,得出的效果没有颗粒状,匀色性好。从颜色上来讲,三合一全彩分光分色较三拼一容易,且颜色饱和度高。三合一是用整个面来发光,所以三合一整体上的颜色更为均匀。三合一整体平整度方面更加容易控制。一直是高清LED显示屏所采用的标准技术。

  发展初期,因为制造工艺复杂,维修困难,导致成本非常高昂,一般用于高端的LED显示产品。最近几年由于三合一技术的快速发展和生产工艺的不断改进,大量使用自动设备,SMD发展飞速,成本降低了很多,是目前LED室内显示屏的主流产品。而且已开始向户外显示屏市场渗透,但亮度和户外防水、防潮、防尘、防静电、抗氧化一直是其难以逾越的鸿沟。

  三.cob显示屏

  COB封装,是Chip on board的缩写,是一种区别于DIP和SMD封装技术的新型封装方式。韦侨顺光电是在LED显示屏领域首创了这项技术,并经过多年的技术实践,是真正掌握了这门技术并使其产品系列化,量产化的唯一厂家。我们基于COB专利技术的衍生产品多达上百种。韦侨顺光电的专利技术关键在于COB封装+灯驱合一。

  和以往的点阵模块、DIP和SMD相比,韦侨顺的COB显示屏有以下的显著优势

  1. 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。

  2. 防撞抗压:COB产品是直接将LED芯片直接封装在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。即使出现坏点,COB产品可以逐点维修,维修也非常简单。

  3. 大视角:传统LED显示屏,首先LED芯片在灯杯的底部,与杯口之间形成一定落差,其次封装好的灯在贴片过程中位置的精度误差,再次锁面罩的不平整等三方面原因,造成可视角度降低和可视角度的不均匀性。DIP的视角在100-110度,SMD的视角在120-140度,而COB封装采用的是浅井球面发光,视角大于175度,接近180度,而且具有比SMD更优秀的光学漫散色浑光效果。

  4. 可弯曲:可弯曲能力是COB封装所独有的特性,PCB的弯曲不会对封装好的LED芯片造成破坏,而SMD的PCB弯曲可能会造成芯片管脚的脱焊。因此使用COB模组可方便地制作LED弧形屏,圆形屏,波浪形屏。是酒吧、夜总会个性化造型屏的理想基材。可做到无缝隙拼接,制作结构简单,而且价格大大低于柔性线路板和传统显示屏模组制作的LED异形屏。高密度P4系列模组圆柱形弯曲能力可以达到直径50cm,是机场、车站、商场的圆柱型媒体选用的理想基材。

  5. 散热能力强:SMD和DIP产品主要通过胶体、灯腿或焊盘散热,散热面积小,热量会比较集中于芯片,长时间会造成严重的光衰减现象,甚至死灯现象,降低了显示屏的使用寿命和质量。而COB产品是把灯封装的PCB板上,通过PCB板上的铜箔快速将灯芯的热量传出,而且我们PCB板的铜箔厚度都有严格的工艺要求,加上沉金工艺,PCB板的价格是SMD和DIP相同规格的2倍。这就是为什么我们的COB产品摸起来要热一些的原因,摸到很热,说明热量很容易散发出来,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。在结构设计上韦侨顺光电还采用了铝托板带替传统的SMD和DIP的使用的塑胶托架, 加上一些辅助而有效的散热手段,快速将热量排出。

  6. 高稳定性:韦侨顺光的COB产品的高可靠性体现在模组的坏点率一直都控制在<5/100000, 远高于国家标准。有以下几点保证我们不难做到这个标准,甚至更好。

  A. 生产工艺:传统LED显示屏的加工工艺比较繁多,尤其是在经过回流焊的过程中,高温状态下SMD灯珠支架和环氧树脂的膨胀系数不一样,极易造成支架和环氧树脂封装壳脱落,出现缝隙,在后期的使用中逐渐出现死灯现象,导致不良率较高。而COB技术显示屏之所以更稳定,是因为在加工工艺上不存在回流焊贴灯,即使有后期的回流焊贴IC工序,二极管芯片已用环氧树脂胶封装固化保护好了,就避免了焊机内高温焊锡时造成的灯珠支架和环氧树脂间出现缝隙的问题,所以我们的COB产品在出厂后不易出现死灯现象。

  B. 使用高端制造设备:我们使用目前最先进的ASM的全自动焊接设备。

  C. 全过程严格的质量控制:

  D. 韦侨顺的经营理念:我们把使用先进的生产工艺降低的成本转化为客户提供最优质的原材料,比如我们的PCB板采用沉金工艺,价格是同规格传统模组的两倍。通常我们使用更大的芯片和更好的IC, 在结构上我们使用更好的散热材料。

  7. 六防优势:防水、防潮、防尘、防静电、防氧化、防紫外是SMD产品的弱项,确是韦侨顺产品的强项。传统LED显示屏的灯脚焊盘裸露,遇水或受潮时容易出现灯脚焊盘之间短路;使用的面罩凸凹不平,沾上灰尘时很难清理干净;采用的合金线和铁支架容易被氧化;裸露的灯脚焊盘很容易受到静电影响,出现死灯现象。而COB是把芯片用环氧树脂保护起来,没有裸露的灯脚,能起到防水、防尘、防静电等功能。当遇水时,用布一擦就好。户外的模组,根本就不怕水,对屏体无任何影响。在使用一段时间后,屏体的灰尘可用抹布直接擦拭,灰尘直接从光滑的表面清理干净。另外,韦侨顺COB模组采用的是沉金工艺的线路板,和特殊的处理工艺,可以抗氧化和紫外线。韦侨顺光电的COB模组可以工作在零下30度的低温和零上80度的高温下正常工作。

  8. 节能高亮:目前SMD竞争激烈,普遍采用小芯片的LED表贴灯,正常使用时灯的负荷较高,亮度也上不来,亮度衰减系数较大,使用一段时间后,一致性会明显变差。而韦侨顺光电的COB产品采用大芯片的发光二极管,能有效的提高亮度,并且散热均匀,亮度衰减系数较小,长时间使用后还能保证较好的一致性。而在发出同等亮度的前提下,COB热量更小,更加节能。

  COB封装唯一的缺点是屏面墨色不好掌控,所以上帝还是公平的,在给COB所有好处同时,还是选择了一项令COB十分头疼的问题;但这丝毫不会影响COB显示屏工作时的优良表现。值得庆幸的是我们已经找到改善墨色的方法了。

  目前韦侨顺光电的产品已经进入到COB户外高密高亮全彩范围,我们的产品性价比和传统产品相比具有绝对的优势,同时在户内外LED异形屏,创意造型屏方面具有独特的优势,在室内显示屏工程模组方面可完胜点阵模块单元板,在室内全彩屏方面具有超越SMD质量的优势。在室内外超轻薄和超轻薄双面屏方面具有绝对的优势。

  所以未来几年的发展还会是群雄涿鹿的年代,点阵模块由于产品落后,质量低劣,生产厂家无利可图,会慢慢淡出市场。在户外显示屏领域,P20-P10市场还是DIP的天下,但市场份额由于产品技术陈旧而逐渐萎缩,P8-P6将会是主流发展市场。由SMD和COB两分天下。在户外P5-P4高密高亮全彩市场将有COB主导。在室内屏全彩低端方面,SMD占有一席之地,这时因为竞争激烈,SMD有可能与点阵模块有相同的归宿。在室内高端小间距方面,COB产品将占有绝对的优势。在室内外异形屏,创意造型屏方面,COB产品具有绝对的优势。

所以未来是质量为王,效益为王,功能为王,服务为王的时代。

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