COB光源是否會卷土重来
何为LED COB封装?
  COB,在电子制造业里并不是一项新鲜的技术,是指直接将裸外延片黏贴在电路板上,并将导线/焊线直接焊接在PCB的镀金线路上,也是俗称中的打线(Wire bonding),再透过封胶的技术,有效的将IC制造过程中的封装步骤转移到电路板上直接组装。在LED产业中,由于现代科技产品越来越讲究轻薄与高可携性,此外,为了节省多颗LED芯片设计的系统板空间问题,在高功率LED系统需求中,便开发出直接将芯片黏贴于系统板的COB技术。
LED COB基板种类有哪些?  1、 MCPCB(Metal Core Printed Circuit Board)
  代表企业:西铁城、Cree
  MCPCB 是指金属基印刷电路板(Metal Core PCB,MCPCB),即是将原有的印刷电路板附贴在另外一种热传导效果更好的金属上,可改善电路板层面的散热。
  不过,MCPCB也有些限制,在电路系统运作时不能超过140℃,这个主要是来自介电层(Dielectric Layer,也称Insulated Layer,绝缘层)的特性限制,此外在制造过程中也不得超过250℃∼300℃,这在过锡炉时前必须事先了解。
  MCPCB虽然比FR4 PCB散热效果佳,但MCPCB的介电层却没有太好的热传导率,散热块与金属核心板间的传导瓶颈。但还是比FR4 PCB好些,现有MCPCB已可达到3W/m.K,而FR4仅0.3W/m.K。
  目前市面上,生产COB产品仍以使用MCPCB基板为主,然而MCPCB仍有许多散热以及光源面积过大的问题须解决,故其根本之道,还是从散热材料更新为最有效的解决方案。
  2、 陶瓷基板
  代表企业:日亚、夏普
  鉴于绝缘、耐压、散热与耐热等综合考量,陶瓷基板成为以芯片次黏着技术的重要材料之一。其技术可分为厚膜工艺(Thick film)、低温共烧工艺(LTCC)与薄膜工艺(DPC)等方式制成。
  为此,高散热系数薄膜陶瓷散热基板,运用溅镀、电/化学沉积,以及黄光微影工艺而成,具备金属线路精准、材料系统稳定等特性,适用于高功率、小尺寸、高亮度的LED的发展趋势,更是解决了共晶/覆晶封装工艺对陶瓷基板金属线路解析度与精确度的严苛要求。当LED芯片以陶瓷作为载板时,此LED模组的散热瓶颈则转至系统电路板,其将热能由LED芯片传至散热鰭片及大气中,随着LED芯片功能的逐渐提升,材料亦逐渐由FR4转变至金属芯印刷电路基板(MCPCB),但随着高功率LED的需求进展,MCPCB材质的散热系数(2~4W/mk)无法用于更高功率的产品,为此,陶瓷电路板(Ceramic circuit board)的需求便逐渐普及,为确保LED产品在高功率运作下的材料稳定性与光衰稳定性,以陶瓷作为散热及金属佈线基板的趋势已日渐明朗。陶瓷材料目前成本高于MCPCB,因此,如何利用陶瓷高散热系数特性下,节省材料使用面积以降低生产成本,成为陶瓷LED发展的重要指标之一。因此,近年来,以陶瓷材料COB设计整合多晶封装与系统线路亦逐渐受到各封装与系统厂商的重视。 前两幅图CITIZEN 的产品,后面三幅图依次为Edison 、CREE 、NICHIA的COB产品高成本效益、线路设计简单、节省系统板空间等,但亦存在着芯片整合亮度、色温调和与系统整合的技术门槛。以25W的LED为例,传统高功率25W的LED光源,须采用25颗1W的LED芯片封装成25颗LED元件,而COB封装是将25颗1W的LED芯片封装在单一芯片中,因此需要的二次光学透镜将从25片缩减为1片,有助于缩小光源面积、缩减材料、系统成本,进而可简化光源系二次光学设计并节省组装人力成本。此外,高功率COB封装仅需单颗高功率LED即可取代多颗1瓦(含)以上LED封装,促使产品体积更加轻薄短小。

COB封装卷土重来的可能性多大?
  近年来,高功率LED封装的需求逐渐走向薄型化与成本化,而COB光源以其低成本,应用便利性与设计多样化等优势为市场所看好。
  根据led网产业研究所调研报告显示,2010年日本LED灯泡市场全面扩张成为全球LED照明的典型范例。目前日本LED球泡灯市场主要转为以COB多晶封装为主,传统大功率芯片及模块则大多用于MR16等指向性光源。国内市场从2010年开始,也已拉开COB市场的推广。
   高功率应用场合,谁与争锋?
COB光源用于日光灯管 COB光源用于天花灯COB光源用于球泡灯 COB使点光源变成了面光源,眩光问题得以解决,并且能广泛用于日光灯、天花灯、球泡灯、路灯、隧道灯、工矿灯、投光灯等领域。此外,它还可以根据产品结构进行特制法,我们可以让它的外形灵活多样;我们还可以在其中添加红光成分来提高它的显色性,而且能使它的光效牺牲比例少于在荧光粉上作功夫的结果。 下图是达尔科光学有限公司也就是本人所在的公司已经在量产的COB系列透镜,现在已经全面下调单价了,听说是为了感恩母亲节。未来COB猜想1、在多穴基板灯条上直接封LED,并且再点上lens,这样可以节约胶水,提高设计灵活性
  2、参考这款,结合荧光粉喷涂技术在铝基板/陶瓷基板上直接molding
  3、中间固晶区直接为铝基板,不加绝缘层,利用水平结构双电极晶片封装,避开中间散热基板需要布电路的设计,提高导热系数,降低热阻。COB光源尚未解决的问题还有哪些?1、导热问题
  2、COB封装出光问题
  3、COB封装的信赖性
  4、COB是否能有标准?
  5、何时能规模量产?
  COB不是单颗芯片简单的组合,它是多颗芯片通过串并联方式来实现的,它是通过芯片与芯片进行混联而得到的,如果一颗芯片受损,会影响到整串灯不亮,同时给其他串的芯片增加了负担,那么可能会由于超负荷的问题使整个产品崩溃。
  为了解决集成COB的信赖性问题,已有厂家陆续开发出倒装芯片,如果能够将倒装芯片通过共晶模式固定在铝基板或陶瓷板上,那么产品的信赖性将会得到极大的提高,我们也不会再担心金线因外力损伤而导致死灯。
  随着芯片发光效率的大幅度提升,现SMD单颗发光效率能达到130LM/W以上,而对于COB来说,现只能在100LM/W的水平,其主要是由于COB是以平面的为主,在水平方向部分光由于发生了全反射,而最后被内部吸收掉了,其出光效率较差,为了解决这一问题,需要将COB进行加装透镜,从而抑制光的全反射,使发光效率得到提升,现有厂家已在开发透镜型COB,光效可提高10%以上。如果这种工艺能够量产,那么发光效率将不会成为问题。
COB光源七大问题

  问:我们用COB光源做日光灯,会出现色温的均匀性不一致的问题,虽然用肉眼看不出来,但是用普通A4纸在离发光面2厘米的位置照射,就会看到有颜色一致的情况出现,请问如何才能确保产品色温一致呢?
  答:白光COB功率越大就越越不需要测试,感觉可以了那就基本上没有太大问题了。封装点粉时,配比确定了,筛选时,按照一定的标准去封装基板上是可以解决这个问题的。 问:在测试光衰过程中,荧光粉有何变化?
  答:温度对颜色的影响还是比较大的,荧光粉温度越高,色差越大。特别是用大功率时,荧光粉衰减更快。
  问:大功率LED灯如何能消除眩光?大功率LED光源的光斑应该如何避免?
  答:在整个面上涂布荧光粉就不会产生眩光问题。个别光源会出现光斑,点光源之间要克服眩光,可根据角度去匹配,每个日光灯管的效果不一样,早期眩光最厉害,但是电光源是最难克服炫光的问题的,等于等之间组合才会产生眩光。
  问:基板金属做COB是如何做表面处理时,纯金和镀银两种,有的镀银的板子在亮灯后发黑,这是什么原因?
  答:这是因为COB金属基板硫化的原因,与板子清洗有关。因为板子上有硫存在,所以要在清洗上多花点功夫。
  问:COB封装最理想的状态是多少W?
  答:COB光源究竟多少瓦合适,要看导热材料,所有的材料都可以实现共晶,共晶情况下,也就是无金线的共晶方式,另外是胶水是否能抗如此高的温度。还要看晶片的结温。在鸿利光电,最大的瓦数是50W。
  问:显指、光效要求高的产品几乎不能用集成光源,市面上很少见到100W/lm的产品,芯片的价格是否由流明值决定?
  答:每家的芯片成本不一样,集成光源的价位也不一样。产品的价格是品牌+光效。
  问:COB是如何测热阻的?
  答:热阻的算法和电阻的算法是一样的,可以用这个算法来测,但现在这个问题现在并不好解答……
好的谢谢大家,谢谢一灯大师,

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