为什么说COB封装会逐步迭代SMD封装成为LED显示行业的高阶面板制造技术

胡志军 · 2020-12-07 · 阅读 10917

韦侨顺光电在2010年将COB封装技术引入LED显示行业,那时传统的SMD封装技术专家普遍认为这是一项不可能实现的技术。经过十年努力,我们不仅实现了这一技术,并将其推动至行业小间距显示的风口技术。从2015年开始应业绩榜的显示行业第三方技术平台《百家讲坛》邀请,以《COB封装挑战户外小间距新极限》为题目,开始在国内外推广COB封装这项技术。韦侨顺COB和COBTAC已成为国内外行业知名的技术创新品牌。到2020年已超过10多家行业巨头和上市公司加入COB封装技术产业,聚焦投入超过百亿元的产业资本涉足COB小间距显示和Mini LED显示领域,那么究竟是什么原因推动了COB封装产业的快速发展呢?


行业巨型封装企业生产的COB小间距显示屏

2016年开始我们对这一原因着手进行研究,对COB封装技术从理论上进行总结和阐述,在行业平台上发布我们的技术文章,重视终端客户的市场教育,科普并引导他们的消费行为。同时对以SMD封装技术为代表的传统产业链和产业问题进行了认真的研究、分析、比较和批判,形成了无支架集成封装灯驱合一的LED显示面板创新体系技术理论,从根本上找到了产业技术迭代的原因动力所在。

COB封装技术是无支架集成封装体系技术的第一代创体系技术,而SMD封装技术拟属于有支架单器件封装体系技术的第二代技术,这两种技术在解决LED显示面板的像素失效能力上差异巨大,也是COB封装技术最终能够替代SMD封装技术最真实的原动力所在。

一.百万级 vs 万级

这里提到的百万级和万级,指的都是封装技术在解决LED显示面板的像素失效能力上的界定指标。研究表明:

1.COB封装就是百万级的技术,它的像素失控率指标可以控制在1-9/PPM内,意思是 100万个显示像素,会在1-9个像素失效点范围内。

SMD封装技术是万级技术,它的像素失控率指标>100/PPM, 意思是最好的状态也只能达到1万个像素就有1个失效点。

30多年的行业实践表明,支架封装技术是没有能力突破万级的,一般会在1-9/10000这个范围内。

2.支架封装技术像素失效分为内失效和外失效,内失效和外失效的数量比大概是1:9,也就是说SMD封装技术产生的像素失效主要是由外失效引起的,外失效产生的原因就是封装器件使用了支架和引脚。

3.LED显示行业需要要反思,我们是不是要向LCD液晶显示面板标准看齐,为客户提供百万级的显示面板产品,而不是万级的产品。试想百万级和万级两个选择告诉终端客户,即使万级产品价格再便宜,客户一定会选择百万级,因为这个差距不是一星半点,而是两个数量级别的差距。这个差距就会体现在客户能否接受售后维护成本高和低阶的显示效果上。而目前能够提供百万级产品唯一的技术就是以COB集成封装为代表的无支架集成封装体系技术, 即COBIP (Chip On Board Integrated Packaging)技术。

二.正装芯片与倒装芯片

在决定了选择封装技术的大方向后,也就是选择了COBIP封装技术后, LED显示面板产品才有可能具备了百万级标签,下面就要考虑是使用正装芯片还是倒装芯片。根据研究表明:

1.封装技术比芯片技术更重要

从控制像素失控能力角度看问题,我们在行业多个平台上提出这样一种观点,即封装技术比芯片技术更重要。为什么这么说能?因为LED的芯片有个走什么封装技术路线的问题,不管是倒装芯片还是正装芯片,如果选择了支架封装技术路线,就跳不出万级能力的圈,倒装芯片的优势就发挥不出来。相反如果选择了无支架集成封装技术路线,控制面板级的像素失控能力起步就已是百万级。基于这个原因,我们一直在说,LED芯片技术只能体现行业技术发展的高度,但它不能左右行业的发展方向,行业的发展方向从来都是由封装技术所主导的。如果大家认同百万级的努力目标,结论就是封装技术比芯片技术更重要,也就是选择方向比体现高度更重要。

2.COBIP封装技术与倒装芯片技术的作用

COBIP技术由于是无支架集成封装体系技术,它解决了SMD支架封装技术由支架引脚引发的所有的像素外失效问题,也就是说COBIP技术解决了传统的SMD技术的总像素失效90%左右的问题,所以能力达到百万级是很容易理解的。

而倒装芯片的作用是用来解决剩下的10%作用的内失效问题,可以把剩下的10%的内失效问题再减少一半。

所以倒装芯片+COBIP技术组合可以将SMD封装技术产生的总失效减少95%左右,这种技术组合产生的LED显示面板的失效仅仅是SMD技术的5%左右。也就是说,倒装芯片+COBIP技术组合是LED显示行业目前最前沿的技术,这种技术不仅仅应用于小间距显示和MINI LED技术上,而是在所有LED显示面板应用上都具有强大的优势。

3.倒装芯片的其它优势

除了上述的作用外,倒装芯片还具有高光效、高亮度的优势,亮度比正装芯片高出2倍左右。这样可以在不需要太高的亮度时,为客户提供更节能省电的产品解决方案,也可为客户提供多年的亮度衰减补偿储备,这是SMD封装技术无法做到的。如果SMD封装技术无法提供亮度补偿,最终由于设备亮度不够而导致重新更换设备。

三.COB封装产品的差异化优势

COB封装产品除了上述的百万级优势,它还具有一些SMD产品没有的差异化优势,比如:超轻薄、可弯曲、近180度大视角、灯珠具有超强的抗磕碰能力,不怕潮湿、盐雾、化腐环境。

四.封装体系技术分类已写入行业团体标准

在今年的《Mini LED商用显示屏通用技术规范》中,在“4显示屏分类”的关于封装技术的分类中出现了“支架型有限集成灯驱分离技术与无支架型集成封装灯驱合一技术”的提法,虽然没有直接提到COB封装,但是把高于COB封装的体系技术进行了分类,就是分出了支架单器件封装和无支架集成封装体系技术,这是LED显示行业具有划时代意义的大事,对行业的发展是否具有影响深远,拭目以待。

倒装芯片+COB封装能渐热起来,超百亿的产业资本逐鹿其中,Made in China正在实现从低端向高端制造的蜕变,COB封装背后的无支架集成封装创新体系技术正是适应了这样一种市场希望,它才是推动这场技术迭代的真正动因。首先在COB小间距、Mini LED中的倒装COB示范效应的带动下,将会在全行业产生强悍的标杆效应,进而让COBIP技术下沉进入更多和更广泛的应用领域,比如车载移动传媒广告应用、玻璃幕墙显示应用等,最终实现全产业链的革命。


目前在车载移动后窗透明传媒广告解决方案上使用了最先进的倒装芯片+COBIP技术

十年前我们搞COB封装,几乎全行业都认为是一项不可能实现的技术,今天我们已实实在在看到它的力量。同样今天我们提迭代与变革,再过十年我们从新回头看,我们深知体系技术对行业的发展具有持久的影响力。我们的愿景也是全行业共同努力将新体系技术发扬光大。