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探讨COB封装的测试解决方案

作者:时间:2013-09-20来源:网络收藏

近年来,以COB(Chip On Board)方式封装的LED器件以其特有的优势发展迅速。这种集成封装工艺已经拓展出包括MCOB、MLCOB、COF、COMMB等多种形式,无论是光效还是散热等性能指标都得到了很大提升,已经大量应用于各种LED照明器件,成为LED封装的主流形式之一。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/228312.htm

  COB器件的光色电参数由于其功率大、单个价格贵、外形种类多,给其实验室和产线带来一些特别的要求。笔者在此交流一些体会,以供交流。

  关于COB实验室测试的方案

  由于COB的功率大,使测试过程中通电后结温变化很快,不同的测试方法和条件对于测试的结果影响很大。测试时间长短,测试夹具的散热性等都直接影响测试结果。相同测试条件下,结温变化对LED光通量、色温、光效等重要指标的改变幅度可以达到8%以上。所以结温问题是COB测试过程必须考虑的问题。现在多数实验室测试采用了散热器达到热平衡后开始测试的方案。该方案使用简单方便,缺点是比较耗时,同类产品测试时,如果器件的热阻有大的偏差时会导致测试误差。星谱公司提供的可以选择测试方案是,测试设定结温条件下的光色电参数。这个方案的优点是无需特定的控温夹具,测试速度快,测试同批次样本一致性好,测试的重复性好。缺点是需要专门的设备(如星谱光电的SSP8810-S系列产品)。

  外形种类多对测试夹具的配置增加也给测试带来不便,不同的夹具会带来光色参数测试的偏差。解决方案一般就是对每个夹具作校准修正。

  关于COB产线测试的方案

  以下问题给COB的产线测试带来不便。其一,目前COB产品外形等各种规格尚无统一规范和标准,以各厂家根据自己需要设的为多数,所以现在市场上COB种类繁多,而单个品种的产量难成大规模。这对全自动COB的测试分选设备开发带来不利。其二,COB单颗成本比较高,按照订单要求生产的过程需要很高的良品率,所以生产过程中补粉的环节称为必要,而且因为COB的规格品种多,测试环节需要提供个性化的服务。其三,采用将COB安装在散热器上,当温度达到平衡后进行测试的方法需要的时间太长,不能满足产线测试生产要求。

  目前,COB的产线测试方法有很多种,一般是个性化设计合适的夹具工装,满足不同规格的COB的测试装料要求,测试方法多采用瞬态测试、固定延时测试等方式,但这些测试方式的结果有时差别比较大,会出现达不到直接进行比对的要求的情况。产线测试设备不仅要求准确测试COB的相关性能指标还要达到一定的工艺和时效要求,需要与生产企业现有的生产工艺流程完美衔接。

  由于不同测试方式造成COB测试结果偏差的根本原因,是测试时的结温不同。部分企业也根据自己的理解设计了不同的测试方式,如飞利浦公司曾经委托星谱光电定制的COB及其模组产线测试设备,就考虑结温因素。提出了在特定基板温度下对COB进行光、色、热、电进行综合测试的要求。这种测试方法的优点十分明显,测试时结温接近实际使用时的结温,使测试的结果和实际使用状态更加接近。  对于LED应用产品的生产厂家,非常关心在环境温度条件正常下点亮后,LED器件的结温数据。因为它可以为该产品的可靠性和寿命评估提供直观的依据,也能为产品在热结构设计的合理性评估方面提供依据。因加速老化测试方面统一公认的方法和标准还在研究阶段,而产品在正常工作情况下的结温,可以反映产品是否安全工作,这也是寿命评估的主要依据之一。在COB的结温测试方面,国际上普遍使用的电压法,已经用于COB的结温测量,将COB看成一个PN结,应用电压法测试其综合的结温,取得了比较好的效果。

  随着COB的市场需求不断增大、规格统一规范,COB检测分选设备设计理念将会改变,全自动的设备也会成为主流以满足其生产需要。

  针对目前COB市场规格多样化、参数多样化和单个规格产量小的情况,与之配套的检测设备就必须提供工装定制的服务,星谱光电在这方面提供了优良的模块化的设计的解决方案,使一台设备可以方便使用于各种规格的COB测试、分选和补粉,满足COB生产企业的生产需要,也降低了设备实际成本。同时在热性能测试的SSP8810-S系列设备和SSP3190-JCH的排测补粉设备中都预留了高压芯片的测试设计空间,届时可以满足各种需要。

  目前,星谱光电针对COB热特性测试和产线测试的各种需要,已经陆续推出了SSP8810-SLED光、色、电、热综合测试系统、SSP3190-JCH型COB排测补粉机、3112-JC型COB产线测试系统。其中,公司最新开发的3112-HP型COB灯具产线综合性能测试系统已经成功通过飞利浦照明测试验收,公司也成为飞利浦照明的指定合格供应商。同时,每小时产能3k以上的SSP3190-IPCOB自动分光机目前已经上市。

  SSP3190-JCH型COB排测补粉机;

  SSP8810-SLED光色电热综合测试系统。

  为了保证测试结温测试的精度,星谱光电的这款测试系统除巧妙设计外选用了高端的进口芯片,并配置了3112光色测试系统,使系统能够同时检测各种LED以及灯具的光、热、电、色各项特性参数及其相互关系。

  其连续测试不同结温下的光色特性变化功能,可以连续表述LED和LED灯具的光通量、光效、波长、色温、显色指数、色坐标等参数随结温的变化关系。具有这项功能设计的设备,目前国内外尚无同类产品。


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关键词: COB封装 测试

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