成都LED 灯COB封装技术的现状与未来
COB光源将成为成都LED灯主流,与传统LED封装技术相比,COB封装光源的光线很柔和,成本低可靠性高,是未来的技术发展方向。
目前LED封装环节所占成本较高,LED器件整体成本的降低,除了降低芯片价格外,还需要选择一种低成本高效率的的封装结构。COB光源技术已经有了较大进步,很多成都LED灯企业已经开始采用COB封装模式,COB基板材料也有了改进,也早期的铜基板,发展到铝基板,再到目前部分企业所采用的陶瓷基板,逐渐提高了COB光源的可靠性。COB光源生产成本相对较低,散热面积大效果好,一直是业界所关注的技术。
虽然COB光源经历过上一轮的发展阵痛,但还是有不少企业继续研发,并取得一定技术成果。上市公司鸿利光电董事长李国平表示,鸿利光电目前已采用陶瓷基板、铝基板等多种材料研制COB光源,并早已实现量产,光效也得到较大提升,产品可靠性良好。
陶瓷基板能够很好解决COB的可靠性问题,但是其材料成本相对较高,具有一定技术难度。目前国内能量产陶瓷COB光源的企业数量在不断增加,产品应用领域也逐渐扩大。其中日明光电的陶瓷COB封装已能量产,深圳晶蓝德从去年开始由传统的铝基板也逐步转为使用陶瓷,去年仅COB光源销售额就达到2000万元。此外还有蓝田伟光、光宝等国内一批企业也已经将触角延伸到COB光源。目前COB封装的球泡灯已经占据LED灯泡的40%左右的市场,日本及国内很多企业都开始走COB封装模式,它是未来发展的必然趋势。
现在成都LED灯市面上常见的是COB封装。COB封装是基于基板的封装,就是在基板上把多个芯片集成在一起进行封装,基板的衬底下面是铜箔,铜箔只能很好的通电,不能做很好的光学处理,因此目前有企业提出MCOB技术。MCOB出光效率比COB光源要高,有望成为市场主流。
MCOB技术,即多杯集成式COB封装技术,是LED集群封装技术英文Muilti Chips On Board的缩写。MCOB封装是把芯片直接放在光学的杯子里面的,是根据光学做出来的,LED芯片光是集中在杯内部的,要让光线更多的跑出来,出光的口越多光效就越高,MCOB小功率芯片封装的效率一般要高于大功率芯片封装的效率,假设大功率的芯片出光面积共有4个,可是分成小芯片一共可以有16个,那出光面积就是4比16,在其他条件相同时出光面积大则出光效率更高,正是基于这个原因,MCOB多杯的技术原理使它的出光效率比现在普通的COB封装出光效率高,而且额外地解决了散热问题。
与传统LED SMD贴片式封装以及大功率封装相比,COB封装可将多颗芯片直接封装在金属基印刷电路板MCPCB,通过基板直接散热,不仅能减少支架的制造工艺及其成本,还具有减少热阻的散热优势, COB除了减少支架的成本同时还可以省略一些工艺,而保持产品品质不变。目前有企业直接用筒灯的灯杯做为散热板,不用加散热器,SMD封装在进行贴片的时候,需要回流焊,其高温对芯片造成伤害。然而COB封装不需要回流焊,也不需要购买贴片机和焊接等设备,不仅降低了成本也降低了成都LED灯企业的门槛。
COB封装的节省成本是多方面的。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组件,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。
成本的降低使COB光源的市场价格相对于SMD贴片和大功率集成封装也较低,由于多颗芯片共用一个基板,使得多瓦数的灯珠节约了成本,市场价格也便宜很多。
目前成都LED灯使用较多的铝基板COB,由于其热阻较大,可靠性不高,容易出现光衰和死灯现象。陶瓷基虽然是COB的理想材料之一,但是由于成本高,在功率小于2W时成本较高,难于被客户接受。COB光源还存在着标准化问题,封装厂商与照明成品工厂标准无法对接,所以这也造成了市场上对COB光源需求甚少的尴尬局面,为了增强市场需求,有不少企业实行COB封装与应用一体化,解决产品标准不一致的问题。
COB光源主要取决于共晶技术、支架的材料以及芯片倒装技术,但是目前包括台湾厂商在内,能做成高可靠性COB光源的企业凤毛麟角。COB封装技术是成都LED灯企业赶超同行提升业界地位的难得时机,一万年太久,只争朝夕!
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