جدول المحتويات
وجبة سريعة
تعد تقنية Flip COB ذات الكاثود المشترك حاليًا هي الأكثر استقرارًا وتقدمًا في شاشات LED، وخاصة لشاشات LED ذات البكسل الدقيق والصغير. فهي لا تستطيع فقط إنتاج نطاق واسع من البكسل من 0.3 مم إلى 1.875 مم، بل إنها توفر أيضًا مجموعة واسعة من الألوان وزاوية عرض واسعة وحرارة أقل وعمرًا أطول.
ولكن لماذا يحمل هذا المصطلح صفتي "الكاثود المشترك" و"الانعكاس"، في الواقع، هما تقنيتان. تستخدم التقنية القديمة الأنود المشترك، وتستخدم التقنية القديمة الأخرى ربط الأسلاك قبل تقنية "الانعكاس".
COB تعني "رقاقة على لوحات" مما يعني أن الشريحة مثبتة على لوحات PCB مباشرة. بالمقارنة مع SMD فإن "الشريحة" مثبتة في "حزمة". ثم يتم لحام "الحزمة" على لوحات PCB.
مراجعة موجزة لتكنولوجيا العرض LED SMD؟
تعمل حزمة SMD بشكل جيد للغاية قبل أن يصبح حجم بكسل شاشة LED أقل من 1 مم. كما ترى في الصورة (هذا هو الهيكل العلوي SMD)، فإن مصباح SMD يحتوي على
وسادة اللحام: للتلحيم باستخدام PCB
حامل PPA: حماية شريحة LED
رقاقة الصمام
السلك: توصيل شريحة LED بلوحة اللحام
غطاء الإيبوكسي: حماية شريحة LED
يحتوي حامل PPA على حد للحجم، وبالتالي فإن مصنع LED يأتي بهيكل "رقاقة". والذي لا يحتوي على حامل PPA. 
على الرغم من أن هيكل "الشريحة" يمكن أن يصنع مصباح LED أصغر، إلا أنه يعني أيضًا لوحة لحام أصغر مما يعني أن مصباح LED لديه قوة لاصقة أقل على PCB، مما يعني أن مصباح LED من السهل فقدانه على PCB.
عيوب تقنية العرض LED SMD
- لا يمكن جعل درجة البكسل أصغر من 1 مم (استخدم مصباح LED 4 في واحد لحل هذه المشكلة)
- تتعرض وسادات اللحام للهواء، مما يؤدي إلى أكسدة المواد وزيادة هشاشتها عند تعرضها للرطوبة. (حل GOB لحل هذه المشكلة)
- قد يكون السلك هشًا أثناء عملية الترابط
- مصباح LED ذو البكسل الصغير له قوة لاصقة صغيرة على PCB (يتم استخدام مصباح LED 4 في واحد لحل هذه المشكلة)
- تبديد الحرارة بشكل سيئ، حيث تقوم شريحة LED بنقل الحرارة إلى الهواء
شاشة LED COB لربط الأسلاك
يميل السوق إلى استخدام وحدات بكسل أصغر حجمًا. فكيف نحصل عليها؟
عندما تلقي نظرة على هيكل "الشريحة" لمصباح LED، تجد أنه لا يحتوي على قوس بالفعل، فلماذا لا تزيل وسادة اللحام والركيزة، وتثبت شريحة LED مباشرة على لوحة PCB، ثم تقوم بربط الأسلاك على لوحة PCB مباشرة. وبهذا، يمكن أن يكون هناك مساحة بكسل أصغر. وهكذا، بدأ تطبيق تقنية COB في شاشات LED.
عملية الإنتاج الرئيسية لتكنولوجيا ربط الأسلاك COB هي كما يلي:
الخطوة 1: نقل الكتلة، خذ شريحة LED وقم بتثبيت شريحة LED على لوحة LED
الخطوة 2: ربط القطب الكهربائي P والقطب الكهربائي N بلوحة الدوائر المطبوعة
الخطوة 3: الاختبار
الخطوة 4: قم بتغطية لوحة الدوائر المطبوعة بالكامل بالإيبوكسي
فوائد تقنية ربط الأسلاك COB:
1: استثمار أقل، حيث أن آلة الترابط هي نفس آلة الترابط الخاصة بـ SMD، مما يوفر الكثير من الاستثمار
2: تبديد الحرارة بشكل أفضل من SMD، حيث يتم توصيل شريحة LED مباشرة بلوحة PCB، وبالتالي تنتقل الحرارة إلى لوحة PCB لنشر الحرارة بشكل أسرع
3: نظرًا لأن PCB مغطى بالإيبوكسي، فهذا يعني أنه مقاوم للماء والصدمات، كما أنه لا يخاف من الخدوش.
4: سهلة التنظيف
5: العمل في بيئة واسعة
Nadelen van COB-technologie met draadverbinding:
1: لا تزال بحاجة إلى استخدام Wire
2: اتساق الإيبوكسي من شأنه أن يؤثر على التأثير البصري كثيرًا
3: تناسق الألوان هو أيضًا مشكلة
4: زوايا الرؤية مثل SMD
5: من الصعب إصلاحه
ملاحظة: الاتساق هو دائما مشكلة كبيرة في شاشة LED COB، (بسبب تكنولوجيا نقل الكتلة، والإيبوكسي) على الرغم من أن المعايرة يمكن أن تحسن اتساق اللون لشاشة LED، إلا أننا نحتاج إلى التحقق من التأثير البصري لشاشة LED عند إيقاف تشغيل معايرة شاشة LED.
تكنولوجيا Flip COB
In the Wire bonding COB technology, we have already removed the bracket, and soldering pad of the SMD lamp, while we also thought why not flip the LED chip, to make the P electrode and N electrode directly connected with PCB, then we can also save the wire.
And boom, Flip COB technology appeared. This “Flip” actually is because in the chip business, the wire bonding technology is the mainstream, hence we take the wire bonding led chip direction as the normal direction. Below is its production process
الخطوة 1: نقل الكتلة، خذ شريحة LED، وقم بتثبيتها على لوحة PCB
الخطوة 2: اختبار الإضاءة
الخطوة 3: قم بتغطية لوحة الدوائر المطبوعة بالكامل بالإيبوكسي
فوائد تقنية Flip COB:
1: بدون سلك
2: تبديد الحرارة بشكل أفضل من SMD، حيث يتم توصيل شريحة LED مباشرة بلوحة PCB، وبالتالي تنتقل الحرارة إلى لوحة PCB لنشر الحرارة بشكل أسرع
3: نظرًا لأن PCB مغطى بالإيبوكسي، فهذا يعني أنه مقاوم للماء والصدمات، كما أنه لا يخاف من الخدوش.
4: زاوية رؤية واسعة
5: سهلة التنظيف
عيوب تقنية Flip COB:
1: استثمار ضخم في الآلات، حيث أن العديد من الآلات غير متوافقة مع آلة إنتاج SMD القديمة
2: اتساق الإيبوكسي من شأنه أن يؤثر على التأثير البصري كثيرًا
3: تناسق الألوان هو أيضًا مشكلة
4: من الصعب إصلاحه
ملاحظة: الاتساق هو دائما مشكلة كبيرة في شاشة LED COB، (بسبب تكنولوجيا نقل الكتلة، والإيبوكسي) على الرغم من أن المعايرة يمكن أن تحسن اتساق اللون لشاشة LED، إلا أننا نحتاج إلى التحقق من التأثير البصري لشاشة LED عند إيقاف تشغيل معايرة شاشة LED.
مزيج تكنولوجيا COB
نظرًا لأن المصباح الأحمر مختلف قليلاً، ويصعب قلبه، فمن هنا كان له أيضًا حل، حيث لا يزال المصباح الأحمر يستخدم ربط الأسلاك، بينما يستخدم المصباح الأخضر والأزرق تقنية الشريحة المقلوبة، بينما يستخدم عدد قليل من المصانع هذه التقنية الآن. 
نظرًا لأن تقنية COB ذات الشريحة القابلة للقلب لا تحتاج إلى السلك، مما يوفر إجراءً من شأنه أن يوفر التكلفة. وبدون السلك، تقل أيضًا نسبة المصابيح الميتة. وبالتالي، يستخدم عدد أقل من المصانع تقنية COB ذات الربط السلكي الآن.
مع استمرار انخفاض تكلفة شاشة LED ذات الشريحة القابلة للانعكاس، ورغبة الناس في الحصول على شاشة LED ذات حجم بكسل أصغر. ستكون تقنية شاشة LED ذات الشريحة القابلة للانعكاس هي المنتج الرئيسي في سوق شاشات LED ذات حجم بكسل صغير وصغير في المستقبل القريب. اعتبارًا من يونيو 2024، أصبح سعر شاشة LED ذات حجم بكسل 1.25 مم بالفعل أرخص من شاشة LED ذات حجم بكسل 1.25 مم SMD العادية.
قبل أن نتحدث عن الكاثود المشترك، نحتاج إلى مناقشة بعض التاريخ. كما نعلم أن مصباح RGB يحتوي في الواقع على ثلاثة مصابيح LED، مصباح LED أحمر ومصباح LED أخضر ومصباح LED أزرق.
لذلك عندما نحاول التحكم في مصابيح LED الثلاثة، نحتاج إلى 6 أقطاب كهربائية. لتقليل عدد الأقطاب الكهربائية المتصلة في حزمة SMD، هناك حلان،
أولاً، يتم توصيل قطب الأنود لمصابيح LED الثلاثة معًا، ثم يتبقى فقط أربعة أقطاب كهربائية، وهذا هو مصباح LED ذو الأنود المشترك
ثانيًا، يتم توصيل أقطاب الكاثود المشتركة لمصابيح LED الثلاثة معًا، ثم يتبقى أربعة أقطاب فقط، وهذا هو مصباح LED ذو الكاثود المشترك
الأنود المشترك إلى الكاثود المشترك
لا يعد الكاثود المشترك شيئًا جديدًا في تطبيق مصابيح LED، لكنه لم يكن موجودًا في صناعة شاشات LED قبل عام 2011.
المرحلة المبكرة لصناعة شاشات العرض LED:
قبل عام 2005، كان تطوير تكنولوجيا شاشات LED يعتمد على ما لدى السوق، كما أن إجمالي شاشات LED لم تكن كبيرة كما هي اليوم. في بداية شاشات LED، لم يكن بها IC قيادة مصممة لشاشات LED، وكان مصباح LED المستخدم أيضًا في حزمة DIP. بناءً على IC القيادة وحزمة DIP في ذلك الوقت، يعد الأنود المشترك حلاً جيدًا.
عصر شاشات العرض LED SMD:
قبل عام 2011، ومع تطور صناعة شاشات العرض LED، ظهرت دوائر متكاملة مصممة خصيصًا لشاشات العرض LED، ولجعلها متوافقة مع حزمة DIP، تم تصميم دائرة متكاملة للقيادة لاستخدام الأنود المشترك. وهو ما جعل تصميم مصباح RGB SMD أنودًا مشتركًا أيضًا. ومع الكميات الأكبر من تكنولوجيا الأنود المشترك المستخدمة، انخفض سعر مصباح LED الأنود المشترك ودائرة متكاملة للقيادة بسرعة كبيرة مما يحفز هذا السوق على النمو بشكل أكبر.
مشكلة تبديد الحرارة واستهلاك الطاقة
قبل عام 2018، لم تكن شاشات LED كما هي اليوم، وخاصة بالنسبة لشاشات LED الخارجية. تولد شاشات LED الكثير من الحرارة، وتستهلك أيضًا الكثير من الطاقة. عادةً بالنسبة لشاشات LED، نحتاج إلى تركيب مكيف هواء لتبريدها، ويجب أن تحتوي خزانة شاشة LED على مروحة للتهوية. بالطبع، يساعد تصميم شاشة LED كثيرًا، ولكن الكاثود المشترك يساعد أيضًا.
كما ذكرنا أعلاه، من أجل صنع الكاثود المشترك، تحتاج إلى تخصيص مصباح LED RGB ذي الكاثود المشترك، وتخصيص IC الكاثود المشترك أيضًا. بدأت تقنية الكاثود المشترك في عام 2011 عندما صممت شركة siliconcore IC الخاصة بها، ومصابيح LED RGB ذات الكاثود المشترك الخاصة بها. يتطلب هذا الكثير من الشجاعة، وقد أتى بثماره أيضًا.
من خلال استخدام الكاثود المشترك، يتم توليد حرارة أقل، ومن ثم استخدام طاقة أقل.
ما مقدار الطاقة التي يوفرها الكاثود المشترك بالمقارنة مع الأنود المشترك؟
يحتوي على ثلاثة مصابيح R وG وB في بكسل واحد، ولكن جهد التوصيل للمصباح الأحمر حوالي 1.8 فولت، بينما جهد التوصيل للمصباح الأخضر والمصباح الأزرق حوالي 2.6 فولت. ونسبة سطوع توازن اللون الأبيض R:G:B هي 3:6:1. وبالتالي للوصول إلى نفس السطوع،
في تصميم الأنود الشائع، حيث يستخدم مصباح R وG وB نفس الجهد، يكون عادةً 3.6 فولت. ستكون القوة الكهربائية (بافتراض أن التيار هو I)
3.6*0.3*I + 3.6*0.6*I + 3.6*0.1*I = 3.6I
في تصميم الأنود الشائع، حيث يستخدم مصباح R 2.6 فولت، يستخدم مصباح G وB نفس الجهد، وعادة ما يكون 3.6 فولت. ستكون القوة الكهربائية (افترض أن التيار هو I)
2.6*0.3*I + 3.6*0.6*I + 3.6*0.1*I = 3.3I
من الناحية النظرية، يمكننا أن نستنتج أن هذا من الممكن أن يوفر حوالي (3.6I-3.3I)/3.6I = 8.3%. ولكن في الحقيقة، من الممكن أن يوفر حوالي 20%، فما سبب هذا الاختلاف؟
يرجع ذلك إلى أن سطوع مصباح LED يتأثر بشدة بدرجة الحرارة، فإذا لم تستخدم الكاثود المشترك، فإن الطاقة الموفرة بنسبة 8.3% ستُستخدم كلها في شكل حرارة، وهذا سيكون قدرًا كبيرًا من الحرارة. ثم تؤثر الحرارة كثيرًا على السطوع. وبالتالي، في الاختبار الحقيقي، سيكون الكاثود المشترك أقل بنحو 20% من القدرة الكهربائية من الأنود المشترك.
والآن بفضل الإنتاج الضخم لمصباح LED الكاثود المشترك، و IC، انخفض سعر الكاثود المشترك أيضًا كثيرًا.
تمتلك جميع شركات تصنيع الدوائر المتكاملة الرئيسية دوائر متكاملة ذات كاثود مشترك. على سبيل المثال،
لدى Chipone ICND1069 وICND2069 وICND3069
يحتوي Mblock على MBI5754 وMBI5759 وMBI5762 وMBI5789
على عكس SMD التي تحتاج إلى مصابيح كاثود مشتركة خاصة، يمكن لعملية COB أن تجعل بكسلات COB كاثودًا مشتركًا بشكل طبيعي، أما بالنسبة لـ COB، فإن جعلها أنودًا مشتركًا أو كاثودًا مشتركًا هي نفس العملية. وبالتالي، فإن العديد من شاشات LED COB المقلوبة تستخدم الكاثود المشترك.
ولكن لماذا يوجد أيضًا شاشات عرض LED ذات الأنود المشترك في السوق؟ هذا لأنه إذا كنت تستخدم الأنود المشترك، فلديك مجموعة واسعة جدًا من دوائر التحكم المتكاملة، ونظرًا لأن أداء دائرة التحكم المتكاملة ذات الكاثود المشترك حاليًا لا يزال ليس جيدًا مثل دائرة التحكم المتكاملة ذات الأنود المشترك. على سبيل المثال، بناءً على التصميم الأصلي للوحات LED، إذا كان تصميم الأنود المشترك، فإن دائرة التحكم المتكاملة الافتراضية هي ICND1065ap بمعدل تحديث 3840 هرتز، إذا لم يعجبني أدائها، فيمكنني تغييرها إلى ICND2165 للوصول إلى تأثير مرئي أفضل بدرجات الرمادي، أو حتى الترقية إلى ICND3065 للوصول إلى 7680 هرتز. ولكن إذا كنت تستخدم الكاثود المشترك، فإن مجموعة دوائر التحكم المتكاملة ضيقة جدًا. وأحيانًا لا يمكنها تلبية متطلبات العميل.
