現代の電子ディスプレイ技術において、LED ディスプレイは、その高輝度、高解像度、長寿命などの利点により、デジタル サイネージ、舞台背景、室内装飾などの分野で広く使用されています。 LED ディスプレイの製造プロセスでは、封止技術が重要な役割を果たします。その中で、SMD カプセル化技術と COB カプセル化技術は 2 つの主流のカプセル化技術です。では、それらの違いは何でしょうか?この記事では詳細な分析を提供します。
1.SMDパッケージング技術とは何ですか、SMDパッケージング原理
SMD パッケージ、正式名称は表面実装デバイス (表面実装デバイス) は、プリント基板 (PCB) 表面実装技術に直接溶接される電子部品の一種です。この技術は、精密配置機械を使用し、封入された LED チップ (通常は LED 発光ダイオードと必要な回路コンポーネントを含む) を PCB パッド上に正確に配置し、リフローはんだ付けやその他の方法で電気接続を実現します。SMD パッケージングこの技術により、電子部品が小型化、軽量化され、よりコンパクトで軽量な電子製品の設計に役立ちます。
2.SMDパッケージング技術の長所と短所
2.1 SMDパッケージング技術の利点
(1)小型、軽量:SMD パッケージング コンポーネントはサイズが小さく、高密度に統合しやすく、小型軽量の電子製品の設計に役立ちます。
(2)良好な高周波特性:短いピンと短い接続経路により、インダクタンスと抵抗が低減され、高周波性能が向上します。
(3)自動生産に便利:自動装着機生産に適しており、生産効率と品質安定性が向上します。
(4)優れた熱性能:PCB 表面と直接接触するため、熱放散に役立ちます。
2.2 SMD パッケージング技術の欠点
(1)比較的複雑なメンテナンス: 表面実装方式では部品の修理や交換が容易ですが、高密度実装の場合、個々の部品の交換はさらに面倒になる場合があります。
(2)限られた放熱面積:主にパッドとゲルの放熱によって行われますが、長時間の高負荷作業では熱が集中し、寿命に影響を与える可能性があります。
3.COBパッケージング技術とは何ですか、COBパッケージング原理
Chip on Board (チップ オン ボード パッケージ) として知られる COB パッケージは、PCB パッケージング技術に直接溶接されたベア チップです。具体的なプロセスは、ベアチップ (チップ本体と上部のクリスタル内の I/O 端子) を導電性接着剤または熱接着剤で PCB に接着し、ワイヤー (アルミニウムまたは金ワイヤーなど) を介して超音波処理します。熱圧力に耐えられるよう、チップの I/O 端子と PCB パッドを接続し、最後に樹脂接着剤で保護します。このカプセル化により、従来の LED ランプ ビーズのカプセル化ステップが不要になり、パッケージがよりコンパクトになります。
4.COB実装技術のメリットとデメリット
4.1 COBパッケージング技術の利点
(1) コンパクトなパッケージ、小型サイズ:下部のピンを排除し、より小さなパッケージサイズを実現します。
(2) 優れたパフォーマンス:チップと回路基板を接続する金線により、信号伝送距離が短く、クロストークやインダクタンスなどの問題が軽減され、性能が向上します。
(3) 優れた放熱性:チップはPCBに直接溶接されており、熱はPCBボード全体を通して放散され、熱は簡単に放散されます。
(4) 強力な保護性能:完全密閉設計で、防水、防湿、防塵、帯電防止などの保護機能を備えています。
(5) 優れた視覚体験:面光源として、色性能はより鮮やかで、細部処理がより優れており、長時間近くで見るのに適しています。
4.2 COB パッケージング技術の欠点
(1) メンテナンスの問題:チップと基板を直接溶接するため、個別に分解したりチップを交換したりすることができず、メンテナンスコストが高くなります。
(2) 厳格な製造要件:包装プロセスの環境要件は非常に高く、ほこり、静電気、その他の汚染要因を許容しません。
5. SMD実装技術とCOB実装技術の違い
LEDディスプレイ分野におけるSMD封止技術とCOB封止技術にはそれぞれ独自の特徴があり、それらの違いは主に封止、サイズと重量、放熱性能、メンテナンスの容易さ、およびアプリケーションシナリオに反映されます。詳細な比較と分析は次のとおりです。
5.1 梱包方法
⑴SMDパッケージング技術：正式名称はSurface Mounted Deviceで、パッケージ化されたLEDチップを精密パッチマシンを通じてプリント基板（PCB）の表面にはんだ付けするパッケージング技術です。この方法では、LED チップを事前にパッケージ化して独立したコンポーネントを形成し、その後 PCB に実装する必要があります。
⑵COBパッケージング技術：正式名称はChip on Boardといい、ベアチップをPCB上に直接はんだ付けするパッケージング技術です。従来の LED ランプビーズのパッケージング手順を省略し、ベアチップを導電性または熱伝導性接着剤で PCB に直接接着し、金属ワイヤを介した電気接続を実現します。
5.2 サイズと重量
⑴SMDパッケージング：コンポーネントのサイズは小さいですが、パッケージング構造とパッドの要件により、サイズと重量は依然として制限されます。
⑵COBパッケージ：COBパッケージは、ボトムピンとパッケージシェルの省略により、より究極のコンパクト化を実現し、パッケージの小型化と軽量化を実現します。
5.3 放熱性能
⑴SMDパッケージ：主にパッドやコロイドを介して熱を放散し、放熱面積は比較的限られています。高輝度および高負荷条件下では、熱がチップ領域に集中し、ディスプレイの寿命と安定性に影響を与える可能性があります。
⑵COBパッケージ：チップがPCBに直接溶接されており、PCBボード全体で熱を放散できます。この設計により、ディスプレイの放熱性能が大幅に向上し、過熱による故障率が減少します。
5.4 メンテナンスの利便性
⑴SMDパッケージ：基板上に部品が独立して実装されているため、メンテナンス時の単一部品の交換が比較的容易です。メンテナンスコストの削減とメンテナンス時間の短縮に貢献します。
⑵COBパッケージ：チップとPCBが一体的に直接溶接されているため、チップを個別に分解したり交換したりすることはできません。障害が発生すると、通常、PCB ボード全体を交換するか、工場に返送して修理する必要があり、コストと修理の難易度が増加します。
5.5 アプリケーションシナリオ
⑴SMDパッケージ：完成度が高く、生産コストが低いため、特に屋外の看板や屋内のテレビの壁など、コスト重視で高いメンテナンスの利便性が必要なプロジェクトで市場で広く使用されています。
⑵COBパッケージ：高性能と高い保護性により、ハイエンドの屋内ディスプレイスクリーン、パブリックディスプレイ、監視室、および高いディスプレイ品質要件と複雑な環境を必要とするその他のシーンに適しています。たとえば、コマンド センター、スタジオ、大規模なディスパッチ センター、およびスタッフが画面を長時間見るその他の環境では、COB パッケージング テクノロジーにより、より繊細で均一な視覚体験を提供できます。
結論
SMD パッケージング技術と COB パッケージング技術はそれぞれ、LED ディスプレイ画面の分野で独自の利点とアプリケーションシナリオを持っています。ユーザーが選択するときは、実際のニーズに応じて比較検討して選択する必要があります。
SMD パッケージング技術と COB パッケージング技術には、それぞれ独自の利点があります。 SMD パッケージング技術は、その完成度の高さと生産コストの低さにより、特にコスト重視で高いメンテナンスの利便性を必要とするプロジェクトで広く市場で使用されています。一方、COBパッケージング技術は、コンパクトなパッケージング、優れた性能、優れた放熱性、強力な保護性能により、ハイエンドの屋内ディスプレイスクリーン、公共ディスプレイ、監視室などの分野で強い競争力を持っています。
投稿日時: 2024 年 9 月 20 日
