淺談SMD與COB技術在LED顯示領域的應用發展趨勢

　　近年來，隨著市場和應用場景的不斷演進發展，室內拼接顯示領域技術創新發展不斷。憑借無拼縫、高亮度、色彩豐富、寬視角、無噪聲、低功耗、易維護安裝等獨特技術優勢，小間距LED迅速進入室內拼接顯示領域，并持續高速成長，獲得越來越多用戶的認可，應用場景不斷擴展，市場表現持續上升，已與DLP背投拼接技術、LCD液晶技術形成“三足鼎立”之勢。

　　一、小間距LED顯示屏的技術現狀

　　歷經多年發展，LED顯示屏 行業趨向規范化、集中化方向發展，并且在技術革新、競爭激烈、市場需求變化及政策帶動下，近些年LED顯示屏的發展出現了新的特點?？傮w而言，產品技術含量普遍更高，針對市場不同的需求而生產的細分產品茁壯成長。此外，在政策及經濟進一步發展的帶領下，更多新的市場等待著LED屏企去開發。

　　LED顯示屏器件封裝的發展經歷了20世紀80年代的點陣模塊封裝，20世紀90年代后出現的直插式封裝，亞表貼、表貼封裝，以及2011年以后出現的比較熱門的小間距器件封裝。從簡單的組裝到現在對于生產工藝的管控，LED顯示封裝經歷了一個個技術革新的階段。

　　目前，SMD表貼封裝技術在點間距、工藝水平、生產技術和兼容穩定性等方面已經發展成熟，不斷為小間距LED顯示應用攻城拔寨，留下眾多應用案例，經受住了市場的考驗，得到了市場的充分認可。與此同時，COB技術開始在小間距LED顯示領域發力，其獨特的產品特性優勢不斷吸引市場的注意，小間距LED顯示領域形成了“以SMD表貼封裝為主、COB封裝技術快速發展”的新局面。

　　SMD封裝技術優劣及其發展

　　表貼三合一(SMD)LED于2002年興起，并逐漸占據LED顯示屏器件的市場份額，從引腳式封裝轉向SMD。表貼封裝是將單個或多個LED芯片粘焊在帶有塑膠“杯形”外框的金屬支架上(支架外引腳分別連接LED芯片的P、N極)，再往塑膠外框內灌封液態封裝膠，然后高溫烘烤成型，最后切割分離成單個表貼封裝器件。由于可以采用表面貼裝技術(SMT)，自動化程度較高。與引腳式封裝技術相比，SMD LED的亮度、一致性、可靠性、視角、外觀等方面表現都良好。

　　SMD封裝的技術優勢：

　　1、技術成熟、相關生產設備工藝完備，供應體系健全。

　　2、應用廣泛、顯示控制兼容配套成熟、穩定性高。

　　3、燈珠一次通過率高，品質穩定，質量高。

　　正是憑借技術成熟穩定、散熱效果好、維修方便、無縫拼接、低亮高灰等優點，SMD封裝LED顯示屏產品迅速獲得了市場的認可，一路高歌猛進，在LED應用市場占據了較大份額。如今以利亞德、Voury卓華、洲明、聯建為代表的LED顯示屏在指揮室、控制室、會議室等應用場合獲得了廣泛應用，在政府應急指揮、智能指揮控制、公安交警指揮、通用會議決策、能源調度中心、軍隊武警指揮等領域均完成了一系列備受矚目的重大項目，使得SMD封裝LED顯示屏的影響力不斷擴大。

　　SMD封裝的局限性：

　　在點間距1.0mm以上的應用領域，SMD封裝技術的成熟和穩定的產品表現已經得到市場的廣泛認同。目前業內普遍追求的是高對比度、高分辨率，SMD LED器件封裝正朝著小尺寸發展(如SMD0808、SMD0606、SMD0505)以滿足高分辨率LED顯示屏市場需要，但SMD器件尺寸具有一定的局限性。當封裝尺寸往SMD0808更小尺寸封裝發展時，封裝的工藝難度急劇增大，良率下降，導致成本增加。這主要是受限于固晶、焊線、劃片(沖切)、焊線的設備精度等因素。另外，在終端應用的成本也會增加，主要體現在貼裝設備的精度、貼裝效率等。

　　COB封裝技術優劣及其發展

　　COB封裝顯示模塊示意圖

　　對于COB顯示模塊，采用集成封裝的方式，省去單顆LED器件封裝后再貼片的工藝。板上封裝(Chip on Board)是一種將多顆LED芯片直接安裝在散熱PCB基板上來直接導熱的結構。COB封裝集合了上游芯片技術，中游封裝技術及下游顯示技術，因此COB封裝需要上、中、下游企業的緊密合作才能推動COB LED顯示屏大規模應用。如上圖所示，為一種COB集成封裝LED顯示模塊，正面為LED燈模組構成像素點，底部為IC驅動元件，最后將一個個COB顯示模塊拼接成設計大小的LED顯示屏。

　　COB的理論優勢：

　　1、設計研發：沒有了單個燈體的直徑，理論上可以做到更加微小;

　　2、技術工藝：減少支架成本和簡化制造工藝，降低芯片熱阻，實現高密度封裝;

　　3、工程安裝：從應用端看，COB LED顯示模塊可以為顯示屏應用方的廠家提供更加簡便、快捷的安裝效率。

　　4、產品特性上：

　　超輕?。嚎筛鶕蛻舻膶嶋H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傳統產品的1/3，可為客戶顯著降低結構、運輸和工程成本。

　　防撞抗壓：COB產品是直接將LED芯片封裝在PCB板的凹形燈位內，然后用環氧樹脂膠封裝固化，燈點表面凸起成球面，光滑而堅硬，耐撞耐磨。

　　大視角：視角大于175度，接近180度，而且具有更優秀的光學漫散色渾光效果。

　　散熱能力強：COB產品是把燈封裝在PCB板上，通過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，幾乎不會造成嚴重的光衰減。所以很少死燈，大大延長了LED顯示屏的壽命。

　　耐磨、易清潔：表面光滑而堅硬，耐撞耐磨;沒有面罩，有灰塵用水或布即可清潔。

　　全天候優良特性：采用三重防護處理，防水、潮、腐、塵、靜電、氧化、紫外效果突出;滿足全天候工作條件，零下30度到零上80度的溫差環境仍可正常使用。

　　正是這些原因，COB封裝技術在顯示領域被推向了前臺。以希達電子、Voury卓華、奧蕾達為代表的LED廠商相繼推出了自己的COB封裝顯示產品，可以針對不同的客戶和市場需求，提供有針對性的定制化產品解決方案。

　　當前COB的技術難題：

　　目前COB在行業積累和工藝細節有待提升，也面對一些技術難題。

　　1、封裝的一次通過率不高、對比度低、維護成本高等;

　　2、其顯色均勻性遠不如采用分光分色的SMD器件貼片后的顯示屏。

　　3、現有的COB封裝，仍舊采用正裝芯片，需要固晶、焊線工藝，因此焊線環節問題較多且其工藝難度與焊盤面積成反比。

　　4、制造成本：由于不良率高，造成制造成本遠超SMD小間距。

　　基于以上原因，雖然當前COB技術在顯示領域取得了一定的突破，但并不意味著SMD技術的徹底退出沒落，在點間距1.0mm以上領域，SMD封裝技術憑借其成熟和穩定的產品表現、廣泛的市場實踐和完善的安裝維護保障體系依舊是主導角色，也是用戶和市場最適合的選型方向。隨著COB產品技術的逐步完善和市場需求的進一步演變，點間距0.5mm~1.0mm這個區間上，COB封裝技術的大規模應用才會體現出其技術優勢和價值，借用行業人士一句話來說：“COB封裝就是為1.0mm及以下點間距量身打造的”。伴隨著以希達電子、Voury卓華為代表的先進制造商的不懈努力，我們期待COB技術早日進入1.0mm以下點間距領域，解決面臨的技術難題，徹底煥發出COB產品的優勢。

　　四、結語

　　隨著小間距LED顯示在室內拼接領域不斷的攻城略地，小間距LED顯示也在不斷演進，形成了“以SMD表貼封裝為主、COB封裝技術快速發展”的局面。

　　在1.0mm以上點間距的應用領域，SMD封裝憑借其成熟和穩定的產品表現、廣泛的市場實踐和完善的安裝維護保障體系依舊是市場的主角，而COB封裝技術由于其面臨的封裝通過率不高、對比度低、維護成本高等因素造成的產品成本高、維護困難、性能不穩定，SMD封裝依舊是用戶和市場最適合的選型方向。

　　未來的市場，在1.0mm以上的點間距應用區間，SMD封裝技術仍然會是主導者，同時該區間范圍內COB封裝技術在租賃屏和半戶外屏有一定的應用空間。COB技術將是0.5mm-1.0mm的微間距LED顯示屏的主導技術，MicroLED將統治0.5mm以下的微小間距LED顯示屏市場。

　　SMD封裝技術和COB封裝技術是LED顯示屏的兩種不同的技術路線，在不同的細分市場各有優劣;而從整個大屏拼接市場的角度來看，隨著終端用戶對應用場景要求的不斷演進，數據可視化、互動決策、智能指揮控制、多系統聯動等應用場景不斷深入結合，成熟穩定、技術先進的一體化綜合顯控解決方案對于用戶越發迫切，Voury卓華正在這條道路上奮力前行!