COB 対SMD LED ディスプレイ: Doitvision COB LED スクリーンを選択する理由

フルカラー LED スクリーンのパッケージの紹介:

LED は、個別パッケージまたは統合パッケージで入手できます。 LED ディスクリート デバイスは従来のパッケージングの一部であり、関連分野で広く使用されています。 これらは 40 年以上にわたって開発され、現在ではさまざまな主流製品を形成しています。 

チップ統合モジュールは現在、カスタマイズされたパッケージに限定されています。 これらは主に個別のアプリケーション製品向けに設計および製造されており、まだ主流の製品にはなっていません。

従来の LED 方式を使用するには、既製のコア光源コンポーネントがないため、手間とコストがかかります。 しかし実際には、「LED光源個別デバイス/MCPCBモジュール光源」をXNUMXつに組み合わせて、半導体チップ上に直接転写・実装し、MCPCB上に集積してCOBモジュール光源を作成することも可能です。 

チップと基板間の電気接続にはワイヤステッチが使用されます。 信頼性を高めるために実装され、樹脂で覆われています。 これにより、労力と時間を節約できるだけでなく、梱包コストも節約できます。

個別の LED デバイスと比較して、COB モジュールは LED の一次パッケージング、光エンジン モジュールの製造、およびアプリケーションでの二次光の配光のコストを削減できます。 計算によると、光源コストを最大 30% 削減できることが示されています。 

COB モジュールは、合理的な設計とマイクロレンズの使用により、個別の光源を使用するときに発生するグレアやスポットライトなどのパフォーマンスの問題を回避できます。 光源の効率や寿命に影響を与えることなく、赤色チップを組み合わせて追加することで演色性を向上させることができます。 COB モジュールは設置と製造が容易であり、コストの削減につながります。

既存のプロセス技術と装置は、高い歩留まりでの大規模な COB モジュールの生産をサポートできます。

COBパッケージとは何ですか?

チップオンボード パッケージングは​​ COB とも呼ばれます。 固体結晶技術とSMD精密ディスペンスを用いて開発されたフルカラーCOB LEDの新製品です。

基板上のシリコン配置ポイントを熱伝導性エポキシ樹脂（通常は銀粒子を含むエポキシ樹脂）で覆い、シリコンを基板表面に直接配置し、ウェハが固定されるまで熱処理してから、チップを基板に直接はんだ付けします。 SMDフルカラーやドットマトリクスLEDモジュールに比べて量産が容易です。

これらは、 Doitvisionが独自に開発したCOBモジュールの写真です。

COB と従来の SMD LED パッケージの比較

1) 原材料費と加工費

フルカラー SMD LED: この LED ディスプレイ製品は、原材料コストが高く、製造および加工プロセスがより複雑であるため、投資とコストが高額になります。

フルカラー COB LED: COB は時間を 1/3 に短縮し、ブラケットや電気メッキを不要にし、リフローはんだ付けやパッチを必要としません。 ダイボンディングおよびワイヤボンディングプロセスに関しては、COB パッケージングは​​ SMD と同様の効率を持っています。 ただし、分注、分離、包装という点では、COB 包装の方が効率が高くなります。

COB パッケージングは​​材料費の 10% にすぎませんが、人件費と製造コストは約 15% です。 コストはフルカラー SMD LED パッケージより少なくとも 5% 高くなります。

2) 光学的および電気的特性

フルカラー COB LED は色の安定性が高く、視野角が広いです。 また、均一な光点があり、高輝度です。 SMD やドットマトリクスカラーフルカラー LED では、これらの特性と利点に匹敵するものはありません。

高輝度、広視野角。 

COB はヒートシンク技術を使用して、LED が業界をリードする (95%) 熱ルーメンの維持を保証します。

COBとSMD LEDモジュールのアングルライトと外観を比較した写真です。

COB は外観の一貫性が高くなります。

基板には何百もの発光点があり、それらはすべて同じ PCB、つまり水平面上にあることがわかります。 発光点はすべて同じ基準点を持ちます。 したがって、それらから発せられる光は同じになります。

SMD は PCB に XNUMX つずつ貼り付けられるため、結果は COB パッケージよりも劣った視覚効果になります。

COB は光の品質が優れています。 

この写真は、COB の光品質がいかに優れているかを示しています。

右の図に示すように、SMD パッケージングは​​ LED をパッケージ化する従来の方法です。 アプリケーションを作成するには、複数の個別デバイスを PCB に実装する必要があります。 画像からわかるように、このアプローチではゴーストやグレアなどの問題が発生しやすくなります。 一方、COB は面光源としても機能する統合パッケージです。

画像 1 では表示領域が広いだけでなく、光の屈折も軽減されます。

COB はより広い視野を提供します。

下の画像は、フルカラー COB LED がフルカラー SMD LED よりも広い視野角を持っていることを示しています。

フルカラーSMD LEDの視野角は約110度です。 フルカラー COB の視野角は、明るさに影響を与えることなく最大 140 ～ 170° に達します。 垂直方向の視野角は140〜170°です。 これらの機能は、特定のアプリケーションでは非常に役立ちます。

COB角度光とSMD角度光パターン

発光効果の図によると、次のことがわかります。

ディスペンシング発光効果図／SMD発光効果図

COB の視覚効果は、視野角と発光ダイアグラムの点で SMD よりも優れています。

固体結晶の配置

RGBチップが一列に並んでいます。 レンズは滑らかで湾曲しています。 レンズは光の良好な屈折を示します。 XNUMX色の光はレンズで屈折し、XNUMX色が反射されます。 色の光がより均一に混合されると、色の混合が改善されます。 また、SMD には同じ機能がありませんが、均一な光スポットはより優れた視覚効果を生み出します。 

SMD の上面はフラットなパターンとなっているため、屈折率は平均的です。 これにより、COB よりもカラーマッチングが悪くなります。 こちらは配光曲線の比較ですので、フルカラーCOBの利点がより明確に分かります。

COBフルカラーR/G/B配光カーブ/SMDフルカラーR/G/B配光カーブ

配光曲線から、SMD パッケージング曲線が一貫したパターンを持たないことがわかります。 COB パッケージング曲線は、赤色光と青色/緑色光がわずかに分離されているため、優れています。

信頼性の向上

低熱抵抗

従来のSMDパッケージングアプリケーションのシステム熱抵抗は、チップ/接着剤/はんだ/ペースト/銅/箔絶縁層-アルミニウム材料であり、COBパッケージングは​​チップ/接着剤/アルミニウム材料です。

COB パッケージング システムの熱抵抗は、従来の SMD パッケージングよりも低くなります。 これにより LED の寿命が延びます。

COB チップのディスペンシングも基板に直接固定されています。 これは、放熱面が大きいことを意味し、放熱性が向上します。 チップのジャンクション温度が上昇し、光の吸収が大きくなります。 これらがSMD技術開発のボトルネックとなっています。

防水、紫外線防止、防湿

COBは接着剤を基板上に分散させるパッケージング技術を採用しており、屋外使用時の防水・防湿性能が優れています。 一方、SMD は防水、防湿、耐紫外線性に優れた PPA ブラケットを使用します。 防水・防湿の問題が解決しないと、故障や減光、急激な減衰などの品質問題が発生する可能性があります。

まとめ：

Doitvisionが開発したCOBパッケージLEDスクリーンは、主流のSMD LEDパッケージと比較して、光学特性、製造プロセス、コスト面で多くの利点があり、近い将来、標準製品となることは間違いないでしょう。