IMD、SMD、GOB、VOB、COG、MIP等各种LED封装技术全解析

    随着半导体科技的飞速发展，显示技术也在不断革新。近年来,Mini-LED和Micro-LED显示屏作为新一代显示技术成为大屏行业热点。而IMD、SMD、GOB、VOB、COG、MIP等各种封装技术不断出现，很多人对这些技术可能并不了解，今天我们就一次性把市面上的各种封装技术都解析一下。看完，就不会再云里雾里了。

    Q：什么是小间距、Mini LED、Micro LED 和 MLED？

    A：小间距：一般把像素中心间距在P1.0-P2.0之间的LED屏称为小间距。Mini LED：LED芯片的尺寸介于50~200微米之间，显示单元像素中心间距保持在0.3-1.5毫米的范围内；Micro LED：LED芯片的尺寸小于50微米，像素中心间距低于0.3mm；Mini LED和Micro LED合称为MLED。

    Q：什么是IMD？

    A：IMD（Integrated Matrix Devices）矩阵式集成封装方案（又称“多合一”），目前典型以2*2的形式，即4合1灯珠，集成封装12颗RGB三色LED芯片。IMD是SMD分立器件向COB过度的中间产物：间距可以下探到P0.7同时提高防撞能力，但4颗灯因不能分光分色存在色差需要校正。

    Q：什么是SMD？

    A：SMD是Surface Mounted Devices的缩写，即表面贴装器件。采用SMD(表贴技术)封装的 LED产品，是将灯杯、支架、晶元、引线、环氧树脂等材料封装成不同规格的灯珠。用高速贴片机，以高温回流焊将灯珠焊在PCB板上，制成不同间距的LED模组。SMD小间距一般是把LED灯珠裸露在外，或采用面罩的方式。由于技术成熟稳定、产业链齐全、制造成本低、散热效果好、维修方便等特点，故是当前小间距最主流的封装方案。但由于存在易磕碰，死灯，毛毛虫等严重的缺陷，已是无法满足现在更高阶市场的需求。

    Q：什么是GOB？

    A：GOB，即Glue On Board，是在SMD模组上进行灌胶的防护工艺，可以解决防潮和磕碰的问题。因为采用了一种先进的新型透明材料对基板及其LED封装单元进行封装，形成有效的保护。该材料不仅具备超高的透明性能，同时还拥有超强的导热性。使GOB小间距可适应任何恶劣的环境，相比传统SMD其特点是，具有高防护性：防潮、防水、防尘、防撞击、防磕碰、防静电、防盐雾、防氧化、防蓝光、防震动，可以应用于更多恶劣的环境，避免大面积死灯、掉灯等现象发生。主要可以应用在租赁屏上，但存在应力释放、散热、修复和胶体粘合力差问题。

    Q：什么是VOB？

    A：VOB是市面上GOB工艺上的一种升级工艺，采用的进口VOB纳米胶涂敷，通过纳米级的涂敷机控制涂层更薄，平整性更高，且LED防护性更强、故障率更低、可靠性高、易维修、黑屏一致性更高、对比度增高、画面更加柔和、不易产生视觉疲劳，极大地提升了屏幕的观看显示效果。

    Q：什么是COB？

    A：COB（chip on board 发光芯片在基板上封装）是一种将LED发光芯片固定在PCB基板上再整体附胶的封装技术。在基底表面用导热环氧树脂覆盖硅片安放点，然后将硅片直接安放在基底表面，热处理至硅片牢固地固定在基底为止，随后再用丝焊的方法在硅片和基底之间直接建立电气连接。具有防磕碰、防静电、防潮、防尘、画面柔和不伤眼睛、有效抑制摩尔纹、可靠性高、间距更小等特性，死灯毛毛虫现象大大降低，是mini时代最合适的技术路线之一。

    Q：什么是COG？

    A：COG，即Chip on Glass，指将LED芯片直接固晶到玻璃基板再进行整体封装，与COB最大的差异是芯片固定的载体由PCB板更换为玻璃基板，点间距可以做到P0.1以下，是Micro LED最合适的技术路线。

    Q：什么是MIP？

    A：MIP是Module in Package的缩写，即多芯集成封装。由于市场对光源亮度的需求不断提高，单芯封装所能达到的光输出已经无法满足要求，MIP于是应运而生。MIP通过将多个芯片封装在同一器件中，实现更高的性能和功能集成，目前逐渐被市场认可。MIP是2023年在Mini/Micro LED领域兴起的热点技术，其主要针对Micro-LED的巨量转移技术痛点，可通过RGB三色子像素的集成封装，再进行单颗集成式像素的转移，以此来降低巨量转移的难度。

    Q：什么是CSP？

    A：CSP是Chip Scale Package的缩写，即芯片级封装。CSP是SMD进一步微型化的产物，同样是单芯封装，但目前仅面向倒装芯片封装，通过去引线，支架简化或不带支架，直接使用封装材料对芯片进行整体包覆等方式，大大缩小封装体尺寸，通常为芯片尺寸的1.2倍左右。CSP相较于SMD实现了尺寸减小，比之COB的多芯封装又能达到更好的芯片性能均一、稳定以及更低的维护成本。但由于倒装芯片焊盘较小，对封装工艺精度要求较高，对设备和操作人员的要求也更高。目前国内，只有华引芯科技推出了CSP封装产品。

    Q：什么是LED正装芯片？

    A：正装芯片是指芯片的电极和发光面在同一侧，电极通过金属线键合与基板连接，是最成熟的芯片结构，主要应用于P1.0以上LED屏。金属线主要有金和铜，一颗三基色的LED灯珠有5根连线。容易受潮湿及应力影响出现脱落，从而导致死灯。

    Q：什么是倒装芯片？

    A：倒装LED芯片相对于正装芯片来说，是电极芯片的布局和实现电气功能的方式不同。倒装芯片的发光面朝上，电极面朝下，相当于将正装芯片进行倒置，故称其为“倒装芯片”。由于不需要正装芯片的键合焊接工艺，这样可以大大提高生产效率。倒装的优点：无需打线，稳定性更高；发光效率高，能耗低；正负间距大，有效降低灯珠失效风险，尺寸可以做到更小。

    Q：什么是同步控制系统？

    A：同步控制系统是指LED屏显示的内容与信号源（如电脑）显示内容一致，当显示屏和电脑断开通讯时，显示屏就会停止工作。室内小间距LED采用同步控制系统的较多。

    Q：什么是异步控制系统？

    A：异步控制系统可实现脱机播放，将计算机编辑好的节目，通过3G/4G/5G，WIFI，网线， U盘等方式传输且存放在异步系统卡里面，实现脱离电脑也可以正常工作。户外屏一般采用异步控制系统。

    Q：什么是共阳驱动架构？

    A：共阳是指LED灯珠RGB三种芯片的正极统一采用5V供电，负极连接驱动IC根据需求开启对地的导通从而控制LED的驱动。这是最成熟也是性价比较高的驱动方式，是常规led显示屏常用方式，缺点是不节能。

    Q：什么是共阳驱动架构？

    A：共阴”指的是共阴(负极)供电方式，采用共阴灯珠和特制共阴驱动IC方案，R、GB分开供电，电流经过灯珠再到IC负极。采用共阴以后，我们可根据二极管对电压的不同要求直接供给不同的电压，从而无需在配置分压电阻，减少这部分能耗，而显示亮度和显示效果却不受影响，节能提高25%~40%，从而大幅度的降低了系统的温升，屏体结构金属部分温升不超过45K，绝缘材料温升不超过70K，有效的降低了LED受损概率，再配合COB封装的整体保护性，提高整个显示系统的稳定性和可靠性，更有效的延长系统寿命。同时，由于共阴驱动控制电压，在降低功耗的同时，更大大降低了发热量，连续工作下波长无漂移，保证了显示色彩的真实。

    Q：共阴和共阳的驱动架构有何不同

    A：首先是驱动方式不同，共阴驱动是电流先经过灯珠，再到IC负极，使得正向压降变小，导通内阻也变小。共阳驱动是电流从PCB板流向灯珠，给芯片统一供电，电路正向压降变大。其次是供电电压不同，共阴驱动，红色芯片电压在2.8V左右，蓝、绿色芯片电压在3.8V左右，这样的供电就可以达到准确供电且电量耗损少，led显示屏在工作中产生的热量也就相对较低。共阳驱动，在电流不变的情况下，电压越高，功率也就越高，电量耗损相对比就越大，同时，红色芯片由于需要的电压比蓝、绿色芯片低，所以需要增加电阻分压，led显示屏在工作中也会带来较多的热量。