همانطور که برنامههای نمایش LED به گامهای پیکسل باریکتر (زیر-P1.5) و محیطهای استقرار سختتر گسترش مییابند، روش مورد استفاده برای بستهبندی و محافظت از قالبهای LED مستقیماً بر استحکام مکانیکی، اتلاف حرارتی، ثبات نوری و هزینههای چرخه عمر عملیاتی تأثیر میگذارد. در حالی که بسته بندی دستگاه نصب شده روی سطح (SMD) معیار صنعت باقی می ماند، رویکردهای جدیدتر مانند Glue-روی-برد (GOB)، تراشه-روی-برد (COB) و میکرو{7}}LED در بسته (MIP) طراحان باید ارزیابی های بسیار مهمی از سیستم را ارائه دهند{8}.
1. دستگاه نصب شده روی سطح (SMD)
در بستهبندی SMD معمولی، تراشههای RGB منفرد در بستههای پلاستیکی/سرامیکی گسسته با پینهای سربی لحیمشده کپسوله میشوند، که سپس با استفاده از فناوری نصب استاندارد سطح- (SMT) روی یک برد مدار چاپی (PCB) نصب میشوند.
- مشخصات نوری و مکانیکی:SMD سازگاری نوری کامل را با زاویه دید قابل پیش بینی و در دسترس بودن دسته وسیع ارائه می دهد. با این حال، با کاهش گام پیکسل به کمتر از 1.5 میلی متر، لنت های لحیم کاری به طور قابل توجهی منقبض می شوند و مقاومت برشی مکانیکی را کاهش می دهند.
- حالت های شکست:اتصالات لحیم کاری در معرض ضربه های مکانیکی (مخصوصاً در نصب های اجاره ای) و نفوذ رطوبت حساس هستند.
- قابلیت سرویس دهی:تک تک پیکسل ها یا ماژول های معیوب را می توان با استفاده از ابزارهای استاندارد لحیم کاری جایگزین کرد یا دوباره کار کرد.
2. چسب-روی-برد (GOB)
GOB به جای یک معماری بسته بندی جداگانه، بهبود SMD است. پس از لحیم کاری و کالیبره شدن ماژول های استاندارد SMD، یک رزین اپوکسی شفاف یا چسب پلی اورتان از نظر نوری در سطح ماژول ریخته می شود و دیودها را به طور کامل گلدان می کند.
- مزایای کلیدی:GOB یک مانع سطح جلو با درجه IP65 در برابر رطوبت، گرد و غبار، الکتریسیته ساکن و ضربه فیزیکی در حین حمل و نقل مکرر ایجاد می کند.
- ملاحظات فنی:لایه رزین ضریب شکست را در سطح ماژول تغییر میدهد، که در صورت براق بودن سطح، میتواند باعث انعکاس ریز{0}}یا تغییرات کنتراست جزئی شود. علاوه بر این، ضرایب انبساط حرارتی (CTE) بین رزین، PCB و پوشش SMD باید به دقت مطابقت داده شود تا از لایهپوشی تحت تنش حرارتی چرخهای جلوگیری شود.
- قابلیت سرویس دهی:کار مجدد یک پیکسل شکست خورده از طریق لایه رزین پخته شده چالش برانگیز است و اغلب به ابزار اختصاصی کارخانه نیاز دارد.
3. چیپ-روی-برد (COB)
COB محفظه های بسته بندی جداگانه و قاب های سیم/سرب را حذف می کند. تراشههای LED برهنه-یا قالبهای باند سیم- مستقیماً روی بستر قرار میگیرند و به عنوان یک منطقه کامل ماژول با رزین اپوکسی محصور میشوند.
- دستاوردهای حرارتی و قابلیت اطمینان:COB با نصب قالب ها مستقیماً روی PCB، مقاومت حرارتی اتصال-به-برد را به شدت کاهش می دهد. بدون اتصالات لحیم کاری در معرض، نرخ شکست پیکسل (PPM) به طور قابل توجهی کاهش می یابد و سطح به ضربه و مقاومت ورودی بدون درز دست می یابد.
- مشخصات نوری:نمایشگرهای COB یکنواخت-روشنایی با زاویه گسترده و کنتراست بالای سیاه-به-نور ارائه میدهند. با این حال، حفظ یکنواختی رنگ و روشنایی دستهای در ماتریسهای بزرگ به ماژولهای دقیق- و کالیبراسیون نوری نیاز دارد.
- قابلیت سرویس دهی:تعمیر میدانی قالب های فردی عملا غیرممکن است. تعمیر و نگهداری در سطح مبادله کامل ماژول انجام می شود.
4. میکرو{1} LED در بسته (MIP)
MIP یک معماری ترکیبی در حال ظهور را نشان میدهد که عمدتاً برای نمایشگرهای میکرو-LED و فوق{1}}ریز-طراحی شده است. تراشههای تلنگر{4}RGB مقیاس میکرو ابتدا از قبل در حاملهای گسسته مینیاتوری (اغلب تا ردپای متریک 0202 یا 0404) بستهبندی میشوند و سپس روی PCBهای نمایشگر استاندارد منتقل میشوند.
- تولید و بازده نوری:MIP مرتبسازی و جمعبندی سطح تراشه- را از مونتاژ پانل نهایی جدا میکند. دیودها قبل از نصب SMT آزمایش و کالیبره می شوند، که به شدت سربار کار مجدد را که در مونتاژ مستقیم-COB کاهش می دهد، کاهش می دهد.
- زیست پذیری زیر 1.0 میلی متر:این ترکیب{0}}سازگاری تولید انبوه خطوط SMT با قابلیتهای-پیچ بسیار کوچک و نسبت کنتراست ساختارهای میکرو-LED است.
ماتریس مقایسه فناوری
| پارامتر | SMD | GOB | COB | MIP |
|---|---|---|---|---|
| دامنه اصلی | P1.5 – P10+ | P1.2 – P3.9 | P0.7 – P1.5 | P0.4 – P1.2 |
| حفاظت فیزیکی | کم (مفاصل آشکار) | بالا (ریخته گری رزین) | بالا (یکپارچه) | متوسط-بالا |
| مقاومت حرارتی | متوسط | متوسط تا زیاد | پایین (قالب مستقیم) | کم تا متوسط |
| نسبت کنتراست | استاندارد | استاندارد به بالا | بالا (پایه سیاه عمیق) | بسیار بالا |
| قابلیت سرویس دهی | سطح-کامپوننت (تک LED) | ماژول-سطح / محدود | تعویض ماژول | جزء / حامل کوچک |
راهنمای انتخاب
انتخاب فنآوری بستهبندی مناسب مستلزم متعادل کردن شرایط استقرار فیزیکی در برابر نیازهای پیچ پیکسل است:
- برنامه های اجاره و قابل حمل:GOB برای دیوارهای اجارهای P1.9–P2.6 بدون نیاز به تغییر کامل معماری، دفاع ضربهای عملی ارائه میکند.
- مراکز فرماندهی بالا{0}End ثابت:COB در محیطهای پایین{0} (P0.9–P1.2) که قابلیت اطمینان مداوم 24 ساعته، محافظت از گرد و غبار و مشاهده سطح صاف بسیار مهم هستند، عالی است.
- یکپارچه سازی فوق العاده-Fine Pitch:MIP به عنوان یک مسیر مقیاسپذیر برای پروژههایی که به نصبهای زیر-P0.9 میکرو-LED منتقل میشوند، جایی که عملکرد تولید و دقت رنگبندی اولویت دارند، عمل میکند.