Estado de Desarrollo de la Tecnología de Empaquetado COB
Además de una buena disipación térmica y un bajo costo, la fuente de luz COB también puede personalizarse. Sin embargo, en términos de tecnología, el embalaje COB aún presenta deficiencias tales como la degradación lumínica, una vida útil corta y una baja fiabilidad. Si se lograra solucionar estas cuestiones, sería una de las principales direcciones para el desarrollo futuro del embalaje.
La tecnología de encapsulación COB consiste en soldar directamente el chip emisor de luz sobre la placa PCB, luego cubrir toda la estructura para formar un módulo unitario y, por último, ensamblarlo para obtener una pantalla LED completa. La pantalla COB es una fuente de luz superficial, por lo que la percepción visual de esta pantalla es superior, sin granulosidad, y resulta más adecuada para su visualización cercana a largo plazo. Cuando se observa desde el frente, el efecto de visualización de la pantalla COB se acerca más al de una pantalla LCD, con colores más vivos y detalles mejor definidos.
COB no solo resuelve el problema del límite físico de los SMD tradicionales (el paso entre puntos puede reducirse a menos de 0,9, lo que satisface las necesidades de las nuevas pantallas Mini/Micro LED), sino que también mejora la estabilidad y confiabilidad del producto, especialmente en el ámbito de las aplicaciones Micro LED. Su posición dominante hace que las perspectivas sean muy amplias.
Los productos COB se utilizan principalmente en el mercado de la iluminación comercial. Con la mejora de la tecnología, el rendimiento de los productos COB de alta potencia tiende a ser estable. Recientemente, han comenzado a utilizarse gradualmente en la iluminación exterior, incluyendo luces LED para techos altos, farolas y otros segmentos del mercado. Dado que los LED de alta potencia y los LED COB poseen ventajas en el diseño del producto y una intensidad lumínica elevada que los LED de potencia media no tienen, reforzarán sus ventajas competitivas en el mercado de la iluminación de gama alta.
En primer lugar, en el mercado de iluminación comercial de alta gama, la iluminación se utiliza en espacios expositivos como museos y galerías de arte, principalmente con luminarias empotradas, luces de proyección y luces reflectoras. Además, la tecnología COB para vehículos también es uno de los campos de aplicación de la tecnología COB. Sin embargo, dado que el propio mercado de COB es un nicho de mercado de pequeño volumen, y la COB para automóviles es una de las ramas de este nicho, la industria le presta menos atención. No obstante, a medida que muchos fabricantes de COB comenzaron a ingresar a gran escala en el mercado de COB para automóviles, esta última rápidamente se convirtió en el principal campo de batalla de la guerra de precios.
Además, la iluminación industrial brinda nuevas oportunidades a las empresas pequeñas y medianas de COB. Según datos de investigación, la iluminación industrial LED crecerá rápidamente en los próximos años. Al mismo tiempo, dado que la mayoría de la iluminación industrial utiliza canales de ingeniería invisibles, se pueden evitar guerras de precios y guerras de escala.
El embalaje COB ahorra el proceso de separación de la luz, separación de colores, secado, etc. La diferencia más crítica es que se elimina el proceso de soldadura. Durante el proceso de soldadura SMD, resulta extremadamente difícil controlar la temperatura. Si la temperatura es demasiado alta, causará daños a la lámpara; si es demasiado baja, la soldadura no se fundirá completamente. Esto puede provocar fácilmente soldaduras falsas, soldaduras defectuosas y otros fenómenos similares, lo cual representa un gran desafío para la estabilidad del chip de la lámpara. En cambio, el COB no tiene este proceso, por lo que su estabilidad mejorará considerablemente. La tecnología de procesamiento de las pantallas LED tradicionales es relativamente diversa; en particular, durante el proceso de soldadura por reflujo, los coeficientes de expansión del soporte del chip de la lámpara SMD y de la resina epoxi no son iguales en estado de alta temperatura, lo que puede hacer que el soporte y la encapsulación de resina epoxi se desprendan con facilidad, generando huecos y apareciendo gradualmente el fenómeno de luces muertas en el uso posterior, lo que resulta en una alta tasa de defectos. La razón por la que la pantalla COB es más estable es que en su tecnología de procesamiento no hay lámparas sometidas a soldadura por reflujo. Incluso si posteriormente se realiza un proceso de soldadura por reflujo de IC, el chip del diodo ya ha sido curado y protegido con pegamento de resina epoxi, lo que evita la necesidad de soldadura. Además, no existe la brecha entre el soporte del chip de la lámpara y la resina epoxi causada por la soldadura a alta temperatura en la máquina. Por lo tanto, esta es también una de las claves para que el COB se aplique con éxito.
En la actualidad, los productos de pantallas Mini LED con tecnología de encapsulado COB están aumentando gradualmente. En los últimos años, los proyectos de pequeños y micro-pasos para interiores se han utilizado ampliamente, y los dispositivos de visualización estandarizados de tamaño mediano y grande, como las máquinas todo en uno LED y los televisores LED, presentan un fuerte impulso de crecimiento. Otro nuevo producto de tecnología de pantalla basado en la tecnología de encapsulado COB, el Micro LED, está a punto de entrar en la etapa de producción en masa. Tras la recuperación de la economía global, el mercado de productos relacionados con la tecnología COB podría abrirse a mayores oportunidades de desarrollo.
Debido al alto umbral del proceso de producción de embalajes COB, este no se ha utilizado ampliamente en todo el país; por lo tanto, la perspectiva de mercado a futuro sigue siendo prometedora, pero si los fabricantes quieren aprovechar esta oportunidad, aún deben seguir mejorando continuamente su nivel técnico.
En comparación con la tecnología de envasado tradicional, las ventajas de la tecnología COB incluyen:
1. Alta eficiencia de embalaje y ahorro de costos
El proceso de envasado COB no difiere mucho del proceso de producción SMD, pero la eficiencia de envasado de COB en términos de dispensación, separación, división de luz y envasado es mucho mayor. En comparación con el SMD tradicional, puede ahorrar un 5% en costos de materiales y otros gastos.
2. Ventajas de la baja resistencia térmica
La estructura de resistencia térmica del sistema de los paquetes SMD tradicionales es: chip - adhesivo para unión a la matriz - junta de soldadura - pasta de soldadura - lámina de cobre - capa aislante - material de aluminio. La resistencia térmica del sistema del paquete COB es: chip - adhesivo para unión a la matriz - aluminio. La resistencia térmica del sistema de los paquetes COB es mucho menor que la de los paquetes SMD tradicionales, por lo que la vida útil de las lámparas LED en paquetes COB mejora considerablemente.
3. Ventaja en la calidad de la luz
El paquete SMD tradicional pega múltiples dispositivos discretos en la placa de PCB para formar el componente de fuente de luz de la aplicación LED en forma de parches. Este método presenta problemas como luz puntual, deslumbramiento y efecto fantasma. El paquete COB es un paquete integrado y una fuente de luz superficial, con un amplio ángulo de visión y fácil ajuste, lo que reduce la pérdida por refracción de la luz.
El método tradicional de envasado SMD consiste en pegar múltiples dispositivos diferentes sobre la placa de circuito impreso para formar componentes de fuente de luz LED. La fuente de luz fabricada mediante este proceso de envasado generalmente presenta problemas de electroóptica, fantasmas y deslumbramiento. La fuente de luz COB no tiene los problemas mencionados anteriormente. Se trata de una fuente de luz superficial con un amplio ángulo de visión y fácil ajuste del ángulo, lo que reduce la pérdida de luz debida a la refracción.
4. Ventajas de la aplicación
La aplicación de la fuente de luz COB es muy conveniente y puede aplicarse directamente a las lámparas sin necesidad de otros procesos. Sin embargo, la fuente de luz tradicional en paquete SMD requiere ser soldada primero mediante parcheo y luego fijarse en la placa de circuito impreso mediante soldadura por reflujo. No es tan conveniente como la COB en su aplicación.
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