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Plats à emporter rapides
Le Flip COB à cathode commune est actuellement la technologie la plus stable et la plus avancée en matière d'affichage LED, en particulier pour les écrans LED à pas de pixels fins et micro. Non seulement il peut produire une large gamme de pas de pixels de 0,3 mm à 1,875 mm, mais il offre également une large gamme de couleurs, un large angle de vision, moins de chaleur et une durée de vie plus longue.
Mais pourquoi utilise-t-on les adjectifs « cathode commune » et « flip » ? En fait, il s'agit de deux technologies. L'ancienne technologie utilise une anode commune, et l'autre ancienne technologie utilise la liaison par fil avant la technologie « flip ».
COB signifie « Chip on boards » (puce sur cartes), ce qui signifie que la puce est fixée directement sur les cartes PCB. En comparaison avec le SMD, la « puce » est fixée dans un « boîtier ». Ensuite, le « boîtier » est soudé sur les cartes PCB.
Bref aperçu de la technologie d’affichage LED SMD ?
Le boîtier SMD fonctionne très bien avant que le pas de pixel de l'écran LED ne soit inférieur à 1 mm. Comme vous pouvez le voir sur l'image (il s'agit de la structure supérieure SMD), la lampe SMD a
Pastille de soudure : pour souder avec PCB
Support PPA : Protégez la puce LED
puce LED
Fil : Connexion de la puce LED avec le plot de soudure
Revêtement époxy : protection de la puce LED
Le support PPA a une taille limitée, c'est pourquoi l'usine de LED propose une structure de « puce ». Qui n'a pas de support PPA.
Bien que la structure de la « puce » puisse produire une lampe à LED plus petite, elle signifie également un plot de soudure plus petit, ce qui signifie que la lampe à LED a moins de force d'adhérence sur le PCB, ce qui signifie que la lampe à LED est facile à perdre sur le PCB.
Inconvénient de la technologie d'affichage LED SMD
- Impossible de rendre le pas de pixel inférieur à 1 mm (utilisation de 4 lampes LED en une pour résoudre ce problème)
- Les plots de soudure sont exposés à l'air, qui s'oxyderait et se fragiliserait à l'humidité. (Solution GOB pour résoudre ce problème)
- Le fil peut être fragile pendant le processus de liaison
- La lampe LED à petit pas de pixel a une faible force d'adhérence sur le PCB (lampe LED 4 en 1 utilisée pour résoudre ce problème)
- Mauvaise dissipation de la chaleur, car la puce LED transmet la chaleur à l'air
Affichage LED COB à liaison filaire
Le marché tend à proposer des pixels plus petits. Alors comment y parvenir ?
Lorsque vous regardez la lampe LED à structure « puce », elle n'a déjà pas de support, pourquoi ne pas retirer le tampon de soudure et le substrat, et fixer directement la puce LED sur la carte PCB, puis effectuer directement la liaison par fil sur la carte PCB. Avec cela, il est possible de créer un pas de pixel plus petit. Et boum, l'application de la technologie COB dans l'affichage LED a commencé.
Le principal processus de production de la technologie COB de liaison par fil est le suivant :
Étape 1 : Transfert de masse, prenez la puce LED et fixez la puce LED sur la carte LED
Étape 2 : Liaison par fil de l'électrode P et de l'électrode N au PCB
Étape 3 : Test
Étape 4 : Couvrir l'ensemble du PCB avec de l'époxy
Avantages de la technologie COB de liaison par fils :
1 : Moins d'investissement, car la machine de collage est la même que la machine de collage CMS, ce qui permet d'économiser beaucoup d'investissement
2 : Meilleure dissipation de la chaleur que le SMD, car la puce LED est directement fixée sur le PCB, la chaleur passerait donc à la carte PCB pour diffuser la chaleur plus rapidement
3 : Comme le PCB est recouvert d'époxy, ce qui signifie qu'il est étanche et résistant aux chocs, et qu'il ne craint pas non plus les rayures.
4 : Facile à nettoyer
5 : travailler dans un environnement large
Technologie COB de câblage filaire Inconvénients :
1 : Il faut toujours utiliser Wire
2 : La consistance de l'époxy affecterait beaucoup l'effet visuel
3 : La cohérence des couleurs est également un problème
4 : angles de vision comme SMD
5 : Difficile à réparer
Remarque : la cohérence est toujours un gros problème dans l'affichage LED COB (en raison de la technologie de transfert de masse et de l'époxy). Bien que l'étalonnage puisse améliorer la cohérence des couleurs de l'affichage LED, nous devons vérifier l'effet visuel de l'affichage LED lorsque l'étalonnage de l'affichage LED est désactivé.
Technologie 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
Étape 1 : Transfert de masse, prenez la puce LED et fixez-la sur la carte PCB
Étape 2 : Test d'allumage
Étape 3 : Couvrir l'intégralité du PCB avec de l'époxy
Avantages de la technologie Flip COB :
1 : Sans fil
2 : Meilleure dissipation de la chaleur que le SMD, car la puce LED est directement fixée sur le PCB, la chaleur passerait donc à la carte PCB pour diffuser la chaleur plus rapidement
3 : Comme le PCB est recouvert d'époxy, ce qui signifie qu'il est étanche et résistant aux chocs, et qu'il ne craint pas non plus les rayures.
4 : Grand angle de vision
5 : Facile à nettoyer
Inconvénients de la technologie Flip COB :
1 : Investissement énorme dans les machines, car de nombreuses machines ne sont pas compatibles avec les anciennes machines de production CMS
2 : La consistance de l'époxy affecterait beaucoup l'effet visuel
3 : La cohérence des couleurs est également un problème
4 : Difficile à réparer
Remarque : la cohérence est toujours un gros problème dans l'affichage LED COB (en raison de la technologie de transfert de masse et de l'époxy). Bien que l'étalonnage puisse améliorer la cohérence des couleurs de l'affichage LED, nous devons vérifier l'effet visuel de l'affichage LED lorsque l'étalonnage de l'affichage LED est désactivé.
Technologie mixte COB
Étant donné que la lampe rouge est un peu différente et qu'il est difficile de la retourner, il existe également une solution : la lampe rouge utilise toujours la liaison par fil, tandis que la lampe verte et bleue utilise la technologie de puce retournée. Aujourd'hui, peu d'usines l'utilisent.
La technologie COB à puce retournée ne nécessite pas de fil, ce qui permettrait d'économiser une procédure et donc des coûts. De plus, sans fil, le taux de lampes mortes diminue également. Par conséquent, de moins en moins d'usines utilisent désormais la technologie COB à liaison par fil.
Avec le coût du COB à puce retournée qui continue de baisser et le désir des gens pour des écrans LED à pas de pixel plus petits, la technologie COB à puce retournée sera le produit principal du marché des écrans LED à pas de pixel petit et micro dans un avenir proche. En juin 2024, le prix de l'écran LED COB à pas de pixel de 1,25 mm est déjà moins cher que l'écran LED SMD à pas de pixel normal de 1,25 mm.
Avant de parler de la cathode commune, nous devons discuter d'un peu d'histoire. Comme nous le savons, la lampe RVB possède en fait trois lampes à LED, une lampe à LED rouge, une lampe à LED verte et une lampe à LED bleue.
Par conséquent, lorsque nous essayons de contrôler ces 3 lampes à LED, nous devons disposer de 6 électrodes. Pour réduire les électrodes de connexion dans le boîtier CMS, il existe deux solutions,
Tout d’abord, il faut connecter l’électrode d’anode de ces 3 lampes à LED ensemble, puis il ne reste plus que quatre pastilles d’électrode, et c’est la lampe à LED à anode commune
Deuxièmement, il faut connecter ensemble l'électrode à cathode commune de ces 3 lampes à LED, il ne reste alors que quatre électrodes, et c'est la lampe à LED à cathode commune
Anode commune à cathode commune
La cathode commune n'est pas une nouveauté dans l'application des lampes à LED, mais elle n'existait pas dans l'industrie de l'affichage à LED avant 2011.
Début de l’industrie de l’affichage LED :
Avant 2005, le développement technologique de l'affichage LED était basé sur ce que le marché avait et l'affichage LED total n'était pas aussi important qu'aujourd'hui. Au début de l'affichage LED, il n'y avait pas de circuit intégré de commande conçu pour l'affichage LED, et la lampe LED utilisée était également dans un boîtier DIP. Sur la base du circuit intégré de commande et du boîtier DIP de l'époque, l'anode commune est une bonne solution.
L'ère de l'affichage LED SMD :
Avant 2011, avec le développement de l'industrie de l'affichage LED, des circuits intégrés spécialement conçus pour l'affichage LED sont apparus et, pour le rendre compatible avec le boîtier DIP, le circuit intégré de commande est conçu pour une utilisation à anode commune. Ce qui, en retour, fait que la conception de la lampe SMD RVB est également à anode commune. Et avec les plus grandes quantités de technologie d'anode commune utilisée, le prix de la lampe LED à anode commune et du circuit intégré de commande diminue très rapidement, ce qui stimule la croissance de ce marché
Problème de dissipation de chaleur et de consommation d'énergie
Avant 2018, l'affichage LED n'était pas ce qu'il est aujourd'hui, en particulier pour les écrans LED extérieurs. Les écrans LED génèrent beaucoup de chaleur et consomment également beaucoup d'énergie. Normalement, pour un écran LED, nous devrions installer un climatiseur pour le refroidir, et le boîtier d'affichage LED aurait un ventilateur pour ventiler. Bien sûr, la conception de l'écran LED est d'une grande aide, mais la cathode commune aussi.
Comme nous l'avons mentionné ci-dessus, pour fabriquer la cathode commune, vous devez personnaliser la lampe à LED RVB à cathode commune et également personnaliser le circuit intégré à cathode commune. Le début de la technologie de la cathode commune a commencé en 2011 lorsque Siliconcore a conçu son propre circuit intégré de commande et ses propres lampes à LED RVB à cathode commune. Cela demande beaucoup de courage, et cela a également porté ses fruits.
En utilisant une cathode commune, il génère moins de chaleur et consomme donc moins d'énergie.
Quelle quantité d'énergie la cathode commune économise-t-elle par rapport à l'anode commune ?
Il possède trois lampes R, G, B dans 1 pixel, mais la tension conductrice de la lampe rouge est d'environ 1,8 V, tandis que la tension conductrice de la lampe verte et de la lampe bleue est d'environ 2,6 V. Et le rapport de luminosité de la balance des blancs R:G:B est de 3:6:1. Par conséquent, pour atteindre la même luminosité,
Dans la conception d'anode commune, comme les lampes R, G, B utilisent la même tension, elle est normalement de 3,6 V. La puissance serait (en supposant que le courant soit I)
3.6*0.3*I + 3.6*0.6*I + 3.6*0.1*I = 3.6I
Dans la conception d'anode commune, comme la lampe R utilise 2,6 V, les lampes G et B utilisent la même tension, normalement elle est de 3,6 V. La puissance serait (supposons que le courant soit I)
2.6*0.3*I + 3.6*0.6*I + 3.6*0.1*I = 3.3I
En théorie, on sait que cela permet d'économiser environ (3,6I-3,3I)/3,6I = 8,3 %. Mais en réalité, cela permet d'économiser environ 20 %. Pourquoi cette différence ?
En effet, la luminosité de la lampe LED est fortement affectée par la température. Si vous n’utilisez pas de cathode commune, les 8,3 % d’énergie économisée seraient entièrement utilisés sous forme de chaleur, ce qui représenterait beaucoup de chaleur. La chaleur affecterait alors considérablement la luminosité. Ainsi, lors de tests réels, la cathode commune aurait environ 20 % de puissance de moins que l’anode commune.
Et maintenant, en raison de la production de masse de la lampe LED à cathode commune et du circuit intégré, le prix de la cathode commune a également beaucoup diminué.
Tous les principaux fabricants de circuits intégrés ont des circuits intégrés de commande de cathode communs. Par exemple,
Chipone a ICND1069, ICND2069, ICND3069
Mblock a MBI5754, MBI5759, MBI5762 et MBI5789
Contrairement aux CMS qui nécessitent des lampes à cathode commune spéciales, le procédé COB peut faire en sorte que les pixels COB soient naturellement à cathode commune, comme pour le COB, le faire passer à une anode commune ou à une cathode commune est le même procédé. C'est pourquoi de nombreux écrans LED COB à retournement utilisent désormais une cathode commune.
Mais pourquoi existe-t-il également des écrans LED à anode commune sur le marché ? En effet, si vous utilisez une anode commune, vous disposez d'une très large sélection de circuits intégrés de commande, et comme actuellement, les performances du circuit intégré de commande à cathode commune ne sont toujours pas aussi bonnes que celles du circuit intégré de commande à anode commune. Par exemple, sur la base de la conception d'origine des cartes LED, s'il s'agit de la conception à anode commune, le circuit intégré de commande par défaut est ICND1065ap avec un taux de rafraîchissement de 3840 Hz, si je n'aime pas ses performances, je peux alors changer son circuit intégré en ICND2165 pour obtenir un meilleur effet visuel en niveaux de gris, ou même passer à ICND3065 pour atteindre 7680 Hz. Mais si vous utilisez une cathode commune, la sélection du circuit intégré de commande est très étroite. Et parfois, il ne peut pas répondre aux exigences du client.