À medida que os requisitos das pessoas para o efeito de exibição são cada vez mais de alta definição, “5G + 8K ultra-alta definição” continua a se desenvolver, na indústria de telas LED, telas LED de pequeno alcance também começaram a romper o limite superior da tela de ultra-alta definição, tela LED de pequeno alcance e até mesmo tela LED de micro-pitch tornou-se uma tendência inevitável do desenvolvimento da indústria.

Como todos sabemos, quanto mais pequeno for o passo do ecrã LED, maior será a sua resolução, o que também é conhecido como o futuro da tecnologia de ecrãs Micro LED e Mini LED à escala de microns. A tecnologia ideal dos produtos Micro LED e Mini LED é a combinação de embalagem integrada COB + tecnologia de chip LED full flip. Sabe qual é a diferença entre as embalagens SMD, IMD e COB LED?

Tecnologia de embalagem de LED SMD:

O SMD é um dispositivo montado à superfície, a embalagem do LED SMD será fixada no chip nu no suporte, através do fio de ouro será ligado eletricamente aos dois, e finalmente protegido por resina epóxi. Contas de lâmpadas encapsuladas SMD para os fabricantes de ecrãs, através das juntas de soldadura por refluxo e da ligação PCB, e a formação de módulos para montagem. Produtos de pequena dimensão encapsulados em SMD, geralmente contas de LED expostas, ou a utilização de máscaras

Características SMD:

• Utilizando a tecnologia de montagem em superfície (SMT)
• o grau de automatização é relativamente elevado,
• Tem um tamanho pequeno, grande ângulo de dispersão,
• boa uniformidade luminosa e fiabilidade.

Tecnologia de embalagem COB LED:

COB, tecnologia de embalagem chip-on-board (Chip on Board). Com SMD, os cordões e a soldadura de PCB são diferentes.

Etapa do processo COB:

• na superfície do substrato com resina epóxi termicamente condutora (partículas de resina epóxi dopadas com prata) para cobrir o ponto de colocação da bolacha de silício,
• através do adesivo ou da solda, as pastilhas de LED serão coladas com adesivo condutor ou não condutor no substrato de interconexão
• através da ligação de chumbo (fio de ouro) para obter o chip e as interligações eléctricas da placa PCB entre as bolachas LED são fixadas à superfície frontal do substrato do ecrã, a película é colada na superfície frontal do substrato do ecrã.

A bolacha de LED é um chip emissor de luz LED vermelho, verde e azul comum para realizar o pacote integrado.

Características da embalagem COB LED:

• Comparado com o pacote SMD, o passo pequeno do pacote COB tem a menor densidade:.
• Boa pressão fina, leve e anti-colisão；
• Boa flexibilidade；
• Bom efeito de exibição；

Tecnologia de embalagem IMD LED:

O processo IMD continua a seguir o processo de montagem em superfície, combinando as vantagens do SMD e do COB.

A partir da estrutura de píxeis, o pacote SMD tradicional é basicamente um píxel; o pacote COB é o chip LED diretamente embalado no substrato do módulo e, em seguida, cada unidade grande da vedação geral do molde, uma estrutura de pacote tem centenas de píxeis;

IMD é “quatro em um”. Existem quatro pixéis básicos numa estrutura de pacote, a essência ainda é quatro por 12 chips RGB-LED sintetizados “contas de lâmpada”. Na sua essência, são ainda quatro “contas de luz” sintetizadas por 12 chips RGB-LED.

O módulo LED “quatro-em-um” é o chip instalado, com os fabricantes de embalagens a fazerem mais requisitos para o chip, este último pode também lançar LEDs “seis-em-um” ou mesmo “N-em-um”.

Características da embalagem de LED IMD:

• Pode ser comprimento de onda, seleção de brilho e diferentes moldes do dispositivo na fita antes da dispersão uniforme
• Evitar eficazmente o encapsulamento de diferenças subtis que levam a colar a placa após o aparecimento de diferenças de cor locais,
• Melhor consistência da cor;

Comparação entre ecrãs LED IMD e COB

No domínio dos ecrãs LED P0.9, o foco principal é a utilização de IMD e COB. Assim, em termos de efeito de ecrã e custo global entre o ecrã LED COB e IMD, qual será o mais vantajoso?

Efeito de ecrã:

Consistência da cor da tinta

A diferença de cor do módulo LED COB é mais óbvia, e no início do IMD também aparecerão marcas de ângulo grande, mas atualmente estão bem resolvidas. E o COB para resolver o problema da consistência da cor, o custo é muito mais elevado do que o dispositivo IMD do pacote N-in-one

• custo IMD < COB;
• eficiência: IMD> COB

Consistência da cor

Devido às diferenças ópticas da costura de emenda COB, e quanto menor o módulo, mais óbvio, o pacote COB LED pertence ao chip misto:

• Não é possível efetuar o teste de classificação,
• A consistência da cor não pode ser garantida,
• A correção ponto a ponto só pode ser satisfeita com a parte da frente,
• O ângulo de visão esquerdo e direito da diferença de cor é maior.

O IMD pode ser importado para o teste completo de triagem, maximizar a eliminação de defeitos e o rácio de luminosidade pode ser de 1:1,5 ~ 1:1,3.

Rendimento (rendimento de PCB + rendimento do processo + eficiência de retrabalho / rendimento)

Rendimento de PCB:

COB:

• quanto mais pequeno for o espaçamento entre pontos, especialmente abaixo de P0.7, mais pequeno será o espaçamento entre almofadas da placa de suporte,
• quanto maior for a dificuldade do processo da placa multicamadas
• menor será o rendimento;

IMD:

• P0.5-P0.9, as placas de 2 camadas podem ser satisfeitas
• a dificuldade do processo da placa PCB é bastante reduzida.

Rendimento do processo de encapsulamento:

COB:

• quanto mais densas forem as esferas da lâmpada, mais baixa será a taxa de passagem
• Para garantir que não haja pontos negativos antes do encapsulamento, é necessário reparar o equipamento de reparação a laser para melhorar o rendimento total, a eficiência da reparação é baixa;

IMD:

• O processo está maduro,
• Os produtos defeituosos são rejeitados diretamente na sessão de ensaio.

Tipo	Estrutura PCB	Espaçamento dos pads/μm	Taxa de Rendimento do PCB	Taxa de Rendimento por Lote Único	Eficiência de Reparo
P0.9	COB: 8 camadas (FR4)	100-150	70-90%	70-80%	Baixa
	IMD: 2 camadas (BT) + 6 camadas (FR4)	100	>95%	>98%	Eliminação da fase de teste
P0.9 flip-chip	COB: 8 camadas (BT/High Tg FR4)	80-90	60-80%	80-90%	Reparo a laser
	IMD: 2 camadas (BT) + 6 camadas (FR4)	80-90	>95%	>98%	Eliminação da fase de teste
P0.7/0.6 (Flip-chip)	COB: 8 camadas (BT/High Tg FR4)	60-70	50-60%	70-90%	Reparo a laser
	IMD: 2 camadas (BT) + 6 camadas (FR4)	60-70	>90%	>95%	Eliminação da fase de teste
P0.5/0.4 (Flip-chip)	COB: >10 camadas (BT/High Tg FR4)	30-50μm	30-40%	60-80%	Reparo a laser
	IMD: 2 camadas (BT) + 8 camadas (FR4)	30-50μm	70-80%	>80%	Eliminação da fase de teste

Fiabilidade

Capacidade anti-bumping, valor de impulso de soldadura IMD (P0.9) até 2-3kg, pode satisfazer a procura do mercado de leasing

Dificuldade de manutenção:

• A taxa de falha do IMD (P0.9) e do COB-P0.9 é inferior a 10ppm, mas o IMD pode ser reparado no local, substituindo diretamente os pontos negativos correspondentes por produtos bons, reduzindo os custos de manutenção;
• O COB é difícil de reparar e tem de ser reparado substituindo o módulo de forma dispendiosa.

Aspectos globais dos custos:

Custo da consistência da cor

COB (resolução 16*16=256), concentração teórica = 0,98^256=0,56%. Muito inferior ao IMD 92,13%.

Como o pacote integrado COB tem mais chips, maiores são os requisitos do segmento de chips. E é necessário utilizar uma distribuição mais estreita da alimentação das pastilhas para garantir uma melhor consistência.

A tecnologia de correção só pode garantir a consistência da parte frontal, continuando a existir diferenças de cor em grandes ângulos. Por conseguinte, o custo da consistência da cor do COB é superior ao do IMD.

Custos de fabrico

Tomando o P0.9 como exemplo, o custo de fabrico é de cerca de 25-30% para o COB e de 10-15% para o IMD.

Se se quiser reduzir o custo do COB, o essencial é melhorar o rendimento;

O IMD reduz relativamente mais o custo do espaço.

Para o ecrã LED P0.9, o IMD tem tecnologia, custo e rápida industrialização de vantagens abrangentes;

Para o ecrã LED P0.4-P0.7, o IMD ainda ocupa a vantagem de ser o primeiro a avançar, devido ao facto de o COB estar virado para o rendimento, a eficiência do retrabalho, o custo e outros aspectos difíceis de melhorar.

Comparação entre COB e ecrã LED SMD

Diferenças de imagem

Ecrã LED SMD: as esferas da lâmpada são emissoras de luz de corpo único, mostrando o efeito da fonte de luz pontual.

Ecrã LED COB: devido ao chip emissor de luz acima da película geral, a fonte de luz após a dispersão e refração da película na fonte de luz de superfície.

Em comparação com a fonte de luz pontual, a fonte de luz de superfície tem uma melhor perceção visual global, sem partículas durante a observação, e pode reduzir a estimulação da fonte de luz para o olho humano, o que é mais adequado para uma visualização em grande plano de longa duração.

O ecrã LED COB utiliza um novo processo após o pacote global, a relação de contraste pode ser superior, até 20 000:1 ou mais;

A relação de contraste do ecrã LED SMD não será superior a 10 000:1, em comparação com a vista frontal quando o efeito de visualização do ecrã COB está mais próximo do ecrã LCD. Tem boas cores vivas e brilhantes e um melhor desempenho em termos de pormenor.

No entanto, como o ecrã COB não pode ser como o ecrã SMD nas propriedades ópticas semelhantes do cordão de uma única lâmpada, a fábrica de ecrãs LED precisa de fazer a correção de todo o ecrã, embora o efeito de visualização frontal seja excelente, mas um grande ângulo ao olhar para o lado do fenómeno é propenso a inconsistências de cor.

Diferenças de fiabilidade

Ecrã LED SMD:

• devido ao facto de o chip emissor de luz ser primeiro encapsulado e depois montado, a proteção global é mais fraca,
• É fácil derrubar as luzes das luzes;
• o desempenho à prova de água, de humidade e de poeira é fraco,
• Não pode ser limpo, mas o local é fácil de reparar, propício à manutenção da fase posterior.

Ecrã LED COB:

• O chip é montado diretamente após o revestimento geral, a proteção geral é melhor;
• o nível de proteção frontal até IP65,
• pode ser eficazmente impermeável, à prova de humidade e antidetonante,
• pode usar uma toalha molhada para limpar, mas devido ao revestimento geral;
• a cena não pode ser reparada, é necessário voltar à fábrica para utilizar equipamento profissional para manutenção, o que é mais inconveniente.

Diferença de eficiência energética

Ecrã LED SMD

No interior da bolacha emissora de luz do cordão luminoso da lâmpada, a fonte de luz é instalada principalmente para o processo, a fonte de luz acima do bloqueio de chumbo, enquanto o ecrã COB é instalado principalmente para o processo, a fonte de luz não é bloqueada, de modo a obter o mesmo brilho.

Ecrã LED COB

O consumo de energia é menor, com uma melhor utilização do modelo económico.

Além disso, como a resina epóxi utilizada no pacote de pérolas da lâmpada SMD tem uma baixa transmitância, a película global utilizada no ecrã COB tem uma elevada transmitância, o que melhora ainda mais a economia do ecrã COB.

Diferenças de custo

SMD：

• A tecnologia e o processo de produção da SMD são relativamente simples;
• devido ao baixo limiar técnico, o país tem mais de mil fabricantes;
• a concorrência é mais adequada
• o desenvolvimento da tecnologia é mais maduro.

COB：

• O processo de produção do COB tem um alto limite técnico;
• existem apenas menos de vinte fabricantes com recursos de P&D e fabricação.
• A tecnologia COB ainda está em rápido desenvolvimento, embora seu custo teórico seja menor do que a tela SMD。
• Devido ao menor rendimento do produto, o custo atual da tela COB em comparação com a tela SMD em mais de 1,2 pitch ainda tem uma certa desvantagem.

Os principais fabricantes de ecrãs LED falam abaixo do mercado de ecrãs LED P1.0: COB Vs. IMD Vs. LEDs SMD

Tecnologia Unilumin

Os ecrãs LED de embalagens SMD têm normalmente um dot pitch a partir de P1.2. Enfrentam um limite de desenvolvimento porque não conseguem atingir dot pitches inferiores a 1,0 mm.

O empacotamento COB permite distâncias de pontos menores. As séries Mini e Micro da Unilumin Technology usam tecnologia COB madura, que minimiza a perda de lâmpadas e melhora muito a resolução e a clareza.

Atualmente, os mini ecrãs LED embalados em COB estão a ganhar força. São amplamente utilizados em projectos de interior devido à sua pequena dimensão. Os ecrãs padronizados de grandes dimensões, como as integrações LED e os televisores LED, estão a registar um forte crescimento.

Outra nova tecnologia de ecrã, o Micro LED, está a aproximar-se da produção em massa. À medida que a economia global recupera, os produtos de tecnologia COB poderão registar oportunidades de mercado significativas.

O elevado limiar de produção das embalagens COB ainda não permitiu a sua utilização generalizada.

No entanto, o mercado futuro parece prometedor. Os ecrãs de LED de alta resolução e de micro-intervalo são ideais para a visualização de perto. Com a redução dos custos, espera-se que estes ecrãs LED abram mercados para máquinas integradas e aplicações de consumo.

No futuro, é provável que os ecrãs COB se tornem centrais para a indústria de ecrãs LED, abrindo caminho para as tecnologias LED de pequena dimensão.

Xida Electronics:

A era da alta definição chegou, mas o pleno potencial dos ecrãs directos LED está apenas a começar. No âmbito das políticas nacionais de desenvolvimento ecológico e de redução das emissões de carbono, e com orçamentos mais apertados após a pandemia, há uma necessidade crescente de ecrãs económicos, ecológicos e de ultra-alta definição. Prevê-se que esta necessidade venha a moldar as tendências futuras.

A melhor via técnica para os ecrãs LED com um passo inferior a P1.0 é o COB invertido. Esta tecnologia não só oferece uma qualidade de imagem superior, mas também segurança, eficiência energética, respeito pelo ambiente, alta definição, saúde e fiabilidade.

O COB invertido tornou-se um novo foco de investimento, acelerando o seu desenvolvimento tecnológico e a expansão do mercado.

SightLED:

A tecnologia COB está a baixar o custo das aplicações sub-P1.0 e acabará por custar menos do que a SMD. À medida que os ecrãs COB se tornam padronizados para o mercado 4K, como os home theaters, estamos a ver cada vez mais ecrãs P0.6 e P0.7. Essa mudança indica um mercado crescente de home theater além do mercado tradicional de monitores comerciais.

LianTronics:

Sendo uma tecnologia importante para os produtos micro-LED, a embalagem COB invertida destaca-se em termos de qualidade de visualização, fiabilidade e respeito pelo ambiente.

A procura de ecrãs LED abaixo de P1.0 está a mudar para produtos convencionais. Os ecrãs COB LED oferecem vantagens em termos de qualidade de ecrã, desempenho, custo e cadeia de fornecimento, o que os torna a escolha do futuro.

Ausência:

Atualmente, o mercado de ecrãs LED abaixo de P1.0 centra-se nas tecnologias SMD, IMD, COB e MIP, sendo que a IMD e a COB detêm a maior quota de mercado. A tecnologia COB oferece uma proteção mais estável e uma apresentação uniforme e suave da luz.

À medida que a tecnologia COB amadurece e as taxas de rendimento melhoram, espera-se que se torne a principal escolha de tecnologia para aplicações abaixo de P1.0.

Hikvision:

As perspectivas de mercado para os ecrãs COB abaixo de P1.0 são positivas. Os ecrãs COB atingiram uma taxa de penetração mais elevada no mercado abaixo de P1.0, com aplicações como centros de comando e salas de conferência topo de gama a registarem um crescimento significativo.

Como a tecnologia COB continua a amadurecer e os custos a diminuir, as vantagens dos ecrãs COB LED em termos de suavidade, resistência à humidade e resistência ao choque. Por conseguinte, continuará a expandir a sua presença no mercado e a desafiar os ecrãs LED SMD.

Conclusão:

Em comparação com a tecnologia IMD e SMD, como a tecnologia de embalagem COB é mais madura, a tecnologia COB do desempenho, segurança, custo e outros aspectos das vantagens, a maioria dos fabricantes de ecrãs LED têm arado profundamente COB e avançar o layout do consenso.

O ecrã LED COB é agora geralmente reconhecido no centro de comando e controlo, ecrã comercial e outras áreas tradicionais de aplicação, mas também no futuro a olho nu 3D, AR / XR, home theater e outras áreas inovadoras também têm amplas perspectivas.