UVLED集成模組_上海潤(rùn)鑄電子科技有限公司
作者： 上海潤(rùn)鑄
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發(fā)布日期： 2020-12-22 09:42
信息摘要：
如上所述，目前市面上常見(jiàn)的UV LED集成模組主要有COB和DOB兩種。兩種模組的區(qū)別主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 一、封裝物料； 二、生產(chǎn)工藝； 三、光性能； 四、電性能； 五、熱性能。
如上所述，目前市面上常見(jiàn)的UV LED集成模組主要有COB和DOB兩種。兩種模組的區(qū)別主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
一、封裝物料；
二、生產(chǎn)工藝；
三、光性能；
四、電性能；
五、熱性能。
（1）封裝物料
在封裝物料的選擇上，COB與DOB的主要區(qū)別在于芯片和基板。目前市面上，采用橫向結(jié)構(gòu)芯片的COB和垂直結(jié)構(gòu)芯片的COB都很常見(jiàn)，而DOB基本都采用垂直結(jié)構(gòu)芯片。用于UV LED集成模組的基板主要有兩種，即銅基板和氮化鋁（AlN）陶瓷基板。兩種基板的區(qū)別體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
一、價(jià)格。氮化鋁陶瓷基板比銅基板的價(jià)格更高。
二、結(jié)構(gòu)。銅基板的結(jié)構(gòu)從上到下一般為電路層（銅層）、絕緣層（BT樹(shù)脂）和銅層，而氮化鋁陶瓷基板一般為電路層和陶瓷層。
三、力學(xué)特性。氮化鋁陶瓷很脆，在制造和安裝過(guò)程中很容易出現(xiàn)裂紋甚至破裂，而銅基板一般不會(huì)出現(xiàn)這種異常。
四、熱性能。銅的導(dǎo)熱系數(shù)盡管比氮化鋁高，但銅基板內(nèi)包含了一層絕緣層，這會(huì)在一定程度上阻礙芯片的散熱。
五、設(shè)計(jì)多樣性。相比陶瓷基板，銅基板更容易實(shí)現(xiàn)形狀尺寸上的變化。封裝物料的選擇不同，器件的性能和可靠性等都會(huì)有一定的差異。
（2）生產(chǎn)工藝
主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面
一、COB一般屬于客制化產(chǎn)品，很難實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化或者大規(guī)模生產(chǎn)，而DOB由于是將已標(biāo)準(zhǔn)化大規(guī)?；a(chǎn)的UV LED器件貼裝于基板上。
二、COB的制造工藝難度比DOB更大，一旦出現(xiàn)制造不良，比如塌線，整個(gè)COB就報(bào)廢，而DOB就只損失某個(gè)器件。而且，在使用過(guò)程中一旦發(fā)生光源失效，COB只能將整個(gè)光源更換，而DOB只需要更換失效的器件。
（4）光性能
因橫向結(jié)構(gòu)芯片通常采用藍(lán)寶石作為襯底，所以其散熱性能要比垂直結(jié)構(gòu)芯片要差。因此，垂直結(jié)構(gòu)芯片可允許通過(guò)的最大正向電流以及光功率密度等都比橫向結(jié)構(gòu)芯片的要大。采用橫向結(jié)構(gòu)UV LED芯片的COB因其芯片特性限制而常用于低功率（幾十瓦以下）要求的場(chǎng)合。
（5）電性能
目前，UV LED的防靜電保護(hù)基本采用加齊納的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，COB無(wú)法做到每顆芯片的防靜電保護(hù)，而DOB可以。所以，COB的抗靜電性能要比DOB差很多。而且，DOB模組可以通過(guò)基板的線路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)單顆器件的點(diǎn)亮測(cè)試和漏電流測(cè)試，便于失效分析。
（6）熱性能
一般來(lái)說(shuō)，UV LED器件的散熱路徑主要有三個(gè)：
①芯片-金線-線路層-碗杯-環(huán)境；
②芯片-外封膠（氣體或空氣）-透鏡（蓋板）-環(huán)境；
③芯片-固晶層-基板-環(huán)境。相比之下，路徑①和②的散熱能力很有限，路徑③是主要的散熱途徑。據(jù)此，COB與DOB的典型結(jié)構(gòu)及主要散熱路徑如圖五所示。如前所述，橫向結(jié)構(gòu)芯片自身的散熱性能不佳。那么，對(duì)比采用垂直結(jié)構(gòu)UV LED芯片的COB和DOB的散熱路徑可以發(fā)現(xiàn)，DOB在器件上多了兩層很薄的鍍金層和一層氮化鋁陶瓷以及在基板和器件間多了一層焊料層，但在基板上少了一層絕緣層（導(dǎo)熱系數(shù)如表三所示）。
在不考慮擴(kuò)散熱阻等因素的理想狀態(tài)下，對(duì)COB與DOB進(jìn)行熱阻計(jì)算。從表三中可見(jiàn)，相比DOB，COB的總熱阻要大得多，這是因?yàn)镃OB銅基板內(nèi)的絕緣層的熱阻過(guò)大。而對(duì)于DOB來(lái)說(shuō)，其焊接互聯(lián)層（包括固晶層和錫膏層等）對(duì)其總熱阻的占比較大，如果互聯(lián)層的焊接質(zhì)量不佳，例如焊料不足或空洞很多，其對(duì)總熱阻的影響將更大。
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