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Para llevar rápidamente
El COB Flip de cátodo común es actualmente la tecnología más estable y avanzada en pantallas LED, especialmente para pantallas LED con paso de píxeles fino y micro. No solo puede producir un amplio rango de paso de píxeles de 0,3 mm a 1,875 mm, sino que también ofrece una amplia gama de colores, un amplio ángulo de visión, menos calor y una vida útil más larga.
Pero, ¿por qué tiene los adjetivos "cátodo común" y "volteado"? En realidad, son dos tecnologías. La tecnología antigua utiliza ánodo común y la otra tecnología antigua utiliza unión por cable antes de la tecnología "volteada".
COB significa “Chip on boards”, lo que significa que el chip se fija directamente a las placas PCB. A diferencia de SMD, el “chip” se fija en un “paquete”. Luego, el “paquete” se suelda a las placas PCB.
¿Breve revisión de la tecnología de pantalla LED SMD?
El paquete SMD funciona muy bien antes de que el paso de píxeles de la pantalla LED sea menor a 1 mm. Como puede ver en la imagen (esta es la estructura superior SMD), la lámpara SMD tiene
Almohadilla de soldadura: para soldar con PCB
Soporte PPA: protege el chip LED
Chip LED
Cable: Conexión del chip LED con la almohadilla de soldadura
Cubierta de epoxi: protege el chip led
El soporte PPA tiene un límite de tamaño, por lo que la fábrica de LED presenta una estructura de "chip", que no tiene soporte PPA.
Aunque la estructura de "chip" puede hacer que la lámpara LED sea más pequeña, también significa que la almohadilla de soldadura es más pequeña, lo que implica que la lámpara LED tiene menos fuerza adhesiva en la PCB, lo que significa que la lámpara LED es fácil de soltar en la PCB.
Desventajas de la tecnología de pantalla LED SMD
- No se puede hacer que el tamaño de píxel sea menor a 1 mm (se utiliza una lámpara LED 4 en 1 para resolver este problema)
- Las almohadillas de soldadura están expuestas al aire, por lo que se oxidan y se vuelven frágiles si se humedecen. (Solución GOB para resolver este problema)
- El cable puede ser frágil durante el proceso de unión.
- La lámpara LED con un tamaño de píxel pequeño tiene una pequeña fuerza adhesiva sobre la PCB (se utiliza una lámpara LED 4 en 1 para resolver este problema)
- Mala disipación de calor, ya que el chip LED pasa el calor al aire.
Pantalla LED COB con conexión por cable
El mercado tiende a utilizar tamaños de píxeles más pequeños. ¿Cómo lo conseguimos?
Cuando observas la estructura de "chip" de la lámpara LED, ya no tiene el soporte, ¿por qué no quitar la almohadilla de soldadura y el sustrato, y fijar directamente el chip LED en la placa PCB, y luego hacer la unión de cables en la placa PCB directamente? Con esto, puede hacer un paso de píxeles más pequeño. Y boom, comenzó la aplicación de la tecnología COB en la pantalla LED.
El principal proceso de producción de la tecnología de unión por cable COB es el siguiente:
Paso 1: Transferencia de masa, tome el chip LED y fíjelo en la placa LED.
Paso 2: Conecte mediante cables el electrodo P y el electrodo N a la PCB
Paso 3: Prueba
Paso 4: Cubra toda la PCB con epoxi
Beneficios de la tecnología COB de unión por cable:
1: Menos inversión, ya que la máquina de unión es la misma que la máquina de unión SMD, lo que ahorra mucha inversión.
2: Mejor disipación de calor que SMD, ya que el chip LED está conectado directamente a la PCB, por lo tanto, el calor pasaría a la placa PCB para distribuir el calor más rápido.
3: Como la PCB está cubierta con epoxi, lo que significa que es resistente al agua y a los golpes, y tampoco teme a los arañazos.
4: Fácil de limpiar
5: trabajar en un entorno amplio
Desventajas de la tecnología COB de unión por cable:
1: Todavía es necesario utilizar Wire
2: La consistencia del epoxi afectaría mucho el efecto visual.
3: La consistencia del color también es un problema
4: ángulos de visión como SMD
5: Difícil de reparar
Aviso: La consistencia es siempre un gran problema en la pantalla LED COB (debido a la tecnología de transferencia de masa y al epoxi). Aunque la calibración puede mejorar la consistencia del color de la pantalla LED, debemos verificar el efecto visual de la pantalla LED cuando la calibración de la pantalla LED está desactivada.
Tecnología 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
Paso 1: Transferencia de masa, tome el chip LED y fíjelo en la placa PCB
Paso 2: Prueba de iluminación
Paso 3: Cubra toda la PCB con epoxi
Beneficios de la tecnología Flip COB:
1: Sin cable
2: Mejor disipación de calor que SMD, ya que el chip LED está conectado directamente a la PCB, por lo tanto, el calor pasaría a la placa PCB para distribuir el calor más rápido.
3: Como la PCB está cubierta con epoxi, lo que significa que es resistente al agua y a los golpes, y tampoco teme a los arañazos.
4: Amplio ángulo de visión
5: Fácil de limpiar
Desventajas de la tecnología Flip COB:
1: Gran inversión en las máquinas, ya que muchas máquinas no son compatibles con las antiguas máquinas de producción SMD.
2: La consistencia del epoxi afectaría mucho el efecto visual.
3: La consistencia del color también es un problema
4: Difícil de reparar
Aviso: La consistencia es siempre un gran problema en la pantalla LED COB (debido a la tecnología de transferencia de masa y al epoxi). Aunque la calibración puede mejorar la consistencia del color de la pantalla LED, debemos verificar el efecto visual de la pantalla LED cuando la calibración de la pantalla LED está desactivada.
Tecnología mixta COB
Debido a que la lámpara roja es un poco diferente y es difícil hacerla girar, también tiene una solución: la lámpara roja todavía usa unión por cable, mientras que la lámpara verde y azul usan tecnología de chip invertido, aunque ahora pocas fábricas usan esto.
Como la tecnología COB de chip invertido no necesita cables, se ahorra un procedimiento y, por lo tanto, se ahorran costes. Además, sin cables, también se reduce la tasa de lámparas inactivas. Por lo tanto, ahora menos fábricas utilizan la tecnología COB de conexión por cable.
Con el costo del chip flip COB que continúa disminuyendo y el deseo de la gente por pantallas LED con un tamaño de píxel más pequeño, la tecnología de chip flip COB será el producto principal en el mercado de pantallas LED con un tamaño de píxel pequeño y micro en un futuro cercano. A partir de junio de 2024, el precio de la pantalla LED COB flip de 1,25 mm con un tamaño de píxel ya tiene un precio más económico que la pantalla LED SMD de 1,25 mm con un tamaño de píxel normal.
Antes de hablar sobre el cátodo común, debemos repasar algo de historia. Como sabemos, la lámpara RGB en realidad tiene tres lámparas LED: lámpara LED roja, lámpara LED verde y lámpara LED azul.
Por lo tanto, cuando intentamos controlar esas 3 lámparas LED, necesitamos tener 6 electrodos. Para reducir la cantidad de electrodos conectados en el encapsulado SMD, existen dos soluciones:
Primero se conectan los electrodos de ánodo de esas 3 lámparas LED, luego solo quedan cuatro almohadillas de electrodos, y esta es la lámpara LED de ánodo común.
En segundo lugar, se conectan los electrodos de cátodo común de esas 3 lámparas LED, luego solo quedan cuatro almohadillas de electrodos, y esta es la lámpara LED de cátodo común.
Ánodo común a cátodo común
El cátodo común no es algo nuevo en la aplicación de lámparas LED, pero no existía en la industria de las pantallas LED antes de 2011.
Etapa inicial de la industria de las pantallas LED:
Antes de 2005, el desarrollo tecnológico de las pantallas LED se basaba en lo que había en el mercado y la cantidad total de pantallas LED tampoco era tan grande como en la actualidad. Al principio, las pantallas LED no tenían un circuito integrado de control diseñado para ellas y la lámpara LED que se utilizaba también tenía un encapsulado DIP. En ese momento, el ánodo común era una buena solución, ya que contaba con un circuito integrado de control y un encapsulado DIP.
Era de la pantalla LED SMD:
Antes de 2011, con el desarrollo de la industria de las pantallas LED, aparecieron circuitos integrados especialmente diseñados para pantallas LED y, para que sean compatibles con el encapsulado DIP, el circuito integrado de control está diseñado para uso con ánodo común. Esto, a su vez, hace que el diseño de la lámpara RGB SMD también sea de ánodo común. Y con la mayor cantidad de tecnología de ánodo común utilizada, el precio de la lámpara LED de ánodo común y el circuito integrado de control disminuyen muy rápidamente, lo que estimula el crecimiento de este mercado.
Problema de disipación de calor y consumo de energía
Antes de 2018, las pantallas LED no eran lo que son hoy, especialmente las pantallas LED para exteriores. Las pantallas LED generan mucho calor y también consumen mucha energía. Normalmente, para una pantalla LED, necesitaríamos instalar un aire acondicionado para enfriarla y el gabinete de la pantalla LED tendría un ventilador para ventilarla. Por supuesto, el diseño de la pantalla LED ayuda mucho, pero también lo hace el cátodo común.
Como mencionamos anteriormente, para fabricar el cátodo común, es necesario personalizar la lámpara LED RGB de cátodo común y también personalizar el CI de cátodo común. El comienzo de la tecnología de cátodo común comenzó en 2011, cuando Siliconcore diseñó su propio CI de control y sus propias lámparas LED RGB de cátodo común. Esto requiere mucho coraje, y también dio sus frutos.
Al utilizar un cátodo común, se genera menos calor y, por lo tanto, se utiliza menos energía.
¿Cuánta energía ahorra el cátodo común en comparación con el ánodo común?
Tiene tres lámparas R,G,B en 1 píxel, pero el voltaje de conducción de la lámpara roja es de alrededor de 1,8 V, mientras que el voltaje de conducción de la lámpara verde y la lámpara azul es de alrededor de 2,6 V. Y la relación de brillo del balance de blancos R:G:B es 3:6:1. Por lo tanto, para alcanzar el mismo brillo,
En el diseño de ánodo común, como la lámpara R,G,B usa el mismo voltaje, normalmente es 3,6 V. El vataje sería (supongamos que la corriente es I)
3.6*0.3*I + 3.6*0.6*I + 3.6*0.1*I = 3.6I
En el diseño de ánodo común, como la lámpara R usa 2,6 V, las lámparas G y B usan el mismo voltaje, normalmente es 3,6 V. El vataje sería (supongamos que la corriente es I)
2.6*0.3*I + 3.6*0.6*I + 3.6*0.1*I = 3.3I
Sabríamos que en teoría se puede ahorrar alrededor de (3,6I-3,3I)/3,6I = 8,3 %, pero en realidad se puede ahorrar alrededor del 20 %. ¿Por qué la diferencia?
Esto se debe a que el brillo de la lámpara LED se ve fuertemente afectado por la temperatura. Si no se utiliza un cátodo común, el 8,3 % de energía ahorrada se utilizaría en forma de calor, y eso sería mucho calor. Entonces, el calor afectaría mucho el brillo. Por lo tanto, en pruebas reales, el cátodo común tendría alrededor de un 20 % menos de potencia que el ánodo común.
Y ahora, debido a la producción en masa de la lámpara LED de cátodo común y del IC, el precio del cátodo común también ha disminuido mucho.
Todos los principales fabricantes de circuitos integrados tienen circuitos integrados de control de cátodo comunes. Por ejemplo,
Chipone tiene ICND1069, ICND2069, ICND3069
Mblock tiene MBI5754, MBI5759, MBI5762 y MBI5789
A diferencia de los SMD que necesitan lámparas de cátodo común especiales, el proceso COB puede hacer que los píxeles COB sean de cátodo común de forma natural, mientras que para los COB, convertirlos en ánodo común o cátodo común es el mismo proceso. Por lo tanto, ahora muchas pantallas LED COB abatibles utilizan cátodo común.
Pero, ¿por qué también hay pantallas LED de ánodo común en el mercado? Esto se debe a que si se usa ánodo común, se tiene una selección de IC de conducción muy amplia y, como actualmente, el rendimiento del IC de conducción de cátodo común aún no es tan bueno como el IC de conducción de ánodo común. Por ejemplo, según el diseño original de las placas LED, si es el diseño de ánodo común, el IC de conducción predeterminado es ICND1065ap con una frecuencia de actualización de 3840 Hz. Si no me gusta su rendimiento, puedo cambiar su IC a ICND2165 para lograr un mejor efecto visual en escala de grises, o incluso actualizar a ICND3065 para alcanzar 7680 Hz. Pero si está usando cátodo común, la selección de IC de conducción es muy limitada. Y a veces no puede satisfacer los requisitos del cliente.