照明级铝基板COB模组

导读：LED作为一种新型的节能、环保绿色光源产品，必然是未来发展的趋势，被称为第四代新光源革命。具有绿色、节能等优点。但高光效低成本制约着LED光源取代传统灯具的步伐;同时对于LED领域来说消费者要简单的取代传统照明灯具，比如节能灯、白炽灯等，LED光源必然走向模组化、集成化、标准化。这样在总个取代过程中成本才会最优化、最大众化标准化。

一、传统封装与COB封装比较：

所谓传统封装方式即单个LED器件的封装形式，如现在市面上所使用的3528、3014、5630、5050等等;COB模组封装即集成化封装方式。

表一

图一

上述图一中详细的对比了LED传统封装方式与COB模组应用中的热量传导通道，很明显可以看出，COB结构散热通道更直接，热阻更低。

二、传统COB结构与NEO-NEON COB结构比较

LED发热的原因是因为电能并没有完全转化为光能，其中一部分转化成为热能。电能转化为光能大概为30%，这说明一部分的电能都转化为热能。具体来说，LED结温的产生是由于两个因素所引起的。一个方面为内部量子效应，电子和空穴复合时，并不能100%都产生光子，PN区载流子的复合率降低，泄漏电流乘以电压就是这部分的功率，也就是转化为热能，但这部分不占主要成分，因为现在内部光子效率已经接近90%;另一个方面是外部量子效应，内部产生的光子无法有效地全部射出到芯片外部而最后转化为热量，这部分是主要的，大部分都转化为热量了。虽然白炽灯的光效很低，只有15lm/W左右，但是它几乎将所有的电能都转化为光能而辐射出去，因为大部分的辐射能是红外线，所以光效很低，但是却免除了散热的问题。LED的散热现在越来越为人们所重视，这是因为LED的光衰或其寿命是直接和其结温有关，散热不好结温就高，寿命就短。

表二

图二

由热欧姆定理ΔT=QR得知，温差=热流x热阻，热阻愈大，就有愈大的热产生在元件内，因此NEO-NEON_COB封装方式可免除绝缘层，减少照明模组串连层数以强化LED散热效能。介电层却没有太好的热传导率，大体与FR4 PCB相同，仅0.3W/m.K，成为芯片与散热器之间的传导瓶颈。为了改善此一情形，NEO-NEON采用以上基板结构，去掉绝缘层，同时解决热膨胀系数不匹配导致热倾斜的问题，采用与Al膨胀系数相当，导热率高的Al2O3材质与Al基板烧结而成，实现线路的分离、连接。此种结构便于实现碗杯结构，通过铣或冲的方式，将芯片固在碗杯中，与传统相比提高出光效率。因此此项技术的引入是照明用LED的需求。

三、NEO-NEON COB结构详解

此种结构的特点在于不需要绝缘层，不需要附件电极层;由于没有绝缘层的瓶颈，具有高的散热性能，导热系数150-230W/mK，适用于大功率产品;可实现碗杯结构，提高了LED出光效率;垂直绝缘层结构，材质Al2O3，具有可靠地稳定性及与Al的完美匹配;可做多种形态的结构设计，可以洗杯，做点胶制程，也可以做Molding Lens 制程,提供了完善的COB组成方案。

四、NEO-NEON COB模组应用

(一) 可实现多种COB结构，方形(应用在路灯、球泡灯、筒灯、吸顶灯…)长条形(应用在日光灯、面板灯等…)，如下图三所示：

(二) 可实现高显色指数应用、色温可调等多种COB组合方案，且与传统相比，光效及智能控制部分更具有优势，图下图四(高显色指数)、图五(色温可调)所示：

图四 图五

图四：采用黄绿光+红光芯片的方案，红光芯片可补充白光部分缺少红光部分的光谱，增加光谱的连续性，提高显色指数，同时黄绿光及红光的光效较高，混好之后白光的光效比蓝光芯片激发红色荧光粉要高;

图五：一路正白光，另一路暖白光，调整白光与暖光的驱动电流，使得混合光在白光与暖白光之间近似于直线变化。

原理图如下图六所示：

图六

五、NEO-NEON COB模组应用案例

陈列COB模组光源在应用端的使用，由于此种结构具备电路设计、光学设计、散热设计，减少了应用端的物料成本、工艺成本，由于散热效果好，热阻低，可以降低LM/W成本，与传统相比可以超电流使用。

传统贴片光源应用在球泡灯生产流程如下所示：

图七

NEO-NEO_COB应用在球泡灯生产流程图如下所示：

图八

与传统灯具相比，LED灯的成本及标准困惑着LED普及与推广。为此，国内外LED产业界都在努力寻求高性价比的生产方案，NEO-NEON相应的技术解决方案，其最大的特点为高光效、高可靠性、智能控制，实现规模化生产后，降低应用LED灯具的成本，会比目前的LED灯具方案成本下降30%以上。