“東數(shù)西算”大數(shù)據(jù)中心激發(fā)“倒裝COB顯示屏+可視化”需求增長
來源：希達(dá)電子 編輯：VI菲 2022-10-10 16:21:25 加入收藏
“東數(shù)西算”大數(shù)據(jù)中心激發(fā)“倒裝COB顯示屏+可視化”需求增長
作者：長春希達(dá)電子技術(shù)有限公司
高級行銷技術(shù)工程師 王繼成
2022年2月，國家發(fā)展改革委、中央網(wǎng)信辦、工業(yè)和信息化部、國家能源局聯(lián)合印發(fā)通知，同意在京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝、內(nèi)蒙古、貴州、甘肅、寧夏等8地啟動建設(shè)國家算力樞紐節(jié)點(diǎn)，并規(guī)劃了10個國家數(shù)據(jù)中心集群。至此，“東數(shù)西算”工程正式全面啟動。
在業(yè)內(nèi)專家看來，現(xiàn)階段實(shí)施“東數(shù)西算”工程，不僅可以優(yōu)化我國算力資源空間布局，也是推動新型基礎(chǔ)設(shè)施高質(zhì)量發(fā)展、構(gòu)建全國一體化國家大數(shù)據(jù)中心體系的必然選擇。
“數(shù)”指數(shù)據(jù)，“算”是算力，即對數(shù)據(jù)的處理能力。“東數(shù)西算”是通過構(gòu)建數(shù)據(jù)中心、云計算、大數(shù)據(jù)一體化的新型算力網(wǎng)絡(luò)體系，將東部算力需求有序引導(dǎo)到西部，優(yōu)化數(shù)據(jù)中心建設(shè)布局，促進(jìn)東西部協(xié)同聯(lián)動。
西部數(shù)據(jù)中心處理后臺加工、離線分析、存儲備份等對網(wǎng)絡(luò)要求不高的業(yè)務(wù)。東部樞紐處理工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、金融證券、災(zāi)害預(yù)警、遠(yuǎn)程醫(yī)療、視頻通話、人工智能推理等對網(wǎng)絡(luò)要求較高的業(yè)務(wù)。
作為“西算”算力平臺，為實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)算力服務(wù)和降本增效，無疑需要對數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)、供配電設(shè)備、制冷設(shè)備、ICT設(shè)備、數(shù)據(jù)服務(wù)等各環(huán)節(jié)進(jìn)行高效的管理及維護(hù)，為此需要建設(shè)各類運(yùn)控指揮中心、智能調(diào)度中心，從而提出了對大屏幕的需求。作為“東數(shù)”應(yīng)用算力的一方，“西算”高性能的算力平臺對其提出了采集更多數(shù)據(jù)的要求，對“西算”加工處理后的結(jié)果也需要更高效的理解和使用。面對海量大數(shù)據(jù)和算力平臺交付的高價值數(shù)據(jù)處理結(jié)果，迫切需要通過建設(shè)以超高分辨率大屏幕為核心的應(yīng)急指揮中心、運(yùn)行監(jiān)控中心、智能調(diào)度中心等機(jī)構(gòu)，對數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)進(jìn)行統(tǒng)一、高效的管理。
超高分辨率+可視化顯示——“東數(shù)西算”大數(shù)據(jù)中心關(guān)鍵應(yīng)用趨勢
為什么要建設(shè)超高分辨率的大屏幕呢?源于利用大屏幕的超大顯示面積和超高分辨率可支持同時顯示更多數(shù)據(jù)或信息，為高效指揮調(diào)度和快速精準(zhǔn)決策提供完整、全面、系統(tǒng)的信息匯集、加工處理和共享平臺。
雖然有了大屏幕作為信息集中展示、分享的平臺，但面對海量數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)的復(fù)雜性，如何將復(fù)雜性合理簡化，切實(shí)做到“全局信息一目了然，全盤業(yè)務(wù)盡在掌控”，實(shí)時掌握“緊急、異常和正常”三種狀態(tài)，系統(tǒng)分析“過去、現(xiàn)在和未來”三種時態(tài)，基于全局視角、系統(tǒng)邏輯和化繁為簡，從而提出了“數(shù)據(jù)可視化”應(yīng)用需求。
數(shù)據(jù)可視化就是利用計算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理技術(shù)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形或圖像在屏幕上顯示出來，并進(jìn)行交互處理，可以簡單、快速、精確展現(xiàn)業(yè)務(wù)現(xiàn)全貌，增進(jìn)用戶理解、簡化復(fù)雜性
因此，可視化首先要求展示當(dāng)前業(yè)務(wù)的全貌，將海量數(shù)據(jù)和復(fù)雜業(yè)務(wù)以更直觀、更易理解的形式展示在大屏幕上，就要求大屏幕必須具有足夠高的分辨率才能容納這樣的信息量。
“東數(shù)西算”對各行各業(yè)和區(qū)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型的促進(jìn)，將推動“東數(shù)”應(yīng)用算力的一方生產(chǎn)更多的數(shù)據(jù)，也將進(jìn)一步推動“西算”算力平臺的高質(zhì)量和高速發(fā)展，因此“東數(shù)”和“西算”都對大屏幕的超高分辨率提出了更高的要求，必將促使大屏幕沿著分辨率方向以指數(shù)級快速提高。由于大屏幕的尺寸總是有限的，針對大屏幕超高分辨率越來越高的要求，勢必推動大屏幕基本顯示單元的單屏分辨率將越來越高。
可視化應(yīng)用從過去的大企業(yè)和壟斷行業(yè)，走入更多的領(lǐng)域和企業(yè)，成為在大數(shù)據(jù)時代里從數(shù)據(jù)海洋抽身出來，以“上帝視角”審視自己所處領(lǐng)域或企業(yè)全貌的最佳手段。因此，可視化應(yīng)用呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)越多越全面，對掌握全局、決策指揮越有利。這樣，就要求呈現(xiàn)可視化場景的大屏幕整屏分辨率越大越好。
分辨率，泛指測量或顯示系統(tǒng)對細(xì)節(jié)的分辨能力，多用于描述圖像的清晰度。分辨率越高代表圖像質(zhì)量越好，越能表現(xiàn)出更多的細(xì)節(jié)。
FullHD(俗稱全高清)分辨率為1920*1080，4K UHD(俗稱4K)分辨率為3840*2160，是FullHD的4倍;8K UltraHD(俗稱8K)分辨率是7680*4320，是4K的4倍，是FullHD的16倍。
8K屏幕上整屏呈現(xiàn)的1個場景上的信息量，如果由4K屏顯示時，要求所有信息不縮放不變形(這樣不會損失任何細(xì)節(jié))，就需要4個整屏場景來容納8K屏上1個場景上的所有信息，顯示時大屏幕整屏就需要切換3次。如果由FullHD屏幕顯示時，同樣要求所有信息不縮放不變形，就需要16個整屏場景來容納8K屏上1個場景上所有信息，顯示時大屏幕整屏就需要切換15次之多!雖然通過切換屏幕也實(shí)現(xiàn)了全部信息的清晰呈現(xiàn)，但本來8K屏呈現(xiàn)的1個場景里信息被碎片化了，不僅切斷了各信息元素之間的關(guān)聯(lián)和背后的業(yè)務(wù)邏輯鏈，信息的完整性和時效性性遭到破壞，還打亂了決策者的思路，嚴(yán)重干擾了決策者的判斷和決策，可視化的作用受到很大消弱，可視化的價值也難以體現(xiàn)。
因此，在需求和成本的平衡下，大屏幕的超高分辨率能夠讓可視化場景完美呈現(xiàn)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)和內(nèi)涵，“西算”算力平臺就可以通過“超高分辨率可視化”實(shí)現(xiàn)更高效的管理，提高算力平臺的運(yùn)行效率和服務(wù)水平。“東數(shù)”一方將“西算”算力平臺反饋的結(jié)果通過可視化應(yīng)用完美呈現(xiàn)，并通過大屏幕將其應(yīng)用的成果和對當(dāng)前業(yè)務(wù)的影響，也通過可視化應(yīng)用持續(xù)的體現(xiàn)出來，從而使可視化為決策指揮和管理提供有力支撐。“超高分辨率”容納和呈現(xiàn)了可視化更多的信息，從而使可視化應(yīng)用真正體現(xiàn)價值。
“東數(shù)西算”雖然促進(jìn)了“大屏幕+可視化”的需求，對大屏幕超高分辨率提出了更高的要求，但以當(dāng)前市場主流的小間距LED顯示產(chǎn)品為例，當(dāng)前用于控制室領(lǐng)域的小間距LED產(chǎn)品的像素間距主要為0.9mm~1.2mm，這些規(guī)格的產(chǎn)品就難以滿足“東數(shù)”“西算”兩方大屏幕超高分辨率的高要求：
假設(shè)一個可視化系統(tǒng)所有場景的像素總量為33177600，即分辨率總量為33177600(相當(dāng)于4個4K并排，即4*4K)，大屏幕尺寸設(shè)計為16：9比例的220英寸。
如果采用像素間距1.27mm的LED顯示單元，整屏幕分辨率為4K(3840*2160)，該大屏幕完整顯示可視化系統(tǒng)時就需要4個場景，切換3次。下表是以P1.27為基準(zhǔn)，采用不同像素間距產(chǎn)品時，實(shí)現(xiàn)的整屏分辨率、相對于使用P1.27產(chǎn)品時整屏分辨率的倍數(shù)，以及完整顯示可視化系統(tǒng)所需的場景個數(shù)和切換數(shù)次。
| 像素間距(mm) | 像素密度(Pixel/m2) | 整屏尺寸(英寸) | 整屏分辨率 | 對比(倍) | 場景個數(shù) | 場景切換次數(shù) |
| 1.27 | 620001 | 220 | 3840*2160=8294400 | 1 | 4 | 3 |
| 0.9525 | 1102224 | 220 | 5120*2880=14745600 | 1.78 | 3 | 2 |
| 0.79375 | 1587203 | 220 | 6144*3456=21233664 | 2.56 | 2 | 1 |
| 0.635 | 2480000 | 220 | 7680*4320=33177600 | 4 | 1 | 0 |
| 0.47625 | 4408897 | 220 | 10240*5760=58982400 | 7.1 | 1 | 0 |
從上表中的對比可以看出，當(dāng)前市場中像素間距0.9~1.2mm級別的產(chǎn)品，用于超高分辨率可視化應(yīng)用時像素密度仍顯不足，像素間距0.4~0.7mm級別產(chǎn)品則憑借更高的像素密度，在有限的大屏幕尺寸條件下實(shí)現(xiàn)了更高的分辨率，能夠承載現(xiàn)在及未來，超高分辨率可視化應(yīng)用對屏幕分辨率不斷提高的剛性需求。 “東數(shù)西算”對超高分辨率可視化的高要求，呼喚像素間距0.4~0.7mm級別產(chǎn)品盡早成熟并上市供應(yīng)。
LED大屏——“東數(shù)西算”大屏幕顯示的最優(yōu)選擇
當(dāng)前超高分辨率大屏幕顯示產(chǎn)品主要有DLP拼接屏、LCD拼接屏和LED顯示屏等三種主要類型。
DLP拼接屏不管是UHP光源、LED光源還是LPD激光光源，DLP拼接大屏幕都存在物理的、明顯的拼縫，以及顯示墻體厚、占地面積大、顯示均勻性難以維持一致等缺陷，已無法滿足當(dāng)前對大屏幕高亮度、高對比度、無拼縫顯示需求，因而越來越被市場邊緣化。
LCD曾以亮度高、輕薄、廉價等特點(diǎn)迅速擠占過DLP作為當(dāng)時大屏幕市場主流的市場份額，但其夸張的拼縫難以滿足全屏精細(xì)化顯示的需求，市場很快將其限定在視頻監(jiān)控這一單一應(yīng)用場景，即使現(xiàn)在宣稱最小0.88mm拼縫的LCD產(chǎn)品，拼接后實(shí)際拼縫仍達(dá)到4mm!基于LCD產(chǎn)品的激烈競爭和價格透明，市場上存在不少以商用面板充當(dāng)工業(yè)級面板的行為，LCD大屏幕系統(tǒng)質(zhì)量堪憂且很難保證顯示效果。
LED拼接屏無縫可任意拼接，具有高亮度、寬色域、色彩艷麗、均勻性好、可異性拼接等優(yōu)點(diǎn)，短短數(shù)年迅速占領(lǐng)大屏幕市場的主流地位，特別是全倒裝COB產(chǎn)品出現(xiàn)，面光源設(shè)計，具有顯示密度高、表面防護(hù)性好、護(hù)眼等優(yōu)勢，進(jìn)一步加快了取代LCD、DLP市場地位的步伐，使LED顯示屏成為當(dāng)前大屏幕拼接市場的主流。
在“東數(shù)西算”工程中，僅從分辨率角度，DLP、LCD和LED三種顯示技術(shù)都可以滿足基礎(chǔ)應(yīng)用，但其大屏幕系統(tǒng)主要顯示內(nèi)容是數(shù)據(jù)，為了確保數(shù)據(jù)呈現(xiàn)效果不失真，對顯示畫面的物理拼縫或光學(xué)拼縫幾乎都是零容忍;同時，在一些數(shù)據(jù)聚集的高端應(yīng)用場景下，DLP和LCD分辨率相對固定，無法像LED一樣可通過轉(zhuǎn)變像素點(diǎn)間距來實(shí)現(xiàn)單位面積內(nèi)的更高分辨率呈現(xiàn)。綜合對比下，LED顯示屏理所當(dāng)然成為“東數(shù)西算”工程顯示屏選型的第一選擇。
倒裝COB——最穩(wěn)定、最適宜“數(shù)據(jù)中心”長時間觀看的LED顯示屏
LED顯示屏按封裝技術(shù)可分為SMD和COB，按發(fā)光芯片類型又可以分為正裝和倒裝。
SMD產(chǎn)品作為LED顯示屏市場曾經(jīng)的主流選擇，在大屏幕應(yīng)用過程中暴露出很多技術(shù)原理本身帶來的問題，比如像素間距難于突破1mm，壞點(diǎn)和毛毛蟲無法杜絕，表面無法清潔消殺，點(diǎn)光源刺眼，發(fā)熱量大，環(huán)境防護(hù)性差，以及高藍(lán)光危害健康、高功耗、窄視角等。COB集成封裝產(chǎn)品不僅擁有與SMD產(chǎn)品相同的無縫、高亮度、色彩和均勻性好、輕薄等優(yōu)點(diǎn)，還彌補(bǔ)了SMD幾乎所有的缺陷：率先實(shí)現(xiàn)0.4~0.9mm像素間距，壞點(diǎn)率只有SMD的1/10,防護(hù)性大大提高(防塵、防潮、防碰撞、防靜電等一系列“防”)，可用濕布擦拭清潔和消毒，無藍(lán)光危害，低功耗、發(fā)熱量低，更寬的視角且大視角不偏色。這一系列的優(yōu)勢使得COB成為近年來LED拼接屏高端應(yīng)用領(lǐng)域的主流技術(shù)。雖然SMD產(chǎn)業(yè)鏈中的燈珠廠商推出了IMD多合一產(chǎn)品以突破1mm間距瓶頸并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，但I(xiàn)MD依然無法擺脫SMD封裝技術(shù)，本質(zhì)上仍然是SMD產(chǎn)品，繼承了SMD的上述固有缺陷。
關(guān)于SMD和COB兩類產(chǎn)品的基本情況說明如下：
(1)SMD封裝產(chǎn)品
SMD(Surface Mounted Device)：先把LED晶圓封裝成燈珠，再用高溫回流焊把燈珠焊在PCB板上。
IMD( Integrated Matrix Devices )：又稱為“N合1”或“多合一”，典型方式為以2*2的形式，即4合1，將2*2個子像素采用COB技術(shù)封裝成像素模組，再將這些像素模組通過高溫回流焊技術(shù)焊在PCB板(基板)上，IMD是SMD分立器件和COB的中間產(chǎn)物，繼承了SMD封裝的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，一定程度上突破了單燈SMD產(chǎn)品的像素間距限制，但本質(zhì)上仍以SMD封裝技術(shù)為基礎(chǔ)，因此屬于SMD封裝產(chǎn)品。
(2)COB集成封裝產(chǎn)品
正裝COB(Chip On Board)：將正裝LED晶圓通過焊線鍵合封裝在PCB板上。
倒裝COB(Flip Chip On Board)：將倒裝LED晶圓無線鍵合封裝在PCB板上。正處于市場主流。
為更好說明SMD封裝產(chǎn)品與COB集成封裝產(chǎn)品的差別，現(xiàn)對用戶關(guān)注的關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)進(jìn)行對比說明如下：
| SMD | COB集成封裝 | |||||
| 特點(diǎn) | 單燈珠SMD | IMD | 正裝COB | 倒裝COB | ||
| 外觀 |
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| 封裝技術(shù) | 采用表貼（SMT）技術(shù)，先把LED芯片封裝成燈珠（或封裝成N合1的像素模組），再用高溫回流焊把燈珠或像素模組通過金屬介質(zhì)（即裸露的焊腳）焊接在PCB板上： | 將LED芯片通過共晶焊方式封裝在PCB板上 | ||||
| 像素結(jié)構(gòu) |
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| 工藝結(jié)構(gòu) | 將燈杯、支架、LED芯片、引線、環(huán)氧樹脂等材料封裝成不同規(guī)格的燈，采用高溫回流焊方式將燈珠焊在電路板上，制成不同間距的顯示單元 | 用硅樹脂等特殊封裝材料將LED芯片、引線（倒裝LED芯片無引線）直接封裝在電路板上，省去了SMD的燈珠封裝、貼片、回流焊等工藝 | ||||
| 像素間距 | 燈杯結(jié)構(gòu)內(nèi)有引線以及燈珠本身，使像素間距無法縮小到1mm以下 | IMD將N個LED芯片采用COB封裝成像素模組，像素模組內(nèi)LED芯片的引線限制了LED芯片間的距離無法繼續(xù)縮小，同時像素模組的燈杯結(jié)構(gòu)與SMD一樣，進(jìn)一步阻礙像素間距的縮小。當(dāng)前只有像素間距0.9mm級別的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)。 | 引線的存在使得LED芯片的間距無法繼續(xù)縮小，因此正裝COB產(chǎn)品無法實(shí)現(xiàn)更小間距，當(dāng)前正裝COB產(chǎn)品像素間距已很難突破0.9mm。 | 無引線的倒裝LED芯片的間距能夠繼續(xù)縮小，因此倒裝COB產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)更小間距，倒裝COB像素間距已實(shí)現(xiàn)0.4mm | ||
| 性能 | 亮度大于600cm/d2，均勻性大于95%，對比度大于5000：1，拼縫小于0.01mm，色域大于114%NTSC | 亮度600~800cm/d2，均勻性大于97%，對比度大于10000：1，拼縫小于0.01mm，色域大于115%NTSC | ||||
| 散熱方式 | 燈珠內(nèi)有引線，引線的熱阻高；焊腳與PCB板接觸面小，因此無法由PCB幫助散熱，只能由燈珠承擔(dān)主要的散熱工作。 | 像素模組雖然采用COB封裝，但僅實(shí)現(xiàn)了LED芯片的密封，并且因?yàn)榫哂信cSMD相同的、與PCB板接觸面小的焊腳，無法像COB產(chǎn)品借助PCB板散熱，因此其COB封裝反而阻礙了散熱，加上其內(nèi)部熱阻高的引線，使得像素模組的散熱能力受到嚴(yán)重影響，進(jìn)而影響LED芯片的壽命和整體可靠性。 | 引線的熱阻高，焊點(diǎn)與PCB板接觸面有限， 因此PCB板承擔(dān)的散熱量較少，通過封裝材料散熱時受正裝COB比較厚的封裝材料影響比較大，因此散熱效率低，屏體升溫快溫度高。 | 倒裝LED芯片無引線，與PCB板實(shí)現(xiàn)原子級鍵合，貼合面積大，能夠借助PCB板有效散熱，加上封裝材料薄，與環(huán)境交換熱量迅速，使屏體升溫慢溫度低且持久保持 | ||
| 發(fā)熱量 | 由于燈珠/像素模組直接發(fā)光，且僅通過裸露的焊腳與PCB連接，燈珠/像素模組發(fā)光時產(chǎn)生的能量無法通過PCB板傳輸和散發(fā)，因此絕大部分能量以光的形式向屏體正前方定向匯聚發(fā)射，不僅形成“光污染”，還導(dǎo)致屏體表面發(fā)熱大，大大降低LED芯片的使用壽命，也使屏前周圍空間溫度明顯上升，近距灼燒感明顯，短時間內(nèi)導(dǎo)致室溫超出舒適范圍。 | 由于引線和LED芯片上的焊點(diǎn)影響了LED芯片的發(fā)光，為實(shí)現(xiàn)與倒裝LED芯片同等的亮度，還必須額外增大電流，而引線的熱阻高，導(dǎo)致LED芯片、引線、焊盤發(fā)熱量更大，進(jìn)一步降低LED芯片的壽命，降低了可靠性 | LED芯片上無焊點(diǎn)且無引線的遮擋，使倒裝LED芯片的發(fā)光面積更大，相同亮度下可以采用比正裝LED芯片更低的電流，不僅更加節(jié)能，而且降低了發(fā)熱量和點(diǎn)亮后的升溫程度，使屏體表面溫度更低，同時也延長了LED芯片的使用壽命，可靠性也大大提高。 | |||
| 可靠性 | 燈珠裸露，焊腳與PCB板接觸面小，抗沖擊、撞擊性差，易出現(xiàn)壞點(diǎn)和“毛毛蟲”，無法清潔和消毒 | 像素模組的COB封裝只是部分解決了SMD燈珠燈杯結(jié)構(gòu)阻礙像素間距縮小的問題，但繼承了SMD除像素間距外的幾乎所有問題和缺陷，抗沖擊、撞擊性差、易出現(xiàn)壞點(diǎn)和“毛毛蟲”、無法清潔和消毒等可靠性問題依然存在 | COB集成封裝不僅實(shí)現(xiàn)了LED芯片的密封，更徹底解決高溫回流焊、燈珠、焊腳所帶來的所有問題，具有良好的防磕碰、防塵、防潮、防靜電等防護(hù)性，還可進(jìn)行清潔和消毒，環(huán)境適應(yīng)性和適裝性大大提高。倒裝COB產(chǎn)品由于取消了引線，LED芯片與PCB板鍵合程度更高，抗沖擊、撞擊能力進(jìn)一步提高。同時，無引線的倒裝芯片出光率更高，更小的電流即可實(shí)現(xiàn)同樣的亮度，功耗和發(fā)熱量降低，同時更薄的封裝材料更好的與外部環(huán)境實(shí)現(xiàn)熱交換，使LED芯片、屏體的溫度進(jìn)一步降低，從而使LED芯片的壽命更長，減少壞點(diǎn)，大大提高可靠性。 | |||
| 故障率 | 由于燈珠中支架、基板、樹脂等材料的膨脹系數(shù)不同，在高溫回流焊過程中（240-270攝氏度）極易產(chǎn)生縫隙，造成燈珠“亞健康”。燈腳焊盤裸露易被氧化，造成水汽入侵LED內(nèi)部芯片，在水氧作用下長期運(yùn)行造成燈芯內(nèi)部發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，并且裸露的燈腳焊盤很容易受到靜電的影響，這些因素都導(dǎo)致在后期的使用中逐漸出現(xiàn)死燈、“毛毛蟲”現(xiàn)象。隨著小間距LED產(chǎn)品的像素間距越來越小，燈珠級的維護(hù)已無法適用于1.2mm像素間距以下的產(chǎn)品。當(dāng)前LED顯示單元的維修均采用大模組（顯示單元的一半）更換的方式。 | 1、COB集成封裝沒有燈珠封裝、回流焊、貼片等工序，大大提升了LED顯示屏的穩(wěn)定性2、COB集成封裝無裸露燈腳，表面平滑無縫隙，具有防潮、防靜電、防磕碰、防塵等功能，正面防護(hù)等級可達(dá)到IP65。3、不同于SMD燈珠+灌膠對燈珠密封的方式來實(shí)現(xiàn)平滑的表面和改善裸露焊腳導(dǎo)致的壞點(diǎn)，COB集成封裝采用特殊的封裝材料，在保證光學(xué)和散熱性能的前提下對LED芯片進(jìn)行密封，徹底解決了SMD裸露焊腳及燈氣密性差的問題，大大提高了像素的可靠性，壞燈率不到SMD的十分之一，幾乎不用維護(hù)。LED顯示單元的維修也采用大模組（顯示單元的一半）更換的方式。4、正裝COB像素中引線拉力?。◣卓耍?，抗沖擊、撞擊、推力能力差，可靠性低5、倒裝COB無引線的倒裝芯片可承受上千克的推力，抗沖擊、撞擊、推力能力強(qiáng)，可靠性大大提高 | ||||
| 顯示效果 | 顆粒感，大視角偏色嚴(yán)重 | 顆粒感明顯，大視角偏色嚴(yán)重 | 畫面柔和人眼舒適度高，寬視角，大視角無偏色 | |||
| 觀感適應(yīng)性 | 燈珠/像素模組直接發(fā)光，光學(xué)整形措施不足，藍(lán)光直接發(fā)射對人體造成危害，長時間觀看、近距離觀看，眼睛不舒適，易產(chǎn)生炫目和刺痛感 | COB集成封裝材料不僅用于密封LED芯片，同時其特殊光學(xué)結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒚總€像素發(fā)射的光線均勻散射，將SMD封裝技術(shù)產(chǎn)品的“點(diǎn)”光源轉(zhuǎn)換成“面”光源，在進(jìn)一步提高亮度、色彩均勻性和消除藍(lán)光危害的同時，極大的提高了觀看的舒適感，長久觀看也不易產(chǎn)生視覺疲勞 | ||||
| 視角 | 燈珠內(nèi)LED芯片引線的遮擋以及獨(dú)特的燈杯結(jié)構(gòu)很大程度上限制了光線的漫散射，因此單燈SMD產(chǎn)品的視角受限嚴(yán)重。N合1產(chǎn)品（IMD）的像素模組雖然采用COB技術(shù)，但采用SMT技術(shù)進(jìn)行貼裝，無法徹底解決燈珠邊緣氣密性、焊腳裸露等核心問題，LED芯片引線遮擋光線較多，同時像素模組邊緣折射所造成的光色不一，也導(dǎo)致N合1產(chǎn)品的視角不良，顯示效果上顆粒感更強(qiáng)，在側(cè)視角離散性麻點(diǎn)嚴(yán)重。 | 引線和LED芯片上焊點(diǎn)的存在干擾了LED芯片的發(fā)光，影響了光線的散射，縮小了視角 | 倒裝LED芯片發(fā)光無引線的遮擋，使倒裝COB具有更大的視角 | |||
| 功耗 | 燈杯結(jié)構(gòu)以及裸露焊腳導(dǎo)致的散熱效果差導(dǎo)致了比較大的功率損耗，為維持合適的性能只能提高功率水平，因此SMD產(chǎn)品的功耗比較高。 | IMD部分解決了像素間距縮小的問題，但沒能改善散熱效率，像素模組的COB封裝材料一定程度的遮光作用，使IMD產(chǎn)品在彌補(bǔ)高功率損耗的同時，還要通過提高功率來彌補(bǔ)亮度損失，進(jìn)一步推高其功率水平。 | COB封裝材料雖然有一定程度的遮光作用，但COB集成封裝大大提高了散熱效率，減少了功率損耗，相同亮度情況下實(shí)現(xiàn)了比SMD、IMD都低的功率水平。但正裝結(jié)構(gòu)的引線和焊點(diǎn)使得正裝COB相對于倒裝COB需要更大的電流實(shí)現(xiàn)相同的亮度，因此功耗比倒裝COB高。 | 倒裝結(jié)構(gòu)無引線，出光效率提升50%，實(shí)現(xiàn)相同的亮度只需更小的電流，大大降低功耗，實(shí)現(xiàn)了最低的功率水平。 | ||
| 藍(lán)光 | 燈珠的燈杯結(jié)構(gòu)具有光線匯聚作用，藍(lán)光聚集后進(jìn)行發(fā)射，導(dǎo)致藍(lán)光危害 | 藍(lán)光匯聚水平降低，減少了藍(lán)光危害 | 封裝材料幫助光線更均勻的散射，無藍(lán)光匯聚，無藍(lán)光危害 | |||
| 觸摸 | 表面粗糙，無法實(shí)現(xiàn)觸摸操作 | 表面光滑，封裝材料硬度高，觸摸操作流暢輕松。 | ||||
| 抗壓防撞能力 | 通過高溫回流焊技術(shù)將燈珠或像素模組焊接在PCB板上，表面呈凸起結(jié)構(gòu)，每顆燈珠僅有4個很小的焊腳（像素模組焊腳稍多），很容易因?yàn)閿D壓、觸碰等原因出現(xiàn)掉燈、死燈現(xiàn)象 | COB集成封裝將LED芯片通過固晶超聲波焊接方式在PCB板上實(shí)現(xiàn)原子級別的鍵合，與PCB板結(jié)合面積大，焊接更牢固。表面使用封裝材料進(jìn)行封裝，不僅光滑平整，而且封裝材料的特殊性能還能使表面更耐撞耐磨 | ||||
| 清理維護(hù) | 表面燈珠或像素模組間存在縫隙，長時間使用后，表面極易累積灰塵，難以清理，濕氣更直接侵蝕裸露的焊腳，增大了壞點(diǎn)產(chǎn)生的風(fēng)險，只能做簡單的表面除塵維護(hù) | 顯示屏表面平整無縫隙，可用濕布直擦拭，清潔維護(hù)方便。特殊封裝材料還允許中性消毒產(chǎn)品對屏表面進(jìn)行消毒。 | ||||
通過技術(shù)對比可以看出，倒裝COB相對SMD、IMD和正裝COB在技術(shù)上具有絕對的先進(jìn)性和領(lǐng)先性，是穩(wěn)定可靠且最適合長時間觀看的LED大屏。
從LED大屏在客戶端應(yīng)用發(fā)展過程上也得以充分體現(xiàn)。當(dāng)初小間距LED進(jìn)入控制室、會議室等專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域后，顯示效果給大家?guī)Я瞬簧俚捏@喜，但SMD產(chǎn)品壞點(diǎn)率高、毛毛蟲多等問題導(dǎo)致的穩(wěn)定性和可靠性差使用戶陷入尷尬，超高表面發(fā)熱量也讓不少用戶感到不適。疫情期間，SMD LED大屏幕因無法支持酒精消殺還成為疫情防控?zé)o法克服的盲點(diǎn)。相對SMD產(chǎn)品技術(shù)原理性的種種缺陷， 正裝COB LED大屏因?yàn)楦€(wěn)定可靠、適裝性強(qiáng)、觀看更舒適，更適合長時間觀看等優(yōu)勢，使其很快受到用戶認(rèn)可和信賴，而倒裝COB產(chǎn)品則是正裝COB的升級版，其顯示畫質(zhì)效果和穩(wěn)定可靠性進(jìn)一步提高，使正裝COB產(chǎn)品被快速迭代并逐步淘汰，倒裝COB已成為當(dāng)前專業(yè)市場、商顯市場、高端租賃、私人高端影院等應(yīng)用領(lǐng)域的主流趨勢。
倒裝COB——實(shí)現(xiàn)超高分辨率微小/超小間距顯示的最佳路徑
從技術(shù)角度看，SMD產(chǎn)品因?yàn)槠銼MT工藝特性，需要將發(fā)光芯片先封裝成燈珠，正裝COB則因?yàn)榘l(fā)光芯片結(jié)構(gòu)需要保留焊接線，兩種封裝技術(shù)都需要單顆發(fā)光芯片占用更大的空間，從而無法實(shí)現(xiàn)LED產(chǎn)品向更小間距發(fā)展，而倒裝COB LED顯示屏，采用倒裝芯片無線鍵合工藝，則使得發(fā)光芯片之間的空間可以存留更小，在發(fā)光芯片從Mini過渡到Micro時，使倒裝COB LED顯示屏進(jìn)入微小間距甚至超小間距逐步成為顯示。當(dāng)?shù)寡bCOB進(jìn)入微小間距和超小間距時，單位尺寸面積內(nèi)的像素密度將越來越大，這意味者單位尺寸面積所能呈現(xiàn)的圖像分辨率越來越高，因此倒裝COB是實(shí)現(xiàn)超高分辨率LED顯示屏的基礎(chǔ)和最佳技術(shù)路徑。
從用戶角度看，倒裝COB LED顯示屏實(shí)現(xiàn)了低壞點(diǎn)率、強(qiáng)防護(hù)性、光線散射均勻、觀看舒適、低藍(lán)光和低功耗，特別是倒裝芯片無線鍵合進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)LED大屏的亮度提升和功耗降低，視角、防護(hù)性、可靠性和散熱效率也進(jìn)一步提高，對比度也通過墨色一致性提高而進(jìn)一步改善，COB集成封裝材料得以更薄，使屏體表面熱交換效率更高、溫度更低、平整度更好。倒裝COB這些關(guān)鍵特性都是用戶非常關(guān)注的價值點(diǎn)或痛點(diǎn)，用戶需求得以滿足勢必帶來市場的廣泛認(rèn)可，這將注定倒裝COB LED顯示屏勢必成為大屏幕顯示行業(yè)的主流產(chǎn)品。
綜上， “西算”工程一般需要建設(shè)大型的數(shù)據(jù)中心和運(yùn)控中心，這些場所通?？梢詾榇笃聊惶峁┹^理想的運(yùn)行環(huán)境，比如適當(dāng)?shù)臏貪穸?、專門設(shè)計的光照環(huán)境等，但算力平臺大數(shù)據(jù)中心需要大屏幕長期連續(xù)可靠運(yùn)行，并持續(xù)保持顯示效果，這就要求大屏幕除具有高穩(wěn)定性、高可靠性，以及合適的亮度、色彩外，還需要防反光(這類控制室的環(huán)境光一般比較強(qiáng))、均勻性持久保持、低藍(lán)光(更健康)、低功耗(節(jié)能環(huán)保)、散熱快(舒適的觀看環(huán)境)、寬視角(此場所大屏幕拼接規(guī)模一般會比較大)和低電磁輻射。
“東數(shù)”作為計算結(jié)果的使用方，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)所需的大屏幕安裝場所多種多樣，比如應(yīng)急指揮中心、展覽廳、報告廳、會議室等，鑒于其應(yīng)用場景都非常重要，這要求大屏幕同樣具有高穩(wěn)定性和高可靠行，同時因其運(yùn)行環(huán)境多樣和復(fù)雜，則要求大屏幕具有防塵、防潮、防磕碰、防靜電及IP65等很高的防護(hù)性，以及對使用客戶帶來極大影響的反光、均勻性、藍(lán)光、功耗、散熱、視角和電磁輻射等方面的高要求。
結(jié)合“西算”和“東數(shù)”兩方面對大屏幕的使用要求，只有倒裝COB LED顯示屏在穩(wěn)定性、可靠性、顯示效果、觀看舒適行、節(jié)能環(huán)保、環(huán)境適應(yīng)性和適裝性，特別是超高分辨率應(yīng)用等方面可滿足其綜合要求。
用分辨率重新定義LED大屏——希達(dá)電子創(chuàng)新產(chǎn)品助力“東數(shù)西算”
2022年，希達(dá)電子基于行業(yè)發(fā)展趨勢和客戶關(guān)鍵需求，在行業(yè)率先提出“用分辨率重新定義LED大屏”的理念，推出全系列P1.0以下間距產(chǎn)品，基于國家“十三五”重點(diǎn)專項——“超高密度小間距LED顯示關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用示范”最新成果，打造了曜石、幻晶、皓玉、磐石、智慧會議一體機(jī)五大全新產(chǎn)品系列，帶領(lǐng)行業(yè)全面進(jìn)入微小間距超高分辨率顯示時代。
“幻晶產(chǎn)品”搭載“硅晶排列”和“像素倍增”技術(shù)，可為用戶呈現(xiàn)更豐富的圖像信息，極大提升內(nèi)容感知體驗(yàn)，該系列產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)P0.4-P0.9連續(xù)微小間距COB量產(chǎn)供貨，4K/8K超高清分辨率覆蓋及更高分辨率拓展，55英寸-330英寸全尺寸布局，全方位滿足超大型、大型、中大型、中型、小型等不同規(guī)模數(shù)據(jù)中心顯示應(yīng)用需求。
大數(shù)據(jù)中心作為超強(qiáng)大腦，其核心終端大屏幕顯示應(yīng)用系統(tǒng)需要具備超強(qiáng)的穩(wěn)定性及運(yùn)維能力。曜石、幻晶、皓玉、磐石、智慧會議一體機(jī)五大全新產(chǎn)品系列通過系統(tǒng)性設(shè)計實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，近屏工作更加舒適，同時配有供電方案冗余、信號通路冗余、智能溫控系統(tǒng)等多項可靠性設(shè)計，搭載表面平整一致的自主專利封裝核心專利技術(shù)，表面防刮耐磨，不易產(chǎn)生劃痕。在疫情期間，還可使用75%以上高濃度醫(yī)用酒精進(jìn)行直接擦拭消毒以及稀釋后84消毒液的噴霧消毒等，可滿足各領(lǐng)域場所的使用需求，以創(chuàng)新技術(shù)賦能數(shù)字可視化建設(shè)。
希達(dá)電子是依托于中科院長春光機(jī)所建立的國家高新技術(shù)企業(yè)，專注于集成封裝LED大屏幕顯示技術(shù)研究及產(chǎn)品開發(fā)，是國家級“專精特新”小巨人企業(yè)。擁有相關(guān)專利200余項，獲得中國專利優(yōu)秀獎5項，作為LED顯示龍頭企業(yè)和倒裝COB技術(shù)創(chuàng)領(lǐng)者，希達(dá)電子連續(xù)牽頭承擔(dān)“十五”、“十一五”、“十三五”國家重點(diǎn)研發(fā)計劃專項，突破發(fā)光芯片、驅(qū)動器件、集成封裝、均勻性控制、整機(jī)集成全套技術(shù)及工藝，實(shí)現(xiàn)核心原材料、元器件量產(chǎn)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，全部國產(chǎn)、自主可控，已達(dá)到國際先進(jìn)，國內(nèi)領(lǐng)先的技術(shù)水平。
近幾年，希達(dá)電子深度聚焦大數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用需求，面向高端行業(yè)客戶打造“超高分辨率+可視化”顯示方案，全自主研發(fā)的倒裝COB超高清大尺寸顯示產(chǎn)品深受行業(yè)用戶青睞，已在全國各級政府、軍隊、航天、公檢法司、大交通、能源等行業(yè)落地應(yīng)用，先后完成了中國某衛(wèi)星發(fā)射中心、長春城市大腦指揮中心、山東省高速指揮中心、莆田市數(shù)據(jù)中心、汕頭市政務(wù)中心、國網(wǎng)遼寧檢修公司智能運(yùn)檢管控中心、國家博物館安防監(jiān)控中心等2000多個項目案例，打造了全球多個行業(yè)標(biāo)桿，有力支撐各領(lǐng)域數(shù)據(jù)中心建設(shè)，全面助力“東數(shù)西算”大數(shù)據(jù)中心建設(shè)。
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