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COB vs. Display LED SMD: perché scegliere lo schermo LED COB Doitvision?

by | Novembre 15, 2023 | Blog | 0 commenti

Introduzione all'imballaggio dello schermo LED a colori:

I LED sono disponibili in confezioni discrete o integrate. I dispositivi LED discreti fanno parte del packaging tradizionale e sono ampiamente utilizzati in campi correlati. Sono stati sviluppati da oltre 40 anni e ora costituiscono una gamma di prodotti tradizionali. 

I moduli integrati con chip sono attualmente limitati a imballaggi personalizzati. Sono progettati e realizzati principalmente per prodotti applicativi individuali e devono ancora diventare prodotti tradizionali.

È laborioso e costoso utilizzare il tradizionale metodo LED perché non esistono componenti principali della sorgente luminosa già pronti. Tuttavia, possiamo effettivamente combinare il "dispositivo discreto sorgente luminosa LED/sorgente luminosa modulo MCPCB" in uno solo: trasferire e montare direttamente sul chip semiconduttore e quindi integrarlo su MCPCB per creare una sorgente luminosa del modulo COB. 

La cucitura a filo viene utilizzata per realizzare la connessione elettrica tra chip e substrato. È implementato e ricoperto di resina per affidabilità. Ciò consente di risparmiare non solo manodopera e tempo, ma anche il costo dell'imballaggio.

Rispetto ai dispositivi LED discreti, i moduli COB possono ridurre i costi per l'imballaggio primario dei LED, la produzione di moduli light engine e la distribuzione della luce secondaria nelle applicazioni. I calcoli mostrano che i costi delle sorgenti luminose possono essere ridotti fino al 30%. 

Attraverso una progettazione ragionevole e l'uso di microlenti, i moduli COB possono evitare problemi di prestazioni come abbagliamento e riflettori che sono presenti quando si utilizzano sorgenti luminose discrete. La resa cromatica può essere migliorata aggiungendo una combinazione di chip rossi senza compromettere l'efficienza o la durata della sorgente. I moduli COB sono più facili da installare e produrre, con conseguente riduzione dei costi.

La tecnologia di processo e le attrezzature esistenti sono in grado di supportare la produzione di moduli COB su larga scala con tassi di rendimento elevati.

Cos'è l'imballaggio COB?

L'imballaggio chip-on-board è noto anche come COB. Si tratta di un nuovo prodotto LED COB a colori sviluppato utilizzando la tecnologia a cristalli solidi e l'erogazione precisa SMD.

Coprire il punto di posizionamento del silicio sul substrato con resina epossidica termicamente conduttiva, solitamente resina epossidica con particelle d'argento, posizionare il silicio direttamente sulla superficie del substrato, trattare termicamente il wafer finché non viene fissato, quindi saldare il chip direttamente sul substrato. È più facile da produrre in serie rispetto ai moduli LED SMD a colori e a matrice di punti.

Queste sono le foto del modulo COB sviluppato indipendentemente da Doitvision.

Modulo LED COB

Confronta il COB con il tradizionale imballaggio LED SMD

1) Costi delle materie prime e della lavorazione

LED SMD a colori: questo prodotto con display a LED ha un costo della materia prima più elevato e un processo di produzione e lavorazione più complesso, che si traduce in investimenti e costi più elevati.

LED COB a colori: il COB riduce i tempi di 1/3, elimina staffe e galvanica e non richiede saldature a rifusione o patch. In termini di processi di die-bonding e wire-bonding, l'imballaggio COB ha un'efficienza simile a quella SMD. Tuttavia, in termini di erogazione, separazione e confezionamento, l'efficienza dell'imballaggio COB è maggiore.

L'imballaggio COB rappresenta solo il 10% del costo dei materiali, mentre i costi di manodopera e produzione rappresentano circa il 15%. Il costo è almeno il 5% in più rispetto all'imballaggio LED SMD a colori.

2) Proprietà ottiche ed elettriche

Il LED COB a colori ha una buona consistenza del colore e un ampio angolo di visione. Dispone inoltre di un punto luminoso uniforme con elevata luminosità. I LED SMD e a colori a matrice di punti non possono eguagliare queste caratteristiche e vantaggi.

Alta luminosità e ampio angolo di visione. 

COB utilizza la tecnologia del dissipatore di calore per garantire che i LED abbiano un mantenimento del flusso termico leader del settore (95%).

Modulo LED SMD COB

Questa è un'immagine che mette a confronto l'angolo di luce e l'aspetto del modulo LED COB e SMD.

Il COB ha un aspetto più coerente.

È evidente che la scheda ha centinaia di punti luminosi, che si trovano tutti sullo stesso PCB, o piano orizzontale. I punti luminosi hanno tutti lo stesso punto di riferimento. Ecco perché la luce che verrà emessa da essi sarà la stessa.

Poiché gli SMD verranno applicati uno ad uno sul PCB, il risultato sarà un effetto visivo peggiore rispetto all'imballaggio COB.

Il COB ha una migliore qualità della luce. 

Luci LED COB

L'immagine mostra come il COB abbia una migliore qualità della luce.

Come mostrato nell'immagine a destra, il confezionamento SMD è un modo tradizionale di confezionare i LED. Implica il montaggio di più dispositivi discreti su un PCB per creare un'applicazione. Come si può vedere nell'immagine, questo approccio è soggetto a problemi come ghosting e abbagliamento. COB, invece, è un pacchetto integrato che funge anche da sorgente luminosa di superficie.

Non solo ha un'ampia area di visualizzazione nell'immagine 1, ma riduce anche la rifrazione della luce.

La COB offre una prospettiva più ampia.

L'immagine sotto mostra che il LED COB a colori ha un angolo di visione maggiore rispetto al LED SMD a colori.

Angolo delle luci LED COB SMD

Gli angoli di visione dei LED SMD a colori sono di circa 110 gradi. L'angolo di visione per il COB a colori può raggiungere fino a 140-170° senza influire sulla luminosità. L'angolo verticale ha un angolo di visione di 140-170°. Queste funzionalità possono essere molto utili in alcune applicazioni.

Luce angolare COB e schema di luce angolare SMD

Secondo lo schema degli effetti luminosi, questo è quello che potete vedere:

Angolo delle luci LED COB SMD

Schema effetto luminoso erogazione /Diagramma dell'effetto luminoso SMD

L'effetto visivo del COB è superiore a quello dell'SMD in termini di angoli di visione e diagrammi di luminescenza.

Posizionamento di cristalli solidi

I chip RGB sono disposti in linea. La lente è liscia e curva. La lente presenta una buona rifrazione della luce. La luce a tre colori verrà rifratta dalla lente e i tre colori verranno riflessi. La miscelazione dei colori verrà migliorata se la luce colorata viene miscelata in modo più uniforme. Inoltre, un punto luminoso uniforme creerà un effetto visivo migliore mentre SMD non ha la stessa caratteristica. 

Poiché la superficie superiore dell'SMD ha un disegno piatto, ciò significa che la rifrazione è media. Ciò rende la corrispondenza dei colori peggiore del COB. Ecco un confronto tra le curve di distribuzione della luce, così puoi vedere più chiaramente i vantaggi del COB a colori.

Curva delle luci LED SMD COB

Curva di distribuzione della luce R/G/B a colori COB /Curva di distribuzione della luce R/G/B a colori SMD

La curva di distribuzione della luce può dirci che le curve del packaging SMD non hanno uno schema coerente. La curva del packaging COB è superiore perché la luce rossa e la luce blu/verde sono leggermente separate.

Affidabilità

Bassa resistenza termica

La resistenza termica del sistema delle tradizionali applicazioni di imballaggio SMD è: truciolo/colla/saldatura/pasta/rame/strato isolante in lamina-materiale in alluminio, mentre l'imballaggio COB è: truciolo/colla/materiale in alluminio.

La resistenza termica del sistema di imballaggio COB è inferiore rispetto al tradizionale imballaggio SMD. Ciò aumenta la durata del LED.

Anche l'erogazione del chip COB è fissata direttamente sulla scheda. Ciò significa che esiste un'ampia superficie di dissipazione del calore, con conseguente migliore dissipazione del calore. La temperatura della giunzione del chip aumenterà e si tradurrà in un maggiore assorbimento della luce. Questi sono i colli di bottiglia per lo sviluppo della tecnologia SMD.

Impermeabile, resistente ai raggi UV e all'umidità

COB utilizza una tecnica di imballaggio per disperdere la colla sul pannello e offre prestazioni migliori se utilizzato all'aperto in termini di impermeabilità e resistenza all'umidità. SMD, d'altra parte, utilizza una staffa PPA impermeabile, resistente all'umidità e ai raggi UV. Quando i problemi di impermeabilità e protezione dall'umidità non vengono risolti, possono verificarsi problemi di qualità quali guasti, oscuramento e attenuazione rapida.

Conclusione:

Confrontando il Schermo LED in confezione COB sviluppato da Doitvision per il tradizionale imballaggio LED SMD, presenta molti vantaggi in termini di caratteristiche ottiche, processo e costi. Diventerà sicuramente un prodotto standard nel prossimo futuro.

L'autore

Kris Liang

Kris Liang

Fondatore/esperto di display LED

Kiris Liang è il fondatore di Doitvision. Oltre 12 anni nel settore visivo a LED. Piena passione di LED, designer di prodotto e capo venditore. Cercasi compagno di squadra tecnico/marketing/vendite.

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