Mini présentoir : emballage COB ou POB, lequel est le meilleur ?

Avec la maturation de la technologie LED, le rétroéclairage Mini LED (Mini BLU) s'impose comme la technologie d'affichage la plus prometteuse pour les écrans HD. Cette technologie attire les principaux fabricants de LED, des puces à l'encapsulation en passant par l'affichage, et accélère ainsi sa commercialisation.

Parmi ces facteurs, le packaging LED est un élément clé qui détermine les performances, le coût de production et même la production à grande échelle des produits Mini BLU. La recherche de la meilleure solution de packaging est un processus continu. L'accent est donc actuellement mis sur la concurrence entre POB et COB.

COB contre POB Technologie d'emballage

Dans les solutions LED de rétroéclairage traditionnelles, le boîtier CMS à puce retournée domine l'approche d'encapsulation des LED. À mesure que l'industrie entre dans l'ère de la miniaturisation des LED et que la technologie des puces retournées gagne en maturité, les technologies de boîtier CMS et COB à puce retournée ont progressivement émergé. La concurrence entre les deux principales mini-LED s'intensifie.

Technologie d'emballage COB :

Le COB consiste à monter un grand nombre de puces LED directement sur un substrat (principalement des PCB ou des substrats en verre) par collage de matrices, suivi d'une encapsulation intégrée.

La technologie COB adopte une structure de panneau hautement intégrée au niveau des pixels sur une face du substrat, tandis que les composants du circuit intégré de commande sont disposés sur l'autre face. En éliminant le besoin de supports ou de broches de soudure, la technologie COB permet une distance de mélange optique (DO) proche de zéro, permettant ainsi la conception de modules de rétroéclairage ultra-fins.

Cependant, le processus COB exige une grande précision et une fabrication complexe, nécessitant un équipement avancé par rapport aux flux de travail POB traditionnels.

 De plus, l’encapsulation intégrée complique la reprise des produits défectueux.

Cependant, les solutions COB sont plus chères que les solutions POB en raison de certains facteurs tels que la complexité du processus et la répartition des coûts de l'équipement, etc.

Technologie POB :

La solution POB (Package-on-Board), communément appelée « Ciel étoilé » dans l'industrie, consiste à encapsuler des puces LED individuelles dans des perles de lampe discrètes, qui sont ensuite montées sur le substrat par CMS. Cette approche diffère fondamentalement de l'approche intégrée du COB.

Distinctions clés :

• COB : liaison directe puce-substrat, encapsulation intégrée, OD minimisé, modules plus minces, coût plus élevé.
• POB : LED discrètes pré-emballées, assemblage CMS, processus plus simple, coût inférieur, mais conception de rétroéclairage plus épaisse.

Schéma de la structure du boîtier CMS Flip-Chip POB

Actuellement, les solutions de rétroéclairage POB peuvent être classées en deux catégories : CMS à puce retournée et CSP, selon la structure du boîtier. La technologie CMS à puce retournée POB offre des procédés éprouvés, des coûts relativement faibles et une forte faisabilité de production en série.

Cependant, en raison des limitations de taille du boîtier, il nécessite généralement des valeurs OD (distance optique) plus grandes, ce qui entraîne une application plus étroite par rapport aux solutions COB.

Schéma de la structure du package POB-CSP

Le CSP (Chip Scale Package) est une technologie de packaging au niveau de la puce. Le volume post-packaging est environ 1.2 fois supérieur à la taille de la puce. Il permet ainsi d'obtenir des valeurs de diamètre extérieur ultra-compactes comparables à celles des solutions COB, tout en maintenant des coûts inférieurs à ceux de ces solutions.

 Néanmoins, la taille extrêmement compacte des LED CSP entraîne des défis tels qu'un espacement des pastilles d'électrodes excessivement étroit et une surface de pastilles insuffisante, ce qui peut provoquer une fuite de lumière, un mélange de couleurs inégal ou une diaphonie optique en raison d'une couverture de résine d'encapsulation inadéquate.

Comparaison des technologies COB et POB

Actuellement, les deux solutions d'emballage pour les unités de rétroéclairage Mini LED, COB et POB, présentent des avantages et des limites distincts, ce qui explique leur adoption dans différents produits en fonction des exigences du marché.

Critères de comparaison COB POB

Critères de comparaison	ÉPI	POB
Chaîne de l'industrie	Nécessite un réaménagement et une intégration	Mature
Investissement	Élevé (nécessite des investissements secondaires)	Low
Type de puce	Production de plaquettes carrées	Gaufrettes rondes produites en série
Précision du substrat	Exigences élevées	Faibles exigences
Difficulté de retravailler	Élevé (processus complexe)	Faible (retouche manuelle possible)
Scénarios d'application	Rétroéclairage ultra-mince (par exemple, tablettes, ordinateurs portables, écrans de jeu)	Rétroéclairage grand écran (par exemple, téléviseurs de milieu/bas de gamme, moniteurs, automobile)

Analyse critique

Chaîne industrielle : POB > COB

Le COB implique un collage au niveau de la puce, exigeant des normes techniques plus strictes en matière d'équipements, de matériaux et de procédés. Sa maturité au niveau de la chaîne d'approvisionnement reste insuffisante.

POB bénéficie d'une chaîne d'approvisionnement mature. Elle permet une production de masse sans modernisation majeure des lignes existantes, réduisant ainsi considérablement les coûts.

Matières premières : POB > COB

Le COB nécessite des plaquettes carrées, qui ont des spécifications de matériaux plus strictes.

POB utilise des plaquettes rondes rentables produites à grande échelle, prenant en charge des tailles de puces plus petites et des coûts inférieurs.

Rendement de production : CMS à puce retournée > CSP > COB

Le COB exige une précision et un contrôle de qualité ultra-élevés, ce qui entraîne des rendements de modules inférieurs.

pour garantir les taux de réussite, des processus supplémentaires sont nécessaires :

•  SPI pour l'inspection de la pâte à souder
• AOI pour l'inspection visuelle
• tests de performance, vieillissement

Sur les substrats PCB, le CMS flip-chip POB surpasse le COB grâce à des plots de soudure plus grands, des procédés matures et des exigences de précision du substrat plus souples. Les rendements du CMS flip-chip POB se situent entre ceux du CMS flip-chip et ceux du COB.

Flexibilité de reprise : POB > COB

L'encapsulation intégrée du COB complique la reprise des unités défectueuses.

POB permet le remplacement manuel des LED défectueuses individuelles, permettant ainsi une maintenance à faible coût.

Scénarios d'application : COB > POB

La technologie COB permet une distance optique nulle (0OD) et des designs ultra-fins. Elle est idéale pour les tablettes, les ordinateurs portables et les écrans de jeu. Des panneaux plus petits améliorent également le rendement et la rentabilité.

Le POB est limité par la taille du boîtier. Il est principalement utilisé dans les modules à grand diamètre extérieur destinés aux marchés sensibles aux coûts, comme les téléviseurs, les moniteurs et les écrans automobiles milieu/entrée de gamme.

• COB : Il privilégie les conceptions ultra-minces et haut de gamme, mais fait face à des défis en termes de coût, de rendement et de retouche.
• POB : Il excelle en termes de rentabilité, d'évolutivité et de simplicité, dominant les marchés des grands écrans où l'épaisseur est moins critique.

Quelle solution d’emballage LED offre la voie optimale pour la production de masse ?

Comme le souligne l’analyse comparative ci-dessus, la concurrence entre COB et POB repose principalement sur le compromis entre performance et coût.

La capacité à trouver un équilibre optimal entre une mise en œuvre à faible coût et des résultats à hautes performances, qui définira en fin de compte le potentiel de développement des deux technologies.

Partenaire Doitvision»Solution ACSP

Schéma de la structure du paquet

Doitvision Partners est un fabricant de dispositifs intégrés (IDM) de premier plan, spécialisé dans les sources lumineuses semi-conductrices haut de gamme. L'entreprise bénéficie d'une intégration performante tout au long de la chaîne industrielle, grâce à une expertise pointue en matière de fabrication, de conditionnement et de tests.

Pour relever les défis liés au choix de la technologie d'encapsulation des Mini BLU (unités de rétroéclairage), notre partenaire a innové de manière itérative en s'appuyant sur les solutions COB et POB traditionnelles, et en introduisant sa technologie de rétroéclairage propriétaire ACSP (Advanced Chip Scale Packaging). Cette avancée majeure combine les atouts des deux approches tout en optimisant les performances et en réduisant les coûts.

Avantages de performance

Le Mini BLU adopte des conceptions de puces retournées internes et la technologie ACSP, permettant d'obtenir une taille de boîtier compacte de seulement 1.1 à 1.2 fois les dimensions de la puce.

L'angle d'émission de lumière des LED est étendu de 140° à près de 180°, permettant une conception ultra-mince 0OD (Zero Optical Distance) pour un mélange de couleurs homogène.

Cette polyvalence prend en charge les applications AR/VR, les tablettes/ordinateurs portables, les moniteurs, les téléviseurs, les écrans automobiles et d'autres segments d'affichage pleine taille.

De plus, la solution ACSP intègre une technologie unique d'expansion d'électrode et des processus de soudage par refusion secondaire, résolvant efficacement les problèmes de rendement causés par les fuites de lumière et le mélange de couleurs inégal inhérent aux emballages CSP conventionnels.

Optimisation des Coûts

S’appuyant sur sa chaîne d’approvisionnement intégrée verticalement, notre partenaire met en œuvre une maîtrise des coûts de bout en bout, de la conception des puces à la conception des circuits de commande, en passant par la simulation optique et les procédés d’encapsulation. La technologie ACSP améliore considérablement les rendements de production tout en réduisant davantage les coûts de fabrication.

Conclusion

Nous avons présenté les différences entre les technologies d'encapsulation COB et POB. En tant que fabricant leader d'écrans LED COB, nous innovons constamment avec nos partenaires de renom. C'est pourquoi nos écrans LED COB sont non seulement performants, mais aussi abordables. Si vous êtes intéressé par nos écrans LED COB , n'hésitez pas à nous contacter.