史上最全LED COB封装关键技术解读

　　(9)Feng Weifeng等开发了一种能直接利用100 V交流电的大功率陶瓷COBLED模组(如下图4)，该模组中有40颗LED芯片使其可直接在110 V交流电下工作。

　　(10)Ming-Te Lina等提出一种可用于大功率光电半导体封装的W5II型LED垂直封装结构(如下图5)，对其热模拟结构、制造工艺和热性能进行了计算，用热阻的测量值表征W5II的散热性能，同时还测定了其光电特性，结果表明：W5II优良的散热性能可以用来提高大功率LED封装的可靠性和耐热疲劳性。

　　(11)Ray-Hua Horng等设计了一种双层散热LED封装结构(如下图6)，第1层是利用杯状薄铜片散热，通过铜片和蓝宝石直接接触以增强芯片散热，第2层是采用AgSnCu合金焊料和高热导率的MCPCB，再用一层薄的金刚石层代替传统的绝缘层，实验结果显示：添加的复合焊料对降低LED热阻具有很好的效果，同时避免了热量集聚的现象。

　　(12)Wang C.等介绍了一种LED模组封装结构的制造方法，该封装方法是将反射层和电极互相连接的硅基封装模式(如下图7)，该反射层由在SU-8 2075和4620上镀Ni/Au/Ag组成阴极和通过镀Cu/Au并连接电极于一体组成，LED芯片产生的热量通过金属电镀层直接散发到硅衬底上。

　　(13)Yin Luqiao等设计、制造并研究了以氮化铝(AlN)、铝(Al)和氧化铝(Al2O3)为基板材料的多芯片LED模组，采用有限元法(FEM)和电试验法评价了该LED模组的热学性能，软件模拟和实验结果均表明：以AlN为基板的LED模组热学性能优于其他两种基板材料，并且发光性能最好。

　　大功率COB封装存在的问题

　　COB技术经过一段时间的沉静，现在又逐渐被很多厂家应用，但还存在一些亟待解决的问题。

　　(1)基板的选择：基板的散热性能对整个封装体系的散热起到关键作用。目前COB所用的基板主要有两大类：铝基板和陶瓷基板。铝基板较便宜，散热性能较差;陶瓷基板较贵，散热性能较好。此外，这两种基板还具有其他一些性能差异。封装企业选择这两种基板时需要考虑的因素较多。

　　(2)封装胶的选择：封装胶对于COB封装及其他LED封装形式都有很大的影响。目前性能较好的硅胶已经逐步替代原来多数厂商会用到的环氧树脂胶，尤其是大功率LED封装，有机硅树脂已经成为众多封装厂商的首选。但是市场上硅胶种类繁多，性能、价格也有很大差异，要选择一款适合自己的封装胶需要考虑的因素也很多。

　　(3)芯片的选择：芯片不仅与整个LED的光效有关，还与散热有很大关系。在芯片选择上，有很多企业甚至是研究人员并没有充分考虑芯片与荧光粉、封装胶的匹配、芯片与基板的匹配等问题。

　　(4)整体散热结构的设计和运用：从前文可知，可用于COB封装的散热结构很多，不过这些结构的设计都是根据最初所提出的散热结构改进而来的。在实际生产中要运用这些散热结构还有很多需解决的问题，比如该结构的散热性能能否达到预期效果，散热结构加工的工艺复杂程度，散热结构的制造成本与客户的接受程度是否一致等等。

　　建议和期望

　　针对COB存在的问题，提出如下解决建议：

　　(1)基板：企业要根据选择的封装芯片和产品的定位来选择生产中所用到的基板。不同的芯片需要与不同的基板匹配才能有较好的散热效果。最好的做法是根据芯片类型及发热情况定制基板。从目前企业的应用情况及研究进展来看，陶瓷基板性能比铝基板更好。如企业定位的是高端产品，可选择陶瓷基板。此外，市场上也出现了一些新型基板，如铜基板、镜面铝基板及镀银铝基板等，也可以选择使用。

　　(2)封装胶：首先，要进行市场调研，充分掌握市场上封装胶的性能和价格差异。再者，要对采购的封装胶进行实验，便于更好地了解胶的性质，特别是对于一些价格相对较低的胶要进行实验全面评估其性能。而且对不同批次的胶也要进行实验，以确定最佳的使用条件。

　　(3)芯片：研究人员需要在充分掌握芯片与荧光粉、封装胶及基板的匹配性基础上，对芯片性能进行全面评估。要对拟采用的芯片进行实验，对比各类芯片在与荧光粉、封装胶及基板的匹配上是否能达到所需要的光效及散热性能。在综合评估之后才能使最终使用的芯片达到最佳的效果。

　　(4)结构：如果企业具有水平较高的研究团队，可以尝试自己研究特殊的散热结构并申请专利。这样不仅可以防止他人仿制，还能增加自身产品的竞争优势。如果想降低成本，可以考虑使用传统的封装结构，选择适合的材料，也能保证产品质量。

　　近年来，COB封装特别是大功率COB封装得到了长足的发展，产品在市场上占有了一定份额。只要企业在实际生产中不断改进产品性能，COB产品将会成为LED封装产品的重要组成部分。

编辑：bober