LED COB封裝概述
當(dāng)前歐債危機不斷蔓延擴(kuò)散,在市場情緒緊繃的氛圍之下,我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨的困難加重,挑戰(zhàn)加多。用電荒、用錢荒、用人荒、高成本、低利潤,中小企業(yè)生存環(huán)境出現(xiàn)惡化,“倒閉潮”來襲的恐慌顯現(xiàn)在行業(yè)人士的臉上。LED企業(yè)也概莫能外,作為朝陽產(chǎn)業(yè)的LED,市場還未開始,殺價割喉戰(zhàn)迭起,各項經(jīng)營成本上漲,LED企業(yè)尤其是LED封裝企業(yè)的毛利水平下滑。尋求低成本的生產(chǎn)工藝、轉(zhuǎn)嫁傳統(tǒng)封裝成本壓力,已成為LED封裝企業(yè)角逐的焦點。而成本低、散熱性好的COB LED封裝逐漸回溫、漸入LED企業(yè)視野。
LED封裝生產(chǎn)的發(fā)展階段
從LED封裝發(fā)展階段來看,LED有分立和集成兩種封裝形式。LED分立器件屬于傳統(tǒng)封裝形式,廣泛應(yīng)用于各個相關(guān)的領(lǐng)域,經(jīng)過近四十年的發(fā)展,已形成一系列的主流產(chǎn)品形式。LED的COB模塊屬于個性化封裝形式,主要為一些個性化案例的應(yīng)用產(chǎn)品而設(shè)計和生產(chǎn)。
與傳統(tǒng)LED SMD貼片式封裝以及大功率封裝相比,COB封裝可將多顆芯片直接封裝在金屬基印刷電路板MCPCB,通過基板直接散熱,不僅能減少支架的制造工藝及其成本,還具有減少熱阻的散熱優(yōu)勢。
從成本和應(yīng)用角度來看,COB成為未來燈具化設(shè)計的主流方向。COB封裝的LED模塊在底板上安裝了多枚LED芯片,使用多枚芯片不僅能夠提高亮度,還有助于實現(xiàn)LED芯片的合理配置,降低單個LED芯片的輸入電流量以確保高效率。而且這種面光源能在很大程度上擴(kuò)大封裝的散熱面積,使熱量更容易傳導(dǎo)至外殼。
半導(dǎo)體照明燈具要進(jìn)入通用照明領(lǐng)域,生產(chǎn)成本是第一大制約因素。要降低半導(dǎo)體照明燈具的成本,必須首先考慮如何降低LED的封裝成本。傳統(tǒng)的LED燈具做法是:LED光源分立器件→MCPCB光源模組→LED燈具,主要是基于沒有適用的核心光源組件而采取的做法,不但耗工費時,而且成本較高。實際上,如果走“COB光源模塊→LED燈具”的路線,不但可以省工省時,而且可以節(jié)省器件封裝的成本。
在成本上,與傳統(tǒng)COB光源模塊在照明應(yīng)用中可以節(jié)省器件封裝成本、光引擎模組制作成本和二次配光成本。在相同功能的照明燈具系統(tǒng)中,總體可以降低30%左右的成本,這對于半導(dǎo)體照明的應(yīng)用推廣有著十分重大的意義。在性能上,通過合理地設(shè)計和模造微透鏡,COB光源模塊可以有效地避免分立光源器件組合存在的點光、眩光等弊端,還可以通過加入適當(dāng)?shù)募t色芯片組合,在不降低光源效率和壽命的前提下,有效地提高光源的顯色性(目前已經(jīng)可以做到90以上)。
在應(yīng)用上,COB光源模塊可以使照明燈具廠的安裝生產(chǎn)更簡單和方便。在生產(chǎn)上,現(xiàn)有的工藝技術(shù)和設(shè)備完全可以支持高良品率的COB光源模塊的大規(guī)模制造。隨著LED照明市場的拓展,燈具需求量在快速增長,我們完全可以根據(jù)不同燈具應(yīng)用的需求,逐步形成系列COB光源模塊主流產(chǎn)品,以便大規(guī)模生產(chǎn)。
然而,在技術(shù)上,COB封裝仍存在光衰、壽命短、可靠性差等不足之處,需解決。
企業(yè):開始量產(chǎn)陶瓷COB封裝
據(jù)調(diào)查,目前COB封裝的企業(yè)數(shù)量在逐漸增多,部分企業(yè)已能達(dá)到量產(chǎn),在技術(shù)方面也加大投入。
7月,由廣東天下行光電自主研發(fā)的新型LED COB封裝光源模塊,經(jīng)過幾年的研發(fā)與測試,實現(xiàn)自動化量產(chǎn)。產(chǎn)品性能穩(wěn)定,制作工藝成熟,并預(yù)計今年九月份正式掛牌投產(chǎn),六大系列百余款產(chǎn)品將推向市場。
臺灣億光電子也于日前推出了全新COB LED組件產(chǎn)品。億光電子強調(diào),此組件將提供LED節(jié)能燈泡更佳的發(fā)光光源,相比現(xiàn)在用于LED燈泡上的低、中及高功率LED封裝組件,COB預(yù)計將成為LED節(jié)能燈泡光源新主流。除此之外,浙江億米光電科技有限公司也從去年10月開始量產(chǎn)COB封裝產(chǎn)品,年產(chǎn)量達(dá)到了百萬以上。
據(jù)了解,從去年開始,很多日本廠商也已經(jīng)開始轉(zhuǎn)向COB封裝模式,COB光源技術(shù)有了較大提升。
在COB基板材料上,從早期的銅基板到鋁基板,再到當(dāng)前部分企業(yè)所采用的陶瓷基板,COB光源的可靠性也逐步提高。今年3月,日本西鐵城推出一款多芯片型產(chǎn)品,以COB技術(shù),將復(fù)數(shù)個藍(lán)色LED芯片收納在封裝內(nèi),達(dá)到了較高的散熱性能,將COB技術(shù)再次推向市場。此外,日本另一大廠夏普的陶瓷板COB也已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn),是亞洲少數(shù)幾個能量產(chǎn)陶瓷COB光源的企業(yè)之一。
由于陶瓷基板能夠很好解決COB的可靠性問題,但是其材料成本相對較高,具有一定技術(shù)難度。解到,目前國內(nèi)能量產(chǎn)陶瓷COB光源的企業(yè)數(shù)量在不斷增加,產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域也逐漸擴(kuò)大。其中日明光電的陶瓷COB封裝已能量產(chǎn),深圳晶藍(lán)德從去年開始由傳統(tǒng)的鋁基板也逐步轉(zhuǎn)為使用陶瓷,去年僅COB光源銷售額就達(dá)到2000萬元。此外還有藍(lán)田偉光、光寶等國內(nèi)一批企業(yè)也已經(jīng)將觸角延伸到COB光源。
市場:觀望多過應(yīng)用
目前應(yīng)用企業(yè)對COB集成封裝的需求很少,由于上一輪的投入失敗,使很多照明應(yīng)用企業(yè)不敢使用這一封裝。雖然COB集成封裝具有成本優(yōu)勢,但從整體上來看,市場上能量產(chǎn)COB光源的封裝企業(yè)不多,而且大多使用鋁基板作為材料,由于其熱阻較大,可靠性不高,容易出現(xiàn)光衰和死燈現(xiàn)象。不過,陶瓷基板雖然是COB的理想材料之一,但是由于成本高,在功率小于2W時成本較高,難于被客戶接受。
據(jù)行業(yè)人士透露,““市場上對于COB光源還處于觀望態(tài)度,需求不高。小芯片使用較多,大芯片的COB封裝還存在熱阻和光效等諸多問題”,再加上,目前COB光源還存在著標(biāo)準(zhǔn)化問題,封裝廠商與照明成品工廠標(biāo)準(zhǔn)無法對接,所以這也造成了市場上對COB光源需求甚少的尷尬局面”,為了增強市場需求,有不少企業(yè)實行COB封裝與應(yīng)用一體化,解決產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)不一致的問題。
但福建萬邦光電科技有限公司董事長何文銘則樂觀地表示:“目前COB封裝的球泡燈已經(jīng)占據(jù)LED燈泡的40%左右的市場,日本及國內(nèi)很多企業(yè)都開始走COB封裝模式,它是未來發(fā)展的必然趨勢”,
前景:“兩三年內(nèi)不能成主流”
據(jù)了解,目前COB封裝的球泡燈已經(jīng)占據(jù)了LED燈泡40%左右的市場,日本及國內(nèi)很多企業(yè)都開始走COB封裝模式。業(yè)內(nèi)人士預(yù)測,COB封裝將成為未來發(fā)展的必然趨勢。
雖然COB封裝的呼聲很大,回溫跡象明顯,但前景似乎也并未明朗?!霸趦扇陜?nèi),COB封裝技術(shù)還是不能成為主流”浙江億米光電科技有限公司研發(fā)部的鄒軍博士。他補充道,由于目前國內(nèi)大部分企業(yè)還是采用傳統(tǒng)的封裝方式,在技術(shù)和成本各種條件的制約,外來技術(shù)傳入及普及還需要時間,COB封裝技術(shù)還不能很快占據(jù)大勢,但不可否認(rèn)的是,COB封裝技術(shù)是目前一個強勁的發(fā)展方向。
一個尷尬的境地在于,目前應(yīng)用企業(yè)對COB集成封裝的需求很少。由于上一輪的投入失敗,導(dǎo)致很多照明應(yīng)用企業(yè)不敢輕易使用這一封裝方式。據(jù)了解,COB封裝技術(shù)的瓶頸在于如何提高光源的可靠性,及其環(huán)境的試用度,然而,目前市場上能量產(chǎn)COB光源的封裝企業(yè)不多,而且大多使用鋁基板作為材料。鋁基板COB由于其熱阻較大,可靠性不高,容易出現(xiàn)光衰和死燈的現(xiàn)象。陶瓷基雖然是COB的理想材料之一,但是由于成本高,在功率小于2W時成本較高,難于被客戶接受。
“與傳統(tǒng)LED封裝技術(shù)相比,COB
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