分享话题:LED显示面板COB封装热潮背后的冷思考
时间:2019年6月13日周四晚20:00地点:广东省光电技术协会群主讲人:胡志军
主讲人简介:
胡志军,男,1957年。1982从吉林工业大学农业机械专业毕业,服务于中国农业机械化科学研究院,负责联合收割机产品的研发设计工作,获部级科技进步二、三等奖各一项。1986年意大利FIAT集团访问学者。1992年服务于国旅总社欧一部,意方指定金牌领队。2008年进入LED显示行业,服务于韦侨顺光电。2010年至今从事COB集成封装显示面板技术生产工艺、测试技术、灯珠修复技术研究,2016年开始从事产业研究和技术理论总结。目前正至力于推动该项新技术的产业化!
下面 分享开始
分享中提到的传统面板技术指的是用有支架有引脚的封装器件制成的LED显示面板技术。
提到的COB面板技术指的是无支架无引脚的COB集成封装LED显示面板技术。
今晚交流内容分五个部分
第一部分是为了让大家了解一下COB面板技术的起源,它的逻辑发展动因和韦侨顺光电基于这项技术做哪些工作。
第二部分是想用图片给大家一个传统面板技术与COB面板技术直观的比较,然后先给大家一些结论性的东西,源自我们九年从事研发活动一个认知。
第三部分是想让大家通过我们所列举出的自己做过的一些普通案例,了解到我们实案验证数据来源的宽范性,为了避免广告嫌疑,我们只找出它们带有共性的东西。
第四部分是今晚话题的重点和高潮,我们提出了一些冷思考,以及基于我们自己研究这些问题的认知。大家可以根据自己的从业经验判断,这些问题的提出是否有意义,也欢迎大家提出自己的观点。
第五部分是基于冷思考后的总结以及我们对行业发展的一些观点。
第一部分
这里请大家注意的是:这项技术是灯驱合一的集成封装面板技术,与之前行业存在的三合一集成全彩模块的灯驱分离技术是完全不一样的。
这就是我们2010年的第一款P7.62单红色COB集成显示面板产品。东西设计出来后,我们想把它提供给有封装能力的企业代工。联系和走访了深圳几乎所有的点阵模块封装厂,得到的回答都是一样的:“做不了”。原因是设备行程不够,没有做这种122X244mm大尺寸面板的固晶、焊线设备。另一个原因是,在一张板上一次就搞512个像素封装,行业没人做过,技术太复杂。封装面板的一次通过率太低,技术不可行。这就是当时我们这些门外汉根本不了解的封装行业的现实情况。怎么办?只能自己干!
非常有意义的是,这第一个COB面板技术的单红显示屏案例是用中科45所定制的大行程固晶机和手邦机改造的半自动焊线机做出来的,整屏创下了灯珠无维修的最长时间记录。
发展简史大家自己看一下就行了。唯一值得一提的是2015年业绩榜平台主动找到我们,希望我们加入他们的《百家讲坛》团队来进行全国性的新技术推广活动,当时给我们拟定的讲演题目是《COB封装挑战户外小间距新极限》。那时我们已经有了COB户外P3全彩小间距产品。
第二部分
大家先看一下传统技术中的点阵模块面板技术,在传统技术中是唯一具有集成封装思想的技术,它的制作过程如图中右边的文字所述,在左下方点阵模块的背面图中可以看到支架套件和引脚,红色的箭头指向它要插入到的驱动IC板的针孔位置,把这些引脚焊接好后,点阵模块显示面板就做好了。首先请大家注意的是:这是一个有支架有引脚的技术,而且支架引脚的插入方向是垂直于驱动IC电路板的。其次,点阵模块尽管是一个8X8具有64个像素集成的独立封装器件,但它不能单独点亮,需要把它通过支架引脚焊接到驱动电路板上,所以它是一个灯驱分离的技术。像之前提到的集成三合一全彩也是这样的技术。
第二个传统面板技术就是DIP面板技术。与上面一样,也是一个带有垂直引脚支架的灯驱分离技术。不同点在于:它是单像素封装,不是集成封装。
第三个传统面板技术就是SMD面板技术,依然是有支架有引脚的单像素封装的灯驱分离或灯驱合一的面板技术,不同的是垂直的针式引脚变成了水平的平面引脚。
下面大家看一下COB面板技术
这就是我们搞了九年的COB面板技术。面板就是一个独立的封装器件,可以单独点亮。单像素的电气和散热功能都是通过电路板上的过孔设计使灯面像素的LED芯片电路与另一面的驱动IC驱动电路导通实现的。在同一张电路板上不仅实现了集成封装,还同时完成了灯驱合一显示功能,是无支架无引脚的一块板集成技术。最初的集成度就是512个像素点,面板的尺寸是传统单个点阵模块的4倍长,2倍宽。
下面把大家直观的印像做个初步总结归纳,看一下两种技术的区别到底在哪。
从设计角度看,传统面板技术不管怎么做,至少需要两块印刷电路板。封装的单灯器件里有一块,驱动电路板是一块。COB面板技术只用一块PCB板,体现了设计集成。
从生产工艺角度看,COB面板技术使用了像素集群封装技术,传统面板技术使用的是单颗像素或有限集成独立器件封装技术。而且COB面板技术在工艺上省去了切割和编带等工序,省去了上图中传统面板技术红色的支架部分,更节材,体现出工艺集成。
从面板集成制造的角度看,COB面板技术是在封装环节就完成了面板集成,不像传统面板技术都是在封装后通过SMT或波峰焊接工艺完成的面板集成,节省了封装后焊接工艺,体现了制造集成。
从产业的角度来看,COB面板技术是在一个企业里做了传统面板技术要在两个企业做的事,把产业中游的封装环节和产业下游的屏厂环节集成了,体现出产业集成。
从产品能力角度看,在上述三个方面COB面板的能力与传统面板的能力相比较是超乎寻常的。面板级的抗像素失效能力就提高了两个数量级,灯珠的抗磕碰能力至少提高一个数量级10倍以上。COB面板灯珠的耐候防护能力是先天的,传统面板灯珠的支架引脚必须要采取后天的防护措施。这部分给出的结论经过了我们近八年的实案数据验证,至于两种面板技术为什么会产生这么大的差距,我们将在第四部分展开讨论。
所以大家对COB面板技术的精华只要记住四集成+三能力就可以了。