传统LED封装成本面临压力,COB光源逐渐回温
摘要: 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。因此,如何改变现有封装结构,实现合理的低封装成本,成为当前业界提高LED照明市场渗透率的最有效和最直接途经。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。
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”,谢建告诉记者。
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对高工LED记者表示。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。
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