Dans le paysage en constante évolution des technologies d'affichage, les écrans à cristaux liquides (LCD) sont omniprésents, illuminant tout, de nos appareils portables aux panneaux d'affichage numériques géants. Au sein de ce paysage diversifié, une méthode de fabrication spécifique, appelée Chip-on-Board (COB), occupe une place importante, bien que souvent sous-estimée. Chez Malio Technology, nous nous efforçons continuellement d'élucider les subtilités des technologies d'affichage, afin de permettre à nos clients de comprendre en profondeur les composants qui sous-tendent leurs innovations. Cet exposé explore les principes fondamentaux des écrans LCD COB, en présentant leur architecture, leurs avantages et leurs différences par rapport aux technologies connexes.
Un écran LCD COB se caractérise fondamentalement par la fixation directe d'une ou plusieurs puces de circuit intégré (CI) – généralement le circuit de commande d'affichage – sur le substrat en verre de la dalle LCD. Cette liaison directe est réalisée par un procédé appelé câblage, où de minuscules fils d'or ou d'aluminium relient avec précision les pastilles de la puce en silicium aux pastilles conductrices correspondantes sur le verre. Un encapsulant protecteur, souvent une résine époxy, est ensuite appliqué pour protéger la puce et les connexions des agressions extérieures telles que l'humidité et les chocs. Cette intégration directe du circuit de commande sur le verre permet d'obtenir un module d'affichage plus compact et plus robuste que les techniques d'assemblage alternatives.
Les implications de ce paradigme architectural sont multiples. L'un des principaux avantages de la technologie COB réside dans son encombrement réduit. En éliminant le besoin d'une carte de circuit imprimé (PCB) séparée pour loger les circuits intégrés de pilotage, les modules COB présentent une empreinte au sol considérablement réduite. Cette compacité est particulièrement avantageuse dans les applications où l'espace est limité, telles que les technologies portables, les instruments portables et certains écrans automobiles. De plus, la réduction des chemins électriques entre la puce de pilotage et la dalle LCD contribue à une meilleure intégrité du signal et à une réduction des interférences électromagnétiques (IEM). Ces performances électriques améliorées se traduisent par un fonctionnement de l'écran plus stable et plus fiable, notamment dans les environnements électromagnétiques exigeants.
Un autre atout majeur des écrans LCD COB réside dans leur robustesse et leur résistance aux chocs et vibrations. La fixation directe de la puce sur le substrat de verre, associée à l'encapsulation protectrice, assure une structure plus solide que les techniques utilisant des connexions soudées sur un circuit imprimé externe. Cette robustesse intrinsèque fait des écrans LCD COB un choix privilégié pour les applications soumises à des conditions d'utilisation difficiles, telles que les panneaux de commande industriels et la signalétique extérieure. Par ailleurs, les caractéristiques de gestion thermique des écrans COB peuvent s'avérer avantageuses dans certains cas. Le contact direct entre la puce et le substrat de verre favorise la dissipation de la chaleur, bien que cela dépende fortement de la conception et des matériaux utilisés.
Cependant, comme toute approche technologique, les écrans LCD COB présentent certaines limites. La fixation directe de la puce nécessite des équipements de fabrication spécialisés et un savoir-faire particulier, ce qui peut engendrer des coûts d'installation initiaux plus élevés que pour d'autres méthodes d'assemblage. De plus, la réparation ou le remplacement d'une puce de commande défectueuse dans un module COB peut s'avérer complexe et souvent difficile à mettre en œuvre. Ce manque de réparabilité peut être un facteur limitant pour les applications exigeant une maintenance rigoureuse. Par ailleurs, la flexibilité de conception des modules COB peut être plus restreinte que celle des solutions utilisant des circuits imprimés séparés, où les modifications et les changements de composants sont plus faciles à implémenter.
Pour acquérir une compréhension plus globale du paysage de l'assemblage des modules LCD, il est pertinent de prendre en compte les technologies connexes.La technologie Chip-on-Glass (COG) est particulièrement connue. La question « Quelle est la différence entre COB et COG ? » revient fréquemment dans les discussions relatives à la fabrication des modules d'affichage. Bien que les deux technologies impliquent la fixation directe des circuits intégrés de commande sur le substrat de verre, la méthodologie employée diffère sensiblement. Dans la technologie COG, le circuit intégré de commande est directement lié au verre à l'aide d'un film conducteur anisotrope (ACF). Cet ACF contient des particules conductrices qui établissent des connexions électriques entre les pastilles de la puce et les pastilles correspondantes sur le verre, tout en assurant l'isolation électrique dans le plan horizontal. Contrairement à la technologie COB, la technologie COG n'utilise pas de câblage.
Les conséquences de cette différence fondamentale dans la technologie de liaison sont considérables. Les modules COG présentent généralement un profil encore plus compact et un poids plus léger que leurs homologues COB, l'absence de liaisons filaires permettant une conception plus épurée. De plus, le COG offre généralement des connexions à pas plus fin, autorisant des résolutions d'affichage et des densités de pixels supérieures. C'est pourquoi le COG est le choix privilégié pour les écrans hautes performances des smartphones, tablettes et autres appareils électroniques portables où la compacité et l'acuité visuelle sont primordiales.
Cependant, la technologie COG présente aussi ses propres inconvénients. Le procédé de collage ACF peut être plus sensible aux variations de température et d'humidité que l'encapsulation utilisée dans la technologie COB. De plus, la robustesse mécanique des modules COG peut être légèrement inférieure à celle des modules COB dans certains environnements soumis à des chocs importants. Le coût d'assemblage des modules COG peut également être supérieur à celui des modules COB, notamment pour les grands écrans et les nombres de broches élevés.
Outre les technologies COB et COG, il convient de mentionner la technologie Chip-on-Flex (COF). Dans une solution COF, le circuit intégré de commande est collé sur un circuit imprimé flexible (FPC), lui-même connecté au substrat de verre. La technologie COF offre un compromis entre la compacité de la technologie COG et la flexibilité de conception des solutions traditionnelles montées sur circuit imprimé. Elle est fréquemment utilisée dans les applications nécessitant des écrans flexibles ou lorsque des contraintes d'espace imposent une interconnexion fine et flexible.
Chez Malio Technology, notre engagement à fournir des solutions d'affichage diversifiées et de haute qualité se reflète dans notre gamme complète de produits. Par exemple, notre «Module COB/COG/COF, noyaux C amorphes à base d'éléments finis" illustre notre expertise dans la conception de modules utilisant diverses technologies d'intégration sur puce pour répondre à des exigences d'application spécifiques. De même, le "Module COB/COG/COF, ruban amorphe 1K101 à base de ferroélectrique« souligne davantage notre polyvalence dans l'utilisation de ces techniques d'assemblage avancées. De plus, nos capacités s'étendent aux écrans à segments LCD et LCM personnalisés, comme le met en évidence notre rôle en tant queTerminal à cage pour le comptage. Affichage segmenté LCD/LCM personnalisé pour le comptage.« Ces exemples illustrent notre capacité à adapter les solutions d'affichage aux exigences spécifiques de divers secteurs d'activité. »
En conclusion, la technologie LCD Chip-on-Board (COB) représente une approche majeure pour la fabrication de modules d'affichage, offrant des avantages en termes de compacité, de robustesse et de performances électriques potentiellement améliorées. Bien qu'elle présente certaines limitations en matière de réparabilité et de flexibilité de conception par rapport à d'autres méthodologies comme COG et COF, ses atouts intrinsèques en font un choix judicieux pour une large gamme d'applications, notamment celles exigeant durabilité et optimisation de l'espace. Comprendre les subtilités de la technologie COB, ainsi que ses différences avec les techniques apparentées, est essentiel pour les ingénieurs et les concepteurs qui cherchent à sélectionner la solution d'affichage optimale pour leurs besoins spécifiques. Chez Malio Technology, nous restons à la pointe de l'innovation en matière d'affichage, fournissant à nos partenaires les connaissances et les produits nécessaires pour éclairer l'avenir de la technologie visuelle.
Date de publication : 15 mai 2025