COG nebo COB: Výběr malého LCD

Článek

13. října 2022

IC ovladače na malých LCD se připojují dvěma běžnými způsoby. Rozdíl sahá až do tloušťky, tolerance vibrací, tolerance vlhkosti, montáže a opravitelnosti.

Za prvé, kde se dvě struktury liší

Malé integrované obvody ovladače LCD jsou připojeny dvěma běžnými způsoby. COG (chip-on-glass) spojuje IC přímo s okrajem skla, takže modul je velmi tenký a průběh od IC ke sklu je krátký, což umožňuje velmi jemné stopy. COB (chip-on-board) umístí IC na PCB, propojený drátem a poté zalitý epoxidem, strukturálně blíže konvenční desce.

Tento rozdíl se šíří vším po proudu: tloušťka, tolerance vibrací, tolerance vlhkosti, montáž a opravitelnost, to vše je zde vidlice. COG a COB nejsou pokročilé versus zastaralé; jsou to dvě různé technické trasy, každá vhodná pro jiné provozní podmínky. Vyberte špatnou cestu a žádné ladění procesu ji neobnoví.

Silné stránky a hranice COG

Nejviditelnější výhodou COG je tenkost. Moduly mohou klesnout pod dva milimetry, okraj skla vystupuje přímo, propojovací trasy jsou krátké a elektromagnetické rušení je nízké. Formáty 1602 znaků a grafické formáty 122x32 až 240x128 jsou vyspělé, s širokým výběrem skla a ovladačů. Jakýkoli produkt citlivý na tloušťku a hmotnost – ultratenké dálkové ovladače, nositelná zařízení, kompaktní panely – má jako výchozí odpověď COG.

Jeho hranice by měly být jasně stanoveny. Integrovaný obvod se připojuje přímo ke sklu, takže namáhání hran skla, ohýbání během montáže a nárazy během přepravy mohou ovlivnit spolehlivost a proces montáže vyžaduje větší přesnost. Hranice těsnění je citlivá na vlhkost, takže spolehlivost v prostředí s dlouhodobou vysokou vlhkostí vyžaduje speciální design. Stručně řečeno, COG je přátelský k tenkým a lehkým; je méně přátelský k hrubé obsluze.

Silné stránky a hranice COB

COB je opak. Ovladač IC sedí na desce plošných spojů, je spojen drátem a následně zapouzdřen epoxidem jako celek, což poskytuje jasně lepší toleranci vůči vibracím a vlhkosti, vysokou toleranci sestavy a opravu na úrovni desky, když něco selže. Dodavatelský řetězec je vyspělý a náklady jsou obvykle nižší. 1602, 2004 až do 320x240 znaků a grafické formáty jsou klasická řešení, používaná již více než deset let v průmyslových přístrojích a zařízeních.

Hranicí COB je objem. Umístění integrovaného obvodu na desku plošných spojů znamená, že modul pro něj musí ponechat místo, takže se zvětší tloušťka i plocha a vtěsnat jej do prostoru dvou nebo tří milimetrů je v podstatě nemožné. Indukčnost spojovacích vodičů je také méně příznivá než přímá vazba COG při vysokofrekvenčním řízení, takže není optimální pro návrhy s vysokým rozlišením a obnovováním. Štíhlost a provozní podmínky – kompromis spočívá v této výměně.

Tři opatření a obě cesty zůstávají otevřené

Praktický výběr se skládá ze tří otázek. Za prvé: kam tato obrazovka směřuje a kolik milimetrů je pro ni k dispozici – odpověď rozhodne, zda je COG možné. Za druhé: jaké je provozní prostředí, bude vibrovat, jak vlhké, bude opraveno – odpověď rozhodne, zda je potřeba COB. Za třetí: náklady a kapacita – obojí je vyspělé, takže to je zřídkakdy rozhodující.

S těmito třemi zodpovězenými je trasa obvykle jasná. Nestandardní zbytek může být vyvinut na zakázku: mohou být vyvinuty nestandardní velikosti a rozlišení v palcích a rozhraní, logické napětí, směr pohledu, délka FPC a definice pinů mohou být přizpůsobeny návrhu. Máme vyspělá řešení COG a COB; odešlete obsah, rozměry a provozní podmínky a do dvaceti čtyř hodin se vrátí řešení a nabídka. Výběr není vybírání produktu; vybírá trasu, která odpovídá vašemu zařízení.

Střední cesta: Jak je modul připojen

Argument COG versus COB je obvykle koncipován jako volba technologie, ale u malých zařízení je důležitější proměnnou způsob připojení modulu k hostitelské desce. Moduly COB s kolíkovými hlavičkami jsou shovívavé: lze je nasadit do patice, vyměnit v terénu a ručně připájet v krátkém výrobním cyklu. Stejný modul v konfiguraci zebra-strip nebo flexibilní ocas šetří místo, ale činí servis v terénu nepraktickým a klade požadavky na zarovnání na proces montáže. U několika stovek jednotek je modul založený na hlavičce s o něco větším půdorysem často volbou s nižším rizikem.

Varování si zaslouží zejména montážní pásy Zebra. Závisí na stálém tlaku a čistých površích a pouzdro, které se pod teplotou prohýbá, přerušovaně ztratí kontakt. Pokud je provedení zebry nevyhnutelné, specifikujte rozsah komprese a otestujte plně sestavenou jednotku pomocí teplotního cyklování spíše než holý modul. Způsob připojení a jeho mechanické požadavky uvádíme v nabídce, aby bylo riziko montáže viditelné již před zadáním objednávky.

Před výběrem struktury se zeptejte, zda bude obrazovka opravena

Většina debat COG versus COB se zastaví u srovnání výkonu. Otázka, která ve skutečnosti rozhoduje v terénu, je obvykle přeskočena: co se stane, když tato obrazovka selže. COG spojuje IC ovladače se sklem, takže porucha znamená výměnu celého modulu bez možnosti opravy v terénu. COB ponechává ovladač na PCB, takže existuje teoretický prostor pro přepracování, i když v praxi je výměna běžnější.

Umístění produktu zcela rozhoduje o odpovědi. U spotřebitelského zařízení na jedno použití s ​​extrémní citlivostí na náklady je tenkost a úspora COG správná a oprava je irelevantní. Pro zařízení vstupující do průmyslového areálu, u kterého se očekává, že bude sloužit roky a bude v terénu vyměněno, by se volba měla přiklonit k možnosti údržby. Toto není technické hodnocení, je to důsledek typu produktu.

Malosériové projekty přidávají ještě jednu úvahu: neúspěšné jednotky musí být analyzovány během zkoušky. Pokud modul nelze otevřít, analýza selhání se zastaví při jeho výměně a nezjistí se žádná základní příčina. Tento kompromis označíme ve fázi přizpůsobení, aby klient při cenové nabídce věděl, co bylo vybráno, místo aby zjišťoval, že po selhání není cesty zpět.

Přizpůsobení modulu COG: Rozvržení segmentu, velikost a monochromatická grafika

Jakmile je vybrán COG, přizpůsobení se děje na čtyřech vrstvách a pomáhá vědět, které z nich jsou levné. Obrys skla a rozvržení segmentu sedí na masce, takže jsou nástrojem: zakázkový projekt modulu COG LCD za ně zaplatí jednou a poté je znovu použije pro každou jednotku. IC ovladače a schéma zkreslení jsou na výběr z pevné nabídky. FPC je předloha, levná na revizi ve fázi prototypu a drahá po opracování. Rám je nejlevnější ze všech a ten, který kupující mění nejčastěji.

Monochromatický grafický LCD ve vlastní velikosti je jiné zvíře než segmentový panel. Zde maska ​​definuje matici pixelů — 128x64, 122x32, 160x128 — a přizpůsobení je obrys kolem ní plus ovladač, který ji řídí. Kompromisem je, že grafický panel může zobrazovat jakýkoli obsah, který firmware kreslí, za cenu řadiče a tabulky písem, zatímco segmentový panel je levnější na jednotku a mnohem levnější na ovládání. Produkty, které zobrazují stejné ikony po desetiletí, by měly být segmentované; produkty, jejichž obsah obrazovky se s firmwarem změní, by měly být grafické.