COB封装研究进展、存在的问题及未来展望

2016-02-23 00:11

　　LED COB封装是指将LED芯片直接固定在印刷线路板（PCB）上，芯片与线路板间通过引线键合进行电气连接的LED封装技术。其可以在一个很小的区域内封装几十甚至上百个芯片，最后形成面光源。与点光源封装相比，COB面光源封装技术具有价格低廉（仅为同芯片的1/3左右）、节约空间、散热容易、发光效率提高、封装工艺技术成熟等优点。

　　由于散热性能优越及制造成本低廉，COB封装LED光源受到很多封装企业的热捧。对于大功率COB封装，散热是影响其长期可靠性的至关重要的因素。COB封装产品结点温度升高会降低LED的整体效率，降低正向电压，导致发射光红移，降低使用寿命及可靠性。

　　LED的散热研究主要包括3个层次：封装、基板和整体层次。在解决大功率COB封装的散热问题时，大多数研究者是先提出结构模型，并通过软件（有限元分析软件ANSYS、计算流体力学软件CFD等）模拟一定条件下整个封装结构的散热过程及各部位的温度，再进行实验验证模拟结果。此外，影响大功率COB封装性能的一个重要因素是封装胶的性能。

　　1、大功率LED COB封装用硅胶性能

　　目前市场上可用于大功率LEDCOB封装的硅胶种类繁多，其中数量较多的是国产硅胶，其主要优势是价格低廉。下表1对比了目前市场上部分硅胶的性质。

　　从上表1中可以看出，硅胶的折射率可分为两个主要档次：低折射率（1.42）和高折射率（1.54）。在封装过程中使用高折射率的硅胶可以有效减少光子在界面的损失，从而提高光源的光通量。

　　另外一个影响硅胶性能的重要参数是透光率。从表中看出，大部分封装硅胶的透光率都能达到98%以上，其中道康宁公司的OE-6550硅胶的透光率达到100%，且折射率达到1.543，固化条件简单，只需在150℃固化1h即可，耐温范围宽（-60~200℃），性能上具有很大优势，但缺点是价格昂贵（售价5700~6800元/kg）。

　　对比性能还可以看出，很多国产硅胶的性能已经接近于道康宁的这款产品。也有一些商家称其硅胶完全可以取代OE-6550硅胶用于LED的封装。

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