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LED MCOB 封装与 LED COB 封装的区别

 

 

 

LED MCOB 封装与 LED COB 封装的区别

       

  LED MCOB 封装与 LED COB 封装的区别 现在 LED COB 封装,其实大家可以看到大多数的 COB 封装,包括日本的封装 COB 技术,他们都是基于里基板的封 装基础,就是在里基板上把 N 个芯片继承集成在一起进行封装,这个就是大家说的 COB 技术,大家知道里基板的衬底 下面是铜箔,铜箔只能很好的通电,不能做很好的光学处理.MCOB 和传统的不同,MCOB 技术是芯片直接放在光学的 杯子里面的,是根据光学做出来的,不仅是一个杯,要做好多个杯,这也是基于一个简单的原理,LED 芯片光是集中在 芯片内部的,要让光能更多的跑出来,需要非常多的角,就是说出光的口越多越好,效率就能提升,MCOB 小功率的封 装和大功率的封装.无论如何,小功率的封装效率一定要大于高功率封装的 15%以上,大功率的芯片很大,出光面积只 4 个,可是小芯片分成 16 个,那出光面积就是 4 16 个,所以出光面积比它大,所以无论如何我们提高 15%的出 光效率,更是基于这个理由,MCOB 不是一个杯,MCOB 找多个杯也是目的让它出光效率更高,正是因为多杯 MCOB 的技术,它的出光效率比现在普通的 cob 多的体现在出光效率上。

     

 室内照明需求基准室内照明需求基准 照明设计须考虑光源强度,和被照物或被照平面所得到的光通量。光源强度的计量单位是流明 (Lumen)。照度的计量单位是 Lux。两者之间的关系是 1 Lux = 1 Lumen/m2 假设我们有一座 10W led 台灯,发出来的总光通量是 600 Lumens。如果这 600 Lumens 全部集 中在一平方米的桌面,那桌面的照度就是 600 Lux (1) 商用照明 -- 明亮的食物,尤其是面包、汉堡、海鲜、 烧烤等可以刺激食欲。所以面包蛋 糕店、汉堡速食店、餐馆的橱窗要有 1000 Lux 以上的照度。珠宝、钟表、衣饰店,也必须要有明亮 的照度,以刺激购买欲。精密工业、彩色印刷、博物馆、画廊、眼镜店、3C 卖场、书店、打字、制 图、诊疗室都要有 1000 Lux 照度。 (2) 一般照明 -- 办公室、教室、量贩店、一般店面、咖啡店、快餐馆、工厂、生产线,则要有 300-800 Lux (3) 非工作场合 -- 如车站、机场、医院、大楼大厅、病房、走廊、楼梯间、厕所,则 100-300 Lux 即可。公园、停车场、与街道则可以低到 10-50 Lux (4) 非营业时段 -- 商用照明、一般照明在非营业时段,可以降到 100-300 Lux 适度的照明,对商店的竞争力,绝对有显着的影响。便利商店、百货公司一楼的重点专柜,包括 化妆品、珠宝,照度都超过 2000Lux。照明不足,就不会吸引注意力与购买欲。若照明过度不足,还 会增加人员的疲惫感与睡意。 各场所照明的基准: mcd(坎德拉 坎德拉) lm(流明 流明) 瓦数) LED mcd(坎德拉) lm(流明)及 W(瓦数)的关系 LED 亮度是指发光体(反光体)表面发光(反光)强弱的物理量。人眼从一个方向观察光源,在 这个方向上的光强与人眼所见到的光源面积之比, 定义为该光源单位的亮度, 即单位投影面积上 的发光强度。亮度的单位是坎德拉/平方米(cd/m 亮度是人对光的强度的感受。它是一个主观的量。与亮度不同的,由物理定义的客观的相应的量 是光强。这两个量在一般的日常用语中往往被混淆。 亮度(lightness)是颜色的一种性质,或与 颜色多明亮有关系的色彩空间的一个维度。在 Lab 色彩空间中,亮度被定义来反映人类的主观明亮 感觉。 (Lab 模式的原型是由 CIE 协会在 1931 年制定的一个衡量颜色的标准,在 1976 年被重新定义 并命名为 CIELab。此模式解决了由于不同的显示器和打印设备所造成的颜色扶植的差异,也就是它 不依赖于设备。 Lab 颜色是以一个亮度分量 L 及两个颜色分量 a b 来表示颜色的。其中 L 的取值 范围是 0-100a 分量代表由绿色到红色的光谱变化,而 b 分量代表由蓝色到黄色的光谱变化,a b 的取值范围均为-120-120Lab 模式所包含的颜色范围最广,能够包含所有的 RGB CMYK 模式中的 颜色。CMYK 模式所包含的颜色最少,有些在屏幕上砍刀的颜色在印刷品上却无法实现。) 亮度是 指画面的明亮程度,单位是堪德拉每平米(cd/m)或称 nits,也就是每平方公尺分之烛光。星星的亮 ,大约在 2000 多年前, 希腊天文学家伊巴谷提出了一种测量恒星的星等的方法。 他把恒星的亮 度分成 6 个等级。每一个星级比下一级亮两倍半,因而 1 等星比 6 等星要亮约 100 倍。 流明是光通量的单位。即发光强度为 1 坎德拉(cd)的点光源,在单位立体角(1 球面度)内发出 的光通量为“1 流明。而亮度(1cd=1000mcd)是光通量的空间密度,即单位立体角的光通量,叫 发光强度,对于各向同性的光(即光源的光线向四面八方以相同的密度发射),则 F = 4πI。也就 是说,若光源的 I 1cd,则总光通量为 4π =12.56 lm 简单的说,与力学的单位比较,光通量相当于压力,而发光强度相当于压强。 衡量手电筒和 LED 一般用发光强度, 但早期的 LED“亮度低, 因此都用毫 cd 来衡量, mcd 后来出来了上千、上万 mcd 的,单位也不改了,因此 10000mcd10cd。同样管芯的 LED5mm mcd (亮度)值就没有 10mm(亮度)的 mcd 值大,原因是 10mm 的聚焦好、光点小。实际它们发出的光通 量显然是一样的。发光强度的业余测量:找一个照度表(即 lx 表,我就有一个),探头放在地上向 上,在暗处把手电或 LED 距离 1m 向其照射,得到的 lx 最大读数就是 cd 值,乘上 1000 就是 mcd 值。 W(瓦数)跟 CD(亮度)没有关系. 亮度是光特性, 瓦数是电特性。 瓦数是描述 LED 发出的可见不可见光所有电磁波的功率的单位,流明专指可见光的功率单位, 所以发光效率是指 LED 发出的可见光的流明数与所有电磁波的瓦数之比。 单位立体角内的流明数就是 光强,单位堪德拉。一般说 LED 的光强是指光强的最大值,为更好的说明发光特性,还有一个技术参 数扩散角。单位面积的堪德拉数就是亮度,单位堪德拉每平方米,也称为尼特。 W 数跟亮度没有关系. 如: 大功率白光,国内的是 13--18 流明,而美国的是 25 流明.只不过 1W 看谁的电能转换成光能多一些而已.LED 省电的原因在于它的电能转换于光能高于其它发光材料. 之而节能.LEDaladdin 公司利用 MCOB/COB 芯片制造的 LED 灯泡、 LED 灯管 1W(每瓦)达 110LM(流 明)。 LED 的亮度怎么算,1 流明等于多少亮度? 流明是光通量的单位。光束(Luminous Flux)从某一光源所发射出来的光之总量,以 F 表之。 其单位为流明(Lm)。发光强度为 1 烛光的点光源,在单位立体角(1 球面度)内发出的光通量为“1 流明 流明即是 Lumen 那么这个 Lumen 到底代表了什么意义呢?Lumen 严肃地讲实际上是代表着光的强度, 也就是光通量(Luminous Flux 即指光源在某一单位时间内所发出之光线总数量,一般称作光束)的 单位,简而言之,流明就是光束照在物体表面的量。复杂点以技术面的角度讲,流明是辐射通量与发 光效率的乘积。而辐射通量(Radiant Flux)是光源每秒发出的辐射能,至于发光效率是指不同的波 长的光在人眼看来有不同的亮度感受, 玩三枪的朋友对这个肯定有比较深的认识, 因为在做三色汇聚 时就可以明显地感受到绿色是最醒目的,而蓝色则比较难于辩认,这就是发光效率的表现。那么流明 在数学上又是怎样被定义的呢?当一个光源照射在一个立体角度形成的球面积上, 这时如果测得光的 强度是 1 烛光(Candela),我们就称作 1 流明。 既然在流明的解释中提到了烛光,那么就接着说烛光。烛光(Candela),也有按译音叫坎德 的,从它这个拼法来看,就和英文中的蜡烛Candle)很近似,这个烛光的概念最早就是 英国人发明的,它是发光强度(Luminous intensity)的单位,那时英国人以一磅的白蜡制造出一尺 长的蜡烛所燃放出来的光来定义烛光单位。 而现在的定义已有了变化: 我们以一立方厘米的黑色发光 体加热,一直到该发光体将溶为液体时,所发出的光量的 1/60 就是标准光源,而烛光就是这种标准 光源所放射出来的光量单位。 Candela 可以简写为 cd 我们常见到的 cd/m2 就是标示器材亮度的单位。 如果您要追问,1cd/m2 代表什么,有多亮呢?它实际代表 1Lumen/Steradian 的光照度,至于这个 Steradian 是指球面度也是立体角的单位,指一个球体的内中心点为顶点,球体半径为底边所形成的 球面角锥,而这个角锥的面积等于半径的平方。最精确的说法是:当 540X1012Hz 的光以 1/683 瓦的 功率照射在一个 Steradian 面积上, 如果每平方米面积上测有 1 Candela 那么我们就称之为 1cd/m2 这个单位经常被用来表示 CRT 电视或等离子这样本身内部发光显示的器材。 有关 LED 亮度单位:mcd 描述光的常用物理量有 4 个,它们是: 1、发光强度,为一光源在给定方向上的发光强度,单位 candela,即坎德拉,简称坎、cd。有人 瓦数和亮度之间的换算(1W=?mcd) 仍然用烛光来表示发光强度,那太老了,要知道 1940 年(又一说 1948 年)已经采用新烛光了,只不 candle 罢了。1968 年以后烛光被废除。 2、光通量,光源在单位时间内发射出的光量称为光源的发光通量,单位流明,lm 3、光照度,1lm(流明)的光通量均匀分布在 1m2 表面上所产生的光照度,单位勒克斯,lx 4、亮度,单位光源面积在法线方向上,单位立体角内所发出的光流,单位尼特,nt COB 光源或成主流目前 LED 封装环节所占成本较高,LED 器件整体成本的降低,除了材料之外,还需要选择一种低 成本高效率的的封装结构。COB 光源生产成本相对较低,散热功能明显,并且具有高封装密度和高出 光密度的特性,其能否成为封装主流一直是业界所专注的焦点。

 

与传统 LED 封装技术相比,COB 面板光源光线很柔和,具有非常大的市场,是未来的一个发 展方向. 据调查,目前市场上做 COB 封装的企业数量在逐渐增多,部分企业已能达到量产。 从去年开始, 日本厂商的 COB 光源技术有了较大提升, 很多企业已经开始转向 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。 今年 3 月,日本西铁城推出一款多芯片型产品,以 COB 技术,将复数个蓝色 LED 芯片收纳在封装 内,达到了较高的散热性能,将 COB 技术再次推向市场。此外,日本另一大厂夏普的陶瓷板 COB 也已 经实现量产,是亚洲少数几个能量产陶瓷 COB 光源的企业之一。 反观国内,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。封装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 王锐勋表示。据高工 LED 记者了解,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 装模式,它是未来发展的必然趋势,福建万邦光电科技有限公司董事长何文铭强调。 此外,COB 光源不仅是材料及其可靠性得到了改进,其光学技术也得到了进一步提升。

 

COB 光源 虽然具有较好的散热功能,但是基板底下的铜箔,只能很好的通电,却不能做很好的光学处理,因此 目前也有企业提出 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,COB 技术是在基板上把 N 个芯片集成在一起进行封装,然而基板底下是铜箔,不能很好的进 行光学处理,而 MCOB 直接将芯片放在多个光学杯里进行封装,提高光通量,还可以方便实现 LED 发光的封装,增加单个光源的功率,最大限度避免眩光和斑马纹,提高每瓦光效。 成本降低 COB 封装优势凸显 近年来,高功率 LED 封装的需求逐渐走向薄型化与低成本化,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。 根据高工 LED 产业研究所调研报告显示,2010 年日本 LED 灯泡市场的快速扩张成为全球 LED 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 LED 灯源。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,南通恺誉照明科技有限公司董事长谢建表示。除了减少支架的使用,COB 同时还可以省略一 些工艺,而保持产品品质不变。谢建进一步指出,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,其高温对芯片造成重大伤害。然而 COB 封装不 需要回流焊,因此,也不需要购买贴片机和焊接等设备,不仅降低了应用企业的门槛,同时也降低了 成本。” COB 封装的节省成本是多方面的。以 25W LED 为例,传统高功率 25W LED 光源,须采用 25 1W LED 芯片封装成 25 LED 组件, COB 封装是将 25 1W LED 芯片封装在单一芯片中, 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,谢建表示。 可靠性堪忧 COB 封装能否成为主流? 目前应用企业对 COB 集成封装的需求很少, 由于上一轮的投入失败, 使很多照明应用企业不敢使 用这一封装。“COB 光源除了散热性能好,造价成本低,还能进行个性化设计,是未来封装发展的主 导方向之一,深圳晶蓝德副总经理唐良法表示。 然而,目前市场上能量产 COB 光源的封装企业不多,而且大多使用铝基板作为材料。“COB 封装 技术的瓶颈在于如何提高光源的可靠性,及其环境的试用度,李国平谈到。目前市场上使用较多的 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。 然而,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。市场上对于 COB 光源还处于观望态度,需求不高。小芯片使用较多,大芯片的 COB 封装还存 在热阻和光效等诸多问题 台湾某封装技术工程师表示。 由于 COB 在降低一次光学透镜的多次折射 而造成的出光损失,因此在出光效率和热能增加方面仍待改善,基板的制作良率也有待提升。目前 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 曾在科锐工作多年的某技术工程师对记者表示, 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。 据了解,COB 光源主要取决于共晶技术、支架的材料以及倒装芯片技术,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。 LED 模组分为 COB 光源和垂直光源等多种结构形式,科锐、欧司朗、飞利浦等国际大厂走的是垂 直光源模组道路,并且在白光 RGB 上已经实现了突破。 LED 技术中 COB 封装流程 LED 技术中 COB 封装流程 LED 板上芯片(Chip On Board,COB)工艺过程(供参考): 首先是正在基底表面用导热环氧树脂(一般用掺银颗粒的环氧树脂)覆盖硅片安放点, 然后将硅片 间接安放正在基底表面, 热处理至硅片牢固地固定正在基底为行, 随后再用丝焊的方法正在硅片和基 底之间间接建立电气连接。其封拆流程如下: 第一步:扩晶 采用扩驰机将厂商提供的零驰 LED 晶片薄膜均匀扩驰, 使附灭正在薄膜表面紧密陈列的 LED 晶粒拉 开,便于刺晶。 第二步:背胶 将扩好晶的扩晶环放正在未刮好银浆层的背胶机面上,背上银浆。点银浆。适用于散拆 LED 芯片。 采用点胶机将适量的银浆点正在 PCB 印刷线路板上。 第三步:放入刺晶架 将备好银浆的扩晶环放入刺晶架外, 由操做员正在显微镜下将 LED 晶片用刺晶笔刺正在 PCB 印刷线 路板上。 第四步:放入热循环烘箱 将刺好晶的 PCB 印刷线路板放入热循环烘箱外恒温静放一段时间,待银浆固化后取出(不可久放, 不然 LED 芯片镀层会烤黄,即氧化,给邦定形成困难)。如果无 LED 芯片邦定,则需要以上几个步骤; 如果只要 IC 芯片邦定则取消以上步骤。 第五步:粘芯片 用点胶机正在 PCB 印刷线路板的 IC 位放上适量的红胶(或黑胶),再用防静电设备(实空吸笔或女) IC 裸片准确放正在红胶或黑胶上。 第六步:烘干 将粘好裸片放入热循环烘箱外放正在大平面加热板上恒温静放一段时间,也能够天然固化(时间较 ) 第七步:邦定(打线) 采用铝丝焊线机将晶片(LED 晶粒或 IC 芯片) PCB 板上对当的焊盘铝丝进行桥接,即 COB 的内引 线焊接。 第八步:前测 使用公用检测工具(按不同用途的 COB 无不同的设备,简单的就是高精密度稳压电流)检测 COB 板, 将不合格的板女沉新返修。 第九步:点胶 采用点胶机将调配好的 AB 胶适量地点到邦定好的 LED 晶粒上,IC 则用黑胶封拆,然后根据客户要 求进行外观封拆。 第十步:固化 将封好胶的 PCB 印刷线路板放入热循环烘箱外恒温静放,根据要求可设定不同的烘干时间。 第十一步:后测 将封拆好的 PCB 印刷线路板再用公用的检测工具进行电气性能测试,区分好坏劣劣。 随着科技的进步, 封装有铝基板 COB 封装、 COB 陶瓷 COB 封装、 铝基板 MCOB 封装等形式。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
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