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Common Cathode Flip COB ist derzeit die stabilste und fortschrittlichste Technologie für LED-Displays, insbesondere für LED-Displays mit feinem und Mikropixel-Pitch. Es kann nicht nur einen weiten Pixel-Pitch von 0,3 mm bis 1,875 mm erzeugen, sondern bietet auch ein breites Farbspektrum, einen weiten Betrachtungswinkel, weniger Wärme und eine längere Lebensdauer.
Aber warum gibt es die Adjektive „gemeinsame Kathode“ und „Flip“? Tatsächlich handelt es sich um zwei Technologien. Die alte Technologie verwendet eine gemeinsame Anode und die andere alte Technologie verwendet Drahtbonden vor der „Flip“-Technologie.
COB bedeutet „Chip on Boards“, was bedeutet, dass der Chip direkt auf der Leiterplatte befestigt ist. Im Gegensatz dazu wird bei SMD der „Chip“ in einem „Gehäuse“ befestigt. Anschließend wird das „Gehäuse“ auf die Leiterplatte gelötet.
Kurzer Überblick über die SMD-LED-Displaytechnologie?
Das SMD-Paket funktioniert sehr gut, bevor der Pixelabstand des LED-Displays kleiner als 1 mm ist. Wie Sie auf dem Bild sehen können (das ist Top-Struktur SMD), hat die SMD-Lampe
Lötpad: zum Verlöten mit Leiterplatte
PPA-Halterung: Schützt den LED-Chip
LED-Chip
Kabel: Verbindung des LED Chips mit dem Lötpad
Epoxid-Abdeckung: Schutz des LED-Chips
Die PPA-Halterung unterliegt einer Größenbeschränkung, daher hat die LED-Fabrik eine „Chip“-Struktur entwickelt, die nicht über die PPA-Halterung verfügt. 
Zwar kann durch die „Chip“-Struktur eine kleinere LED-Lampe entstehen, jedoch bedeutet dies auch kleinere Lötpads, wodurch die LED-Lampe eine geringere Haftkraft auf der Leiterplatte hat und sich die LED-Lampe leichter auf der Leiterplatte löst.
Nachteil der SMD-LED-Displaytechnologie
- Der Pixelabstand kann nicht kleiner als 1 mm gemacht werden (dieses Problem lässt sich durch die Verwendung einer 4-in-1-LED-Lampe lösen)
- Lötpads sind der Luft ausgesetzt, die sie oxidieren lässt und bei Feuchtigkeit brüchig macht. (GOB-Lösung zur Lösung dieses Problems)
- Der Draht kann während des Bondvorgangs brüchig werden
- Eine LED-Lampe mit kleinem Pixelabstand hat eine geringe Haftkraft auf der Leiterplatte (zur Lösung dieses Problems wird eine 4-in-1-LED-Lampe verwendet).
- Schlechte Wärmeableitung, da der LED-Chip die Wärme an die Luft abgibt
Drahtbondendes COB-LED-Display
Der Markt tendiert zu kleineren Pixelabständen. Wie also bekommen wir sie?
Wenn Sie sich die LED-Lampe mit „Chip“-Struktur ansehen, sehen Sie, dass diese keine Halterung hat. Warum entfernt man nicht die Lötfläche und das Substrat, befestigt den LED-Chip direkt auf der Leiterplatte und führt dann die Drahtverbindung direkt auf der Leiterplatte durch. Dadurch kann der Pixelabstand kleiner gemacht werden. Und bumm, die Anwendung der COB-Technologie in LED-Displays begann.
Der Hauptproduktionsprozess der Wire-Bonding-COB-Technologie ist wie folgt:
Schritt 1: Massenübertragung, nehmen Sie den LED-Chip und befestigen Sie den LED-Chip auf der LED-Platine
Schritt 2: Drahtverbindung der P-Elektrode und der N-Elektrode mit der Leiterplatte
Schritt 3: Testen
Schritt 4: Bedecken Sie die gesamte Leiterplatte mit Epoxidharz
Vorteile der Drahtbonden-COB-Technologie:
1: Geringere Investition, da die Bondmaschine die gleiche ist wie die SMD-Bondmaschine, was eine Menge Investitionen spart
2: Bessere Wärmeableitung als SMD, da der LED-Chip direkt auf der Leiterplatte angebracht ist und die Wärme somit schneller an die Leiterplatte weitergeleitet wird, um sich dort abzuleiten.
3: Da die Leiterplatte mit Epoxidharz beschichtet ist, ist sie wasserdicht und stoßfest und außerdem nicht kratzfest.
4: Leicht zu reinigen
5: Arbeiten in einer weiten Umgebung
Nachteile der Drahtbond-COB-Technologie:
1: Wire muss weiterhin verwendet werden
2: Die Konsistenz des Epoxids würde den visuellen Effekt stark beeinträchtigen
3: Auch die Farbkonsistenz ist ein Problem
4: Betrachtungswinkel wie SMD
5: Schwer zu reparieren
Hinweis: Konsistenz ist bei COB-LED-Anzeigen immer ein großes Problem (aufgrund der Massenübertragungstechnologie und des Epoxids). Zwar kann die Farbkonsistenz der LED-Anzeige durch Kalibrierung verbessert werden, wir müssen jedoch den visuellen Effekt der LED-Anzeige überprüfen, wenn die Kalibrierung der LED-Anzeige ausgeschaltet ist.
Flip-COB-Technologie
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
Schritt 1: Massenübertragung, nehmen Sie den LED-Chip und befestigen Sie ihn auf der Leiterplatte
Schritt 2: Lichttest
Schritt 3: Bedecken Sie die gesamte Leiterplatte mit Epoxidharz
Vorteile der Flip-COB-Technologie:
1: Ohne Draht
2: Bessere Wärmeableitung als SMD, da der LED-Chip direkt auf der Leiterplatte angebracht ist und die Wärme somit schneller an die Leiterplatte weitergeleitet wird, um sich dort abzuleiten.
3: Da die Leiterplatte mit Epoxidharz beschichtet ist, ist sie wasserdicht und stoßfest und außerdem nicht kratzfest.
4: Weiter Betrachtungswinkel
5: Leicht zu reinigen
Nachteile der Flip-COB-Technologie:
1: Riesige Investitionen in die Maschinen, da viele Maschinen nicht mit alten SMD-Produktionsmaschinen kompatibel sind
2: Die Konsistenz des Epoxids würde den visuellen Effekt stark beeinträchtigen
3: Auch die Farbkonsistenz ist ein Problem
4: Schwer zu reparieren
Hinweis: Konsistenz ist bei COB-LED-Anzeigen immer ein großes Problem (aufgrund der Massenübertragungstechnologie und des Epoxids). Zwar kann die Farbkonsistenz der LED-Anzeige durch Kalibrierung verbessert werden, wir müssen jedoch den visuellen Effekt der LED-Anzeige überprüfen, wenn die Kalibrierung der LED-Anzeige ausgeschaltet ist.
Mix COB-Technologie
Da die rote Lampe ein wenig anders ist und sich nur schwer zum Umschalten bringen lässt, gibt es auch eine Lösung: Für die rote Lampe wird weiterhin eine Drahtverbindung verwendet, während für die grüne und die blaue Lampe die Flip-Chip-Technologie verwendet wird. Allerdings wird diese derzeit in nur wenigen Fabriken eingesetzt. 
Da die Flip-Chip-COB-Technologie keinen Draht benötigt, würde ein Verfahren eingespart, das Kosten spart. Und ohne Draht sinkt auch die Anzahl der defekten Lampen. Daher verwenden heute weniger Fabriken die Wire-Bonding-COB-Technologie.
Die Kosten für Flip-Chip-COBs sinken weiter und die Menschen wünschen sich LED-Displays mit kleinerem Pixelabstand. Die Flip-Chip-COB-Technologie wird in naher Zukunft das Hauptprodukt auf dem Markt für LED-Displays mit kleinem und Mikropixelabstand sein. Ab Juni 2024 ist der Preis für ein Flip-COB-LED-Display mit 1,25 mm Pixelabstand bereits günstiger als für ein normales SMD-LED-Display mit 1,25 mm Pixelabstand.
Bevor wir über die gemeinsame Kathode sprechen, müssen wir etwas Geschichte besprechen. Wie wir wissen, hat eine RGB-Lampe eigentlich drei LED-Lampen: eine rote LED-Lampe, eine grüne LED-Lampe und eine blaue LED-Lampe.
Wenn wir also versuchen, diese 3 LED-Lampen zu steuern, benötigen wir 6 Elektroden. Um die Anzahl der Anschlusselektroden im SMD-Gehäuse zu verringern, gibt es zwei Lösungen:
Zuerst werden die Anodenelektroden dieser drei LED-Lampen miteinander verbunden, dann bleiben nur noch vier Elektrodenpads übrig, und dies ist die LED-Lampe mit gemeinsamer Anode
Als Zweites werden die gemeinsamen Kathodenelektroden dieser drei LED-Lampen miteinander verbunden. Dann bleiben nur noch vier Elektrodenpads übrig, und dies ist die gemeinsame Kathoden-LED-Lampe.
Gemeinsame Anode Zur gemeinsamen Kathode
Eine gemeinsame Kathode ist bei der Anwendung von LED-Lampen nichts Neues, in der LED-Displaybranche gab es sie vor 2011 jedoch nicht.
Frühes Stadium der LED-Display-Industrie:
Vor 2005 basierte die technologische Entwicklung der LED-Anzeige auf dem, was der Markt bot, und die Gesamtgröße der LED-Anzeige war auch nicht so groß wie heute. Zu Beginn der LED-Anzeige gab es keinen Treiber-IC, der für die LED-Anzeige entwickelt wurde, und die verwendete LED-Lampe war ebenfalls im DIP-Gehäuse. Basierend auf dem Treiber-IC und dem DIP-Gehäuse war damals eine gemeinsame Anode eine gute Lösung.
Ära der SMD-LED-Anzeigen:
Vor 2011, mit der Entwicklung der LED-Display-Industrie, kamen speziell entwickelte ICs für LED-Displays auf den Markt, und um sie mit dem DIP-Paket kompatibel zu machen, wurde der Treiber-IC für die Verwendung mit gemeinsamer Anode entwickelt. Das wiederum machte das Design der RGB-SMD-Lampe ebenfalls zu einer gemeinsamen Anode. Und mit der zunehmenden Verwendung der gemeinsamen Anodentechnologie sanken die Preise für die LED-Lampe und den Treiber-IC mit gemeinsamer Anode sehr schnell, was das Wachstum dieses Marktes anregte.
Wärmeableitung und Stromverbrauch Problem
Vor 2018 war die LED-Anzeige nicht das, was sie heute ist, insbesondere bei LED-Anzeigen für den Außenbereich. LED-Anzeigen erzeugen viel Wärme und verbrauchen auch viel Energie. Normalerweise müssten wir für eine LED-Anzeige eine Klimaanlage installieren, um sie abzukühlen, und der LED-Anzeigeschrank hätte einen Ventilator zur Belüftung. Natürlich hilft das Design der LED-Anzeige sehr, aber das gilt auch für die gemeinsame Kathode.
Wie oben erwähnt, müssen Sie zur Herstellung der gemeinsamen Kathode die RGB-LED-Lampe mit gemeinsamer Kathode und auch den IC mit gemeinsamer Kathode anpassen. Die gemeinsame Kathode-Technologie begann 2011, als Siliconcore seinen eigenen Treiber-IC und seine eigenen RGB-LED-Lampen mit gemeinsamer Kathode entwickelte. Dies erforderte viel Mut, hat sich aber auch ausgezahlt.
Durch die Verwendung einer gemeinsamen Kathode wird weniger Wärme erzeugt und somit weniger Strom verbraucht.
Wie viel Energie spart eine gemeinsame Kathode im Vergleich zu einer gemeinsamen Anode?
Es hat drei RGB-Lampen in einem Pixel, aber die Spannung der roten Lampe beträgt etwa 1,8 V, während die Spannung der grünen und blauen Lampe etwa 2,6 V beträgt. Und das Weißabgleich-Helligkeitsverhältnis R:G:B beträgt 3:6:1. Um also die gleiche Helligkeit zu erreichen,
Da bei der gemeinsamen Anodenkonstruktion die R-, G- und B-Lampen die gleiche Spannung verwenden, beträgt diese normalerweise 3,6 V. Die Wattzahl wäre (angenommen, der Strom beträgt I):
3.6*0.3*I + 3.6*0.6*I + 3.6*0.1*I = 3.6I
Beim Design mit gemeinsamer Anode verwenden die Lampen G und B die gleiche Spannung, da die R-Lampe 2,6 V verwendet, normalerweise 3,6 V. Die Wattzahl wäre (angenommen, der Strom ist I):
2.6*0.3*I + 3.6*0.6*I + 3.6*0.1*I = 3.3I
Theoretisch könnten wir etwa (3,6I-3,3I)/3,6I = 8,3 % einsparen. Tatsächlich sind es aber etwa 20 %. Warum dieser Unterschied?
Dies liegt daran, dass die Helligkeit der LED-Lampe stark von der Temperatur beeinflusst wird. Wenn keine gemeinsame Kathode verwendet wird, würden die 8,3 % eingesparter Energie vollständig in Form von Wärme verbraucht, und das wäre eine Menge Wärme. Dann würde die Wärme die Helligkeit stark beeinflussen. Daher hätte die gemeinsame Kathode in realen Tests etwa 20 % weniger Watt als die gemeinsame Anode.
Und aufgrund der Massenproduktion von LED-Lampen und ICs mit gemeinsamer Kathode ist mittlerweile auch der Preis für die gemeinsame Kathode stark gesunken.
Alle großen IC-Hersteller haben gemeinsame Kathodentreiber-ICs. Zum Beispiel
Chipone hat ICND1069, ICND2069, ICND3069
Mblock hat MBI5754, MBI5759, MBI5762 und MBI5789
Im Gegensatz zu SMD, das spezielle gemeinsame Kathodenlampen benötigt, kann das COB-Verfahren die COB-Pixel auf natürliche Weise zu gemeinsamen Kathoden machen, während es beim COB dasselbe Verfahren ist, es zu einer gemeinsamen Anode oder gemeinsamen Kathode zu machen. Daher verwenden jetzt viele Flip-COB-LED-Displays eine gemeinsame Kathode.
Aber warum gibt es auf dem Markt auch LED-Displays mit gemeinsamer Anode? Das liegt daran, dass Sie bei Verwendung einer gemeinsamen Anode eine sehr große Auswahl an Antriebs-ICs haben und die Leistung eines Antriebs-ICs mit gemeinsamer Kathode derzeit noch nicht so gut ist wie die eines Antriebs-ICs mit gemeinsamer Anode. Beispiel: Basierend auf dem ursprünglichen Design der LED-Platinen ist bei einem Design mit gemeinsamer Anode der Standard-Antriebs-IC ICND1065ap mit einer Bildwiederholfrequenz von 3840 Hz. Wenn mir die Leistung nicht gefällt, kann ich den IC zu ICND2165 ändern, um einen besseren Graustufeneffekt zu erzielen, oder sogar auf ICND3065 upgraden, um 7680 Hz zu erreichen. Wenn Sie jedoch eine gemeinsame Kathode verwenden, ist die Auswahl an Antriebs-ICs sehr eingeschränkt. Und manchmal können sie die Anforderungen des Kunden nicht erfüllen.
