關于COB封裝的一些看法
：2018-03-12
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說到COB的缺點，有三個詞一定繞不過去。那就是，散熱、發(fā)光效率和眩光。所有問題都是由COB自身的產(chǎn)品結(jié)構決定的。
對COB來說，散熱是第一個“阿克琉斯之踵”。一般9W COB的尺寸是一個直徑大約為10mm的圓形，這決定了它只能在這個面積內(nèi)直接作用于發(fā)熱源，至于面積以外的范圍就僅作為散熱的輔助。而同樣9W的SMD，基板直徑一般在100mm左右。對散熱來講，低發(fā)熱量、大面積散熱的情形要遠好于高發(fā)熱、小面積散熱的情形。
至于COB廠家一直在大肆宣傳的低熱阻，其實說的是導熱能力好。
不過請注意，所謂的「導熱能力好」只是能把COB產(chǎn)生的熱導出來，至于接下來對熱的處理COB是完全被動的。就好比一條高速公路，車在路上是跑得很快，可到收費站就開始堵了，這個和COB的情形類似。
不同點：
1. 不同意在光源器件上談散熱。散熱的功能實現(xiàn)是散熱器該去完成的任務，不要強加在光源上。對于光源的評估主要應該集中在導熱能力上，即熱阻 ?；蛘咴u估從芯片結(jié)溫到PCB焊點的溫差值。導熱好的特性是能在更短的時間內(nèi)把芯片的溫度傳到散熱器上。
2. 對散熱來講，低發(fā)熱量、大面積散熱的情形要遠好于高發(fā)熱、小面積散熱的情形。 這一種散熱模式的假設是基于傳導途徑而言，如果從輻射的途徑上談散熱，溫度高的產(chǎn)品輻射率更大。故，建議綜合考慮散熱的三種模式：傳導、對流和輻射的系統(tǒng)散熱。同時，也有的COB是發(fā)光面大，功率小。這類COB一般不會用在射燈上，不符合射燈的要求。
3. 文中提到：一般9W COB的尺寸是一個直徑大約為10mm的圓形，這決定了它只能在這個面積內(nèi)直接作用于發(fā)熱源，至于面積以外的范圍就僅作為散熱的輔助。而同樣9W的SMD，基板直徑一般在100mm左右。 A：10mm的面積為發(fā)光面及芯片固定位置和封裝區(qū)域，其余面積不是作為散熱用，而是導熱用。B：SMD基板直徑在10mm左右并不是用來做射燈的，我們可以算算9W的常用射燈規(guī)格的燈具最大尺寸：MR16PAR20，光源基板面積比燈具大，顯然不可能。
4. 就好比一條高速公路，車在路上是跑得很快，可到收費站就開始堵了，這個和COB的情形類似。 這個例子很好，只是說反了，COB的導熱能力強，瓶頸是散熱器的匹配問題，散熱器散熱速率越快COB產(chǎn)品結(jié)溫越低。而導熱不好的產(chǎn)品會卡在導熱的瓶頸上所以只會卡在收費站。
COB的第二個缺點是光效。由于在一個狹小的面積上緊密排列了多顆LED芯片，所以單顆芯片所發(fā)出的靠近水平方向的光會遇到相鄰芯片而不斷形成全反射，最后被封裝材料吸收，不能發(fā)射出去。而對于SMD，只要間距合理，就不存在這個問題（見圖 b）。正是這個全反射使得COB的發(fā)光效率從一開始就比LED燈珠的表面貼裝低10%。同時，封裝材料吸收水平方向光線所帶來的熱量和芯片密集排列本身產(chǎn)生的熱量疊加，導致COB工作溫度偏高，再次影響芯片光效。即使使用相同的芯片，COB也要比表面貼裝少20 lm/W左右。
不同點：
1. 并沒有證據(jù)證明同樣的芯片封裝COB的光效率會比封裝單顆器件光效低20%。COB光源產(chǎn)品一般功率大，封裝膠水表面溫度高，考慮到封裝膠水的耐溫性能，會采用折射率n=1.41左右的膠水；而單顆器件功率小，膠水表面溫度低，一般都會使用折射率n=1.5以上的膠水。折射率越高，越有利于LED芯片（n=2）的出光，同時由于膠水的特性折射率高的膠水耐溫性差（膠水分子結(jié)構造成特性）。
2. 以上例子所說的芯片排布密集的情況是專門正對射燈用的COB產(chǎn)品。也有很多芯片排布間隙大的COB產(chǎn)品，還有COB產(chǎn)品每顆芯片上都加了透鏡，這樣也避免了芯片直接的光干擾。
3. 請注意定語：文章在提到COB產(chǎn)品時使用了“狹小“和”緊密排列“，在SMD產(chǎn)品是用詞：”只要間距合理“?？梢娎宪娽t(yī)的比較方法是：狹小、緊密排列的COB產(chǎn)品 和 間距合理的SMD產(chǎn)品的光效對比。這樣是沒有可比性的，
4. 還是再說下射燈吧，射燈產(chǎn)品考慮中心光強的因素會更重于光效。射燈屬于整燈的區(qū)域照明，不同于廣泛照明的球泡燈或者路燈。例如：球泡燈整燈光效可以達到130lm/W; 路燈也有150lm/W，可是射燈很少有達到100lm/W的產(chǎn)品。
第三個缺點就是眩光。同樣基于COB的小面積大功率，所以不可避免地存在眩光問題，基本上使用COB的射燈都必須配一個非常深的燈杯，除了配光需要更是為了防止過于強烈的眩光。
眩光的產(chǎn)生不是由于使用了COB就有眩光，不用COB就沒有眩光。并且在燈具設計時需要考慮對眩光進行處理，不僅僅是加一個深杯就能解決。
不同點：
1. 眩光的定義：眩光（Dazzle）是指視野中由于不適宜亮度分布，或在空間或時間上存在極端的亮度對比，以致引起視覺不舒適和降低物體可見度的視覺條件。視野內(nèi)產(chǎn)生人眼無法適應之光亮感覺，可能引起厭惡、不舒服甚至喪失明視度。在視野中某—局部地方出現(xiàn)過高的亮度或前后發(fā)生過大的亮度變化。 所以眩光的原罪不能說是COB造成的。
2. 非常深的反光杯一般是用來制造更小角度的燈具。至于反射杯的效率，COB的反射杯效率和單顆器件的反射杯效率接近（相同角度）。
3. 按照文中描述：除了配光需要更是為了防止過于強烈的眩光。是否可以理解為COB配了深杯后就沒有強烈的眩光？那從嚴謹?shù)慕嵌日f，到底有還是沒有？
既然COB有這么多毛病為毛倒成了射燈的主要光源呢？很簡單，因為COB的產(chǎn)品形態(tài)最接近傳統(tǒng)光源，所以原有的燈杯，燈具，設計方式都可以照搬（注意到了嗎，這和燈絲燈的邏輯何其相似）。
不同點：
1、 COB并不是最接近傳統(tǒng)光源，而是使用方式接近傳統(tǒng)光源。越方便用戶使用的產(chǎn)品越能得到廣泛推廣。COB無需貼片，無需設計電路板，這是為燈具廠商提供制造商的便利。
2、 文中提到“所以原有的燈杯，燈具，設計方式都可以照搬” 傳統(tǒng)反光杯的焦距中心和COB匹配的反光杯焦距不同，不可以照搬。每款COB產(chǎn)品做特定角度的射燈，都需要經(jīng)過光學設計模擬，反光杯模具實驗，改模完善，最終才成為通用品。
射燈的應用特性討論：
射燈主要考慮到局部照明，主要應用在商業(yè)照明。商業(yè)照明對燈具功率要求越來越高，角度要求越來越小，同時燈具體積要小。小出光面，高功率的COB是為了迎合客戶的需求而生產(chǎn)。如果采用單顆器件貼裝，整體光源的面積大，導致需要配更大的反光杯或者透鏡（光源面積和反光杯或者透鏡的出光面是有放大比例關系），很難匹配最終用戶的需求。
COB光源的出現(xiàn)大約在2008年。當時是為了解決LED燈具的“鬼影”問題——在LED燈具照射下，被照物會產(chǎn)生幾個不完全重疊的影子從而使眼睛產(chǎn)生暈眩感。當時有兩個解決方案：
1）在LED光源前增加一層不完全透光的膜(擴光板)。此方案有個大問題，當時LED的發(fā)光效率不高，擴光板使得整體光效更低了?；谶@種顧慮方案二就應運而生……
2）從改善光源入手，在光源端消除“鬼影”。這就是COB最初的發(fā)展動機，可是很快就被放棄了。原因很簡單，COB屬于二次封裝，技術和工藝相對復雜，以當時的技術單片COB只要超過35W就沒有辦法在批量生產(chǎn)中保持質(zhì)量穩(wěn)定，其光效、散熱也比不上表面貼裝。COB在市場上的首秀悄然結(jié)束。
在當時的環(huán)境下，研發(fā)COB有其合理性，這和后來COB的再開發(fā)有本質(zhì)區(qū)別。COB的第二春在2012年，是作為一種全新的光源被再次“發(fā)明”了出來的。其動因是市場對LED產(chǎn)品長期停滯不前的失望。然而，橫亙在COB前的技術問題并沒有隨著時間而改善，依舊被封裝和大功率的質(zhì)量穩(wěn)定性阻礙其發(fā)展。
2015年，COB再次“火”了起來。如果說COB的前兩次發(fā)展推動了LED行業(yè)，那么這次純粹就是為了與舊傳統(tǒng)“接軌”，本質(zhì)上是一種倒退。誠然，COB是解決了“鬼影”問題，可是此前的發(fā)展證明COB在這方面是弊大于利的。雖然燈珠性能的大幅提升為COB封裝創(chuàng)造了良好的技術基礎，使其終于滿足了市場的應用需求。這一切看上去很美好，但是COB產(chǎn)品形態(tài)的底層邏輯問題，使得再好的技術也彌補不了自身缺陷。而且正是基于良好技術在客觀上的誘使，導致對LED特性不熟悉的設計者在錯誤的道路上越滾越遠。
產(chǎn)品怎樣被理解，就怎樣被設計；
產(chǎn)品怎樣被設計，就怎樣被對待。
所以行業(yè)不景氣不是沒有原因的！
少數(shù)派曾經(jīng)不止一次地提到好的產(chǎn)品是人性的訴求，而壞的產(chǎn)品則企圖強加一些不合適的功能給用戶以獲取利潤。這兩點恰恰體現(xiàn)在COB射燈上。
LED芯片的技術發(fā)展推動了COB產(chǎn)品的發(fā)展，并且產(chǎn)品發(fā)展的趨勢從性能導向最終會走向便利導向，這是COB成為射燈主流的人性訴求。COB可以克服重影的問題。某些射燈都不希望有副光斑的產(chǎn)生，更別說是重影了。如果采用單顆器件排列組合，也會有重影的問題。
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