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SMD与COB产品 浏览量:155

SMD与COB产品

 2017-04-04 阿拉丁评测室 阿拉丁照明网

随着封装技术逐渐成熟,封装领域的技术个性步伐也逐步放缓,封装技术的核心也逐渐由技术的突破转移到封装产品性能的稳定与可靠上来。就目前市场应用而言,EMC封装因成本问题还无法大规模普及,CSP以及CSC都尚处于概念宣传推广阶段,市场上的产品仍是SMD和COB的天下。


面对厂商天花乱坠的宣传,以及市场上五花八门的产品,我们应当如何甄别优劣,或者挑选出最适合自己产品应用场景的灯珠?本期评测分别从众多SMD和COB中挑选了十款产品,从测试角度来为大家一个挑选灯珠的参考。


本期评测样品由阿拉丁商城提供,由佛山市香港科技大学 LED-FPD 工程技术研究开发中心对样品的参数与性能进行检测,希望能为行业从业者提供部分参考。 评测内容主要分为两大部分:一是SMD 样品性能评测;二是 COB 样品性能评测。


第一部分——SMD 样品性能评测


目前市面上的 2835 封装的 LED 来源很多,那么,我们应该怎样去挑选 最适合我们的封装规格呢?本期测评选取了国内市场常见的6款 2835 SMD 产品进行对比评测,样品来源信息如表 1,样品外观如图 1 所示


表 1 :6款 SMD 样品信息


 6 款 SMD 样品外观图


长浩


中之


聚科


木林森


鸿利


两岸


没错!6 款 SMD 样品外观只有微小差别,那么它们的性能又有怎样的差异呢?首先,我们来看看它们的基本光色电性能。


1.1 基本光色电性能


利用远方光谱分析系统 HAAS-2000(结合 0.5m 积分球),如图2所示, 随机抽取 10 颗样品对各款产品进行了光色电参数基本性能测试,其测试结果如表 2。


图 2 :远方光谱分析系统 HAAS-2000


表 2: 6 款 SMD 产品基本光色电性能测试结果


注:以上测试电流参考规格书。


6 款样品的相关色温较为接近,最高色温与最低色温不超过 150 K。其中,中之是唯一一款三芯片产品,功率约为聚科的 2 倍,约是其它款产品的6 倍,那么,它的综合性能是否优于其它款产品呢?在这里,我们先卖个关 子,后文会进一步分析。


作为中等功率的聚科,表面上看来,光效相对较差, 但如果也使用低电流驱动,理论上来说,光效应也赶得上其它几款。对于中 之、聚科,可适用于中功率场合;对于另外 4 款产品,适用于小功率场合,而在其它参数同等条件下,鸿利的光效要优于其它 3 款。但是它们其它方面 的性能又是如何呢?请看下文。


1.2 光参数的温度变化特性


大家都知道,LED 是对温度非常敏感的器件,随着温度的升高,光效 会降低,相关色温会飘移,这对 LED 器件的可靠性至关重要。此次测评 6 款 SMD 样品光通量及相关色温随温度变化情况如图 3 与图 4 所示。


图 3 :6 款 SMD 产品光通量的温度变化特性


图 4: 6 款 SMD 产品相关色温的温度变化特性


从温度变化特性看来,以 25℃为基准点,随着温度升高,6 款样品光通量随着温度升高,下降速率较为接近,85℃时最大光通量衰减可达 15%。颜 色方面,中之、聚科两者的相关色温偏差相对较大。


1.3 高温高湿老化


老化条件为 168h @85℃&85%RH,老化过程中样品以规格书提供的正 向电流进行点亮,分别在 0h、168h 进行光色电性能测试,其测试结果如图 5 与图 6 所示。


图 5: 6 款 SMD 产品 168 小时高温高湿老化试验后光通量维持率


图 6 :6 款 SMD 产品 168 小时高温高湿老化试验后色坐标偏移


从以上测试结果看来,聚科的可靠性性能明显劣于其它几款产品,其中长浩光通量维持率最高,鸿利基本无颜色漂移。


第二部分——COB 样品性能评测


COB(Chip on Board)具体是将 LED 裸芯片固晶在 PCB 上进行引线键 合实现其电气连接,然后直接用胶封装。COB 作为目前主流的封装方式之一,适用的场合多不胜数。本期测评选取了国内市场常见的 4 款 COB 进行对比评测,样品来源信息如表 3 所示。


表 3 :4 款 COB 产品来源信息


4 款 COB 样品外观图


旭宇


硅能


斯迈得


中昊


此次测评选取的 4 款 COB 外观尺寸一致,那么规格是否也相当呢?


2.1 基本光色电性能


利用远方光电测试系统(结合 2m 积分球),随机抽取3颗样品对各款产品进行了光色电参数基本性能测试,其测试结果如表 4。


表 4: 4 款 COB 产品基本光色电参数


由表 4 可见,4 款 COB 在约同等功率条件下,色温较为接近,光效、 显色指数等参数也不分伯仲。那么,它们是否还存在其它性能上的差异呢?下文,我们将进一步分析。


2.2 光参数的温度变化特性


港科大佛山中心在近场测角光度仪 SIG400 的测试基座上自主搭建了一个控温平台,再结合 SIG400 配备的光谱仪可对任意光源模组(发光面直径小于 4cm)进行不同温度下的发光强度及颜色信息进行测试。利用此方法,可分析 COB 发光强度、相关色温等光参数的温度变化特性,其结果如图 8 及图 9 所示。


图 8: 4 款 COB 发光强度的温度变化特性


图 9: 4 款 COB 相关色温的温度变化特性


2.3 高温高湿老化


老化条件为 168h @85℃&85%RH,老化过程中样品以规格书提供的正 向电流进行点亮,分别在 0h、168h 进行光色电性能测试,其光通量维持率 如图 10 与图 11 所示。


图 10 :4 款 COB 产品高温高湿老化试验后光通量维持率

图 11 :4 款 COB 产品高温高湿老化试验后色坐标偏移


从以上测试结果看来,中昊的可靠性性能优于其它几款产品,光通量维持率最高,硅能基本无颜色漂移。


2.4 颜色空间均匀性


图 12 所示的设备是光源近场测角光度仪 SIG400,一般用于光源的近场 光学分布测试,可生成面光源发光模型,用于二次光学的仿真设计。除此之 外,该设备配有的 ProSource 软件可分析光源表面任意点在空间的光学分布。佛ft市香港科技大学 LED-FPD 工程技术研究开发中心,除了可为客户提供光源的近场光学分布测试,还可以利用 SIG400 及配有的 ProSource 软件对 产品进行更为深入的分析。



图 12 :光源近场测角光度仪 SIG400


COB 的出现可以说为的就是解决客户对大功率 LED 的需求,那么除了 功率大、封装密度高,颜色的空间分布越来越受到业界的关注,尤其是商照 产品。利用 SIG400 近场测试可获得光源表面每个点在空间任意方向上的颜 色分布,图 12 所示为 4 款 COB 产品测量得到的颜色列表图。


 4 款 COB 产品颜色列表图

斯迈得


旭宇


中昊


硅能


从颜色列表图可看出,4 款 COB 样品总体相关色温较为接近,其中,硅能的样品色坐标点较为集中,空间均匀性最佳,中昊的样品主要分散在两 个区域,可看出样品在某些角度空间分布颜色偏黄。


利用 Prosource 软件,我们还可以看到样品表面任意点的相关色温在空 间上的分布,图 13~图 16 是 4 款 COB 样品的色温空间分布情况。其中,纵 坐标“影像面积(%)”指占空间分布比例。


斯迈得 COB 样品色温空间分布


 硅能 COB 样品色温空间分布


以上内容转自阿拉丁照明网