COG oder COB: Wählen Sie ein kleines LCD

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13. Oktober 2022

Treiber-ICs auf kleinen LCDs werden auf zwei gängige Arten angebracht. Der Unterschied erstreckt sich bis hin zur Dicke, Vibrationstoleranz, Feuchtigkeitstoleranz, Montage und Reparaturfähigkeit.

Erstens, wo sich die beiden Strukturen unterscheiden

Kleine LCD-Treiber-ICs werden auf zwei gängige Arten angeschlossen. COG (Chip-on-Glass) verbindet den IC direkt mit der Kante des Glases, sodass das Modul sehr dünn ist und die Strecke vom IC zu den Glasleiterbahnen kurz ist, was sehr feine Leiterbahnen ermöglicht. Bei COB (Chip-on-Board) wird der IC auf der Leiterplatte platziert, drahtgebondet und dann mit Epoxidharz verkapselt, was strukturell einer herkömmlichen Platine ähnelt.

Dieser Unterschied setzt sich in allen nachgelagerten Bereichen fort: Dicke, Vibrationstoleranz, Feuchtigkeitstoleranz, Montage und Reparaturfähigkeit – all das spiegelt sich hier wider. COG und COB sind weder fortgeschritten noch veraltet; Es handelt sich um zwei unterschiedliche technische Routen, die jeweils für unterschiedliche Betriebsbedingungen geeignet sind. Wenn Sie den falschen Weg wählen, kann er auch durch noch so viel Prozessoptimierung nicht wiederhergestellt werden.

Die Stärken und Grenzen von COG

Der offensichtlichste Vorteil von COG ist die geringe Dicke. Module können weniger als zwei Millimeter groß sein, die Glaskantenausgänge sind direkt, die Verbindungswege sind kurz und elektromagnetische Störungen sind gering. Die Zeichenformate 1602 und die Grafikformate 122x32 bis 240x128 sind alle ausgereift und verfügen über eine große Auswahl an Glas und Treibern. Jedes Produkt, das empfindlich auf Dicke und Gewicht reagiert – ultradünne Fernbedienungen, Wearables, kompakte Panels – hat COG als Standardantwort.

Seine Grenzen sollten klar angegeben werden. Da der IC direkt mit dem Glas verbunden ist, können Spannungen an den Glaskanten, Biegungen während der Montage und Stöße während des Transports die Zuverlässigkeit beeinträchtigen und der Montageprozess erfordert mehr Präzision. Der Dichtungsrand ist feuchtigkeitsempfindlich, daher erfordert die Zuverlässigkeit in Umgebungen mit langfristig hoher Luftfeuchtigkeit ein spezielles Design. Kurz gesagt, COG ist dünn und leicht; Es ist weniger freundlich bis grober Service.

Die Stärken und Grenzen von COB

COB ist das Gegenteil. Der Treiber-IC sitzt auf der Leiterplatte, ist drahtgebondet und wird dann als Ganzes mit Epoxidharz verkapselt. Dies sorgt für eine deutlich bessere Vibrations- und Feuchtigkeitstoleranz, eine hohe Montagetoleranz und eine Reparatur auf Platinenebene, wenn etwas ausfällt. Die Lieferkette ist ausgereift und die Kosten sind in der Regel niedriger. 1602, 2004 bis zu 320x240 Zeichen- und Grafikformate sind klassische Lösungen, die seit über einem Jahrzehnt in industriellen Instrumenten und Geräten eingesetzt werden.

Die Grenze von COB ist das Volumen. Das Platzieren des ICs auf der Leiterplatte bedeutet, dass das Modul Platz dafür lassen muss, sodass sowohl die Dicke als auch die Fläche zunehmen, und es praktisch unmöglich ist, den IC auf einen Raum von zwei oder drei Millimetern zu quetschen. Auch die Induktivität von Bonddrähten ist bei Hochfrequenzansteuerung ungünstiger als die direkte Bondung von COG, was sie für hochauflösende High-Refresh-Designs nicht optimal macht. Schlankheit und Betriebsbedingungen – der Kompromiss liegt in diesem Austausch.

Drei Maßnahmen und beide Wege bleiben offen

Bei der praktischen Auswahl kommt es auf drei Fragen an. Erstens: Wohin geht dieses Sieb und wie viele Millimeter stehen dafür zur Verfügung – die Antwort entscheidet darüber, ob COG möglich ist. Zweitens: Wie ist die Betriebsumgebung, wird es vibrieren, wie feucht ist es, wird es repariert – die Antwort entscheidet darüber, ob COB benötigt wird. Drittens: Kosten und Kapazität – beide sind ausgereift, daher ist dies selten entscheidend.

Wenn diese drei Fragen beantwortet sind, ist der Weg normalerweise klar. Der nicht standardmäßige Rest kann pro Bestellung entwickelt werden: Nicht standardmäßige Zollgrößen und Auflösungen können entwickelt werden, und Schnittstelle, Logikspannung, Blickrichtung, FPC-Länge und Pin-Definitionen können alle an das Design angepasst werden. Wir verfügen gleichermaßen über ausgereifte COG- und COB-Lösungen; Übermitteln Sie den Inhalt, die Abmessungen und die Betriebsbedingungen sowie eine Lösung und ein Angebot und kommen Sie innerhalb von 24 Stunden zurück. Bei der Auswahl geht es nicht darum, ein Produkt auszuwählen; Es geht darum, eine Route auszuwählen, die zu Ihrem Gerät passt.

Ein Mittelweg: Wie das Modul angeschlossen ist

Das Argument COG versus COB wird normalerweise als Technologiewahl formuliert, aber bei kleinen Geräten ist die ausschlaggebendere Variable die Art und Weise, wie das Modul mit der Hostplatine verbunden wird. COB-Module mit Stiftleisten sind fehlerverzeihend: Sie können in einer kurzen Produktionsserie gesockelt, vor Ort ausgetauscht und von Hand gelötet werden. Das gleiche Modul in einer Zebrastreifen- oder flexiblen Schwanzkonfiguration spart Platz, macht jedoch einen Außendienst unpraktisch und stellt Ausrichtungsanforderungen an den Montageprozess. Bei einigen hundert Einheiten ist ein Header-basiertes Modul mit etwas größerer Grundfläche oft die risikoärmere Wahl.

Insbesondere Zebrastreifenbaugruppen verdienen eine Warnung. Sie sind auf einen konstanten Druck und saubere Oberflächen angewiesen, und ein Gehäuse, das sich unter der Temperatur verformt, verliert zeitweise den Kontakt. Wenn ein Zebra-Design unvermeidbar ist, geben Sie den Kompressionsbereich an und testen Sie eine vollständig zusammengebaute Einheit durch Temperaturwechsel und nicht das bloße Modul. Die Verbindungsart und deren mechanische Anforderungen geben wir im Angebot an, sodass das Montagerisiko bereits vor der Bestellung erkennbar ist.

Bevor Sie eine Struktur auswählen, fragen Sie, ob der Bildschirm repariert wird

Die meisten Debatten zwischen COG und COB enden beim Leistungsvergleich. Die eigentlich entscheidende Frage vor Ort wird meist übersprungen: Was passiert, wenn dieser Screen ausfällt? COG verbindet den Treiber-IC mit dem Glas, sodass bei einem Ausfall das gesamte Modul ausgetauscht werden muss, ohne dass eine Reparatur vor Ort möglich ist. Bei COB verbleibt der Treiber auf der Platine, so dass theoretisch Nacharbeitsspielraum besteht, obwohl in der Praxis ein Austausch häufiger vorkommt.

Die Produktpositionierung entscheidet vollständig über die Antwort. Für ein Einweg-Verbrauchergerät mit extremer Kostensensibilität sind die geringe Dicke und die Einsparung von COG richtig und eine Reparatur ist irrelevant. Bei Geräten, die an einem Industriestandort ankommen, von denen erwartet wird, dass sie jahrelang funktionieren und vor Ort ausgetauscht werden, sollte die Wahl auf Wartbarkeit ausgerichtet sein. Dies ist keine technische Rangfolge, sondern eine Folge des Produkttyps.

Bei Kleinserienprojekten kommt noch ein weiterer Aspekt hinzu: Ausgefallene Einheiten müssen während des Versuchs analysiert werden. Wenn das Modul nicht geöffnet werden kann, stoppt die Fehleranalyse beim Ersetzen und es wird keine Grundursache ermittelt. Wir kennzeichnen diesen Kompromiss in der Anpassungsphase, damit der Kunde bereits beim Angebot weiß, was ausgewählt wurde, und nicht feststellen muss, dass es nach dem Scheitern kein Zurück mehr gibt.

Anpassung des COG-Moduls: Segmentlayout, Größe und monochrome Grafiken

Sobald COG ausgewählt ist, erfolgt die Anpassung auf vier Ebenen und es ist hilfreich zu wissen, welche günstig sind. Der Glasumriss und das Segmentlayout befinden sich auf der Maske, sind also Werkzeuge: Bei einem COG-LCD-Modul-Sonderprojekt werden sie einmal bezahlt und dann für jede Einheit wiederverwendet. Der Treiber-IC und das Bias-Schema sind eine Auswahl aus einem festen Menü. Bei der FPC handelt es sich um ein Kunstwerk, dessen Überarbeitung im Prototypenstadium kostengünstig und nach der Werkzeugherstellung teuer ist. Die Lünette ist die günstigste von allen und wird von Käufern am häufigsten gewechselt.

Ein monochromes Grafik-LCD in einer benutzerdefinierten Größe ist etwas anderes als ein Segmentpanel. Hier definiert die Maske eine Pixelmatrix – 128 x 64, 122 x 32, 160 x 128 – und die Anpassung besteht aus dem Umriss um sie herum und dem Controller, der sie steuert. Der Nachteil besteht darin, dass ein Grafikpanel alle von der Firmware gezeichneten Inhalte auf Kosten eines Controllers und einer Schriftartentabelle anzeigen kann, während ein Segmentpanel pro Einheit günstiger und weitaus kostengünstiger in der Ansteuerung ist. Produkte, die ein Jahrzehnt lang dieselben Symbole aufweisen, sollten segmentiert werden. Produkte, deren Bildschirminhalt sich mit der Firmware ändert, sollten grafisch sein.