cob光源技术介绍

COB 光源技术介绍光源技术介绍 深圳市斯坦森光电科技有限公司专注深圳市斯坦森光电科技有限公司专注 COB 光源封装光源封装 一 技术背景一 技术背景 LED 光源是 21 世纪光源市场的焦点 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 具有寿命长 光效高 稳定性高 安 全性好 无汞 无辐射 低功耗等优点 但高光效低成本的集成光源产业技术的缺乏 是目 前制约国内外白光 LED 室内通用照明迅速发展的瓶颈 是亟待解决的共性关键问题 本封装技术 COMMB LED 高光效集成面光源 是 LED 产业非常独特 创新的一种技术形式 具有独立自主知识产权 由众多专利和软件著作权形成的专利集群化保护 其极高的性价 比特性将逐渐成为整个 LED 室内照明光源的主流封装技术 COMMB LED 光源技术中文含义解释为 LED 芯片直接贴在高反光率的镜面金属基板上的 高光效集成面光源技术 此技术剔除了支架概念 无电镀 无回流焊 无贴片工序 因此 工序减少近三分之一 成本也节约了三分之一 二 国内 LED 行业技术水平 目前 LED 封装形式多种多样 但整体沿用半导体封装工艺技术来适应 不同的应用 场合 不同的外形尺寸 散热方案和发光效果 其封装形式也不同 LED 按封装形式分类 主要有 Lamp LED TOP LED Side LED SMD LED High Power LED Flip Chip LED COB LED 等 总的来说 COB LED 封装技术是目前国内外产业界趋于认同 的 LED 通用照明产业主流技术方案 全世界 LED 通用照明产业界都在努力寻求高性价比的 生产方案 但是 以上封装形式无论何种 LED 都需要针对不同的运用场合和灯具类 型设计合理的封装形式 因为只有性价比和光源综合性能封装好的才能成为终端的光源产 品 才能获得好的实际应用 与以上几种封装形式不同 由我公司 39 个专利群打造的高 光效小功率型集成封装室内照明光源 采用芯片与灯具的垂直整合封装技术 自成一体 广泛适用于室内照明如 LED 灯管 LED 球泡 筒灯等 它具有集成化程度高 大大减少 了封装工序以及灯具组装工序 提高了自动化程度和运行效率 降低了成本 更提高了产 品质量的可靠性 不仅产品环保 而且生产过程也干净 噪音低 无污染 三 LED 封装光效发展趋势 由上图看出 2011 年单颗 LED 光效已达到 150Lm W 的封装水平 预计到 2013 年将 达到 200Lm W 的水平 将会是现荧光节能灯的 3 倍 因此高光效的使用功能障碍己消除 成本降低成为普及的主要障碍 四 COMMB LED 技术的原理 本 高光效 COMMB LED 面光源集成封装技术 是 COB LED 封装技术的深度挖掘后形成的新技术 采用高反光率的进口镜面铝基板作为 LED 芯片直接承载体 通过独立创新的绝缘注塑电极 结构 LED 固晶 焊线 点胶封装工艺过程的全产业链创新 利用自行研发的智能专机形成 核心软硬件专利技术 充分提高了芯片的激发效率 减少了光的损失和热阻 剔除了复杂 的碗杯注塑和 PCB SMT 回流焊等制程 满足现 LED 行业的高效率集成化要求 创造 性地解决室内通用照明高质量长寿命低成本的产业瓶颈 五 COMMB LED 达到的技术水平 高光效 COMMB LED 面光源集成封装技术 是在现有 COB LED 封装工艺基础上进行大胆创新创造而发展起来的一种新型 COB LED 封装光源技术 该技术充分结合室内通用照明的高光效 无眩光 无闪烁 高显指的使用特点 从芯片到封装再到灯具的全系统 全产业链进行技术垂直整合 大大减少 优化了工序 提 高了集成化封装效率 降低了成本 提高了可靠性 减少了设备一次性投资成本 使我国 在白光 LED 封装 COB LED 技术领域冲破国外专利封装跨入世界先进行列 形成了中国独 有的 COMMB LED 集成面光源技术 六 COMMB LED 技术产品封装结构 目前 LED 灯管发光体中 LED 电极支架是 发光芯片的承载体和电流引入器件 发光时热量的主要外传通道 是 LED 封装中的核心功 能性器件 原有结构采用的 LED 支架由铜板整体冲压成形 再进行电镀银的工艺方案 采 取这种工艺技术 材料利用率较低 目前行业材料利用率仅为 30 左右 浪费较大 致使 LED 产品成本高 另一方面 由于这种结构使芯片的出光效率较低 影响 LED 发光强度 和使用寿命 影响了产品的广泛使用 并且制作过程复杂 加工效率低 国内外均未找到 理想的解决方案 而本项目产品采用芯片直贴铝线直串芯片电极和反光板垂直整合的 光源封装技术 不仅使传热通道上的热阻减少 30 而且出光效率提升 15 制造成本 下降 30 可靠性提升一倍 就整个灯管来说减少了大量的具有强烈化学污染的 PCB 制 程 如下图所示 COMMB LED 高光效集成面光源技术封装结构 七 七 COMM 与同行的工艺流程优势比较与同行的工艺流程优势比较 1 LAMP LED 生产工艺流程 2 SMD LED 工艺流程 3 COB 功率型平面光源产品工艺 4 本项目产品工艺 九 本专利技术的创新点 九 本专利技术的创新点 技术效果和优点 技术效果和优点 1 本项目已形成一整套完善完整的产业化工艺 技术含量高 成 熟 类似于 SMT 产业的 COB 工艺 与同类平面光源封装形式比较 集成化程度更高 可 靠性更高 效率大大提高 必将成为 LED 未来室内照明光源封装的主流技术 2 本 工艺完全自主研发 独立创新 从原材料控制到成品检测工艺 已完全不同于支架式 SMD LED 式工艺 集 COB 封装形式之集成化优点 其工序大大减少 降低了劳动强度 提高了生产效率 3 本项目不仅产品节能环保 无辐射无汞 其生产过程也节能 环保 减少了 PCB 工艺中电镀工艺的高耗能 高污染过程 不存在节能灯生产车间的高 耗能 大量粉尘的空气污染 4 本工艺采用了特殊的进口高反光率 发射率大于 98 的原材料基板 大大激发了芯片和荧光粉的出光效率 与同类面光源比较 其光效提高了 15 5 独特的铝线焊线技术 独立自主开发与之配套的软件程序 减少了多次对 点 提高了对点准确度和可靠性 提高了工作效率 增加工件的工作面积 提高了集成化 程度 6 面光源出光效果 得到更完美体现 与支架式 SMD 点阵发光效果不同 更接近于普通日光灯面光源效果 且降低了眩光效果 7 LED 灯管及其制造方法 采用镜面铝板作为 LED 发光体的并联线路承载体 可从方便地按发光体要求进行配光曲面 设计 使得笫二次配光的要求得已方便实现 并且简化了后续制作工艺 在保证光源板质 量的前提下降低了原材料成本 使出光端的出光效率得到有效提高 8 取缔了回流 焊工艺 减少了死灯故障 提高了芯片寿命 取消了焊锡工艺 采用效率更高的微点焊技 术 大大提高了灯管总装的可靠性和效率 十 项目技术创新难度 项目技术涵盖光学 热学 力学 电学 材料和机械等多 学科交叉 涉及的技术门类和专业知识面广 是多学科多种技术相结合的集成创新工程 因此 不仅对理论知识要求较高 能创新性突破日美欧洲等西方发达国家在 LED 项目技术 上的国际性专利封锁 研发出拥有完全自主知识产权的 LED 灯管全产业链的工艺生产新工 艺 成功解决 LED 灯管封装出光效率提高 散热性能改善和低成本制造叁大世界性难题 同时制造成本大幅度降低 体现出的卓越性价比特征 更可傲视 LED 灯管产业界 十一 COMMB LED 封装技术的目的和意义 目前 LED 行业新成果不断涌现 长期 困扰 LED 进入通用照明领域的发光效率问题 显色性问题在近一年内有了突破性进展 整 个产业在世界范围内正进入一个井喷式发展时期 与节能灯比 LED 灯生产成本高出很多 由此导致销售价格远高于节能灯 该问题一直困扰 LED 的普及推广 为此 国内外 LED 产业界都在努力寻求高性价比 降低成本 的生产方案 本项目技术方案的最大特点实现 规模化实施后 将使灯管 球泡类产品成本下降 30 以上 使 LED 灯具系统出现与传统 日光灯灯具系统的初期投入完全接近 将以最高性价比 成熟可靠的产品迅速占领国内外 市场 传统的冲压成型反光杯体封装工艺是国内 国际通用的发光体生产方法 但其成本降 低是可以预期的 要实现成本的大幅降低 现有的技术方案已无法实现实质性改变 必须 对现有工艺进行革命性变革 我们经过多年的技术储备和研究 将自主发明的 LED 面光源 集成封装专利技术 成功的运用于室内 LED 日光灯管的照明系统 由此实现对生产成本的 大幅降低 将照明系统的成本控制在普通日光灯管照明灯具系统相近的水平 实现了 LED 进入通用照明领域成本控制的世界性 历史性突破 所体现出的卓越性价比特征 更可傲 视 LED 产业界 这是对世界上现有的技术方案的创造性的变革 正是这一变革 形成了我 国 LED 封装产业超越世界水平的机会 这是中国 LED 灯管产业崛起历史使命和神圣责任 也是本公司的十分重要的发展机遇 现该方案已形成小批量生产 充分证明拟实施的项目 产品 已完全具有产业化 规模化生产的条件 对于该核心技术方案 我们建立了完 善的专利壁垒 实现了从产品到工装 再到投巨资研发的核心专用设备和配套的软件开发 都进行了完整的 系统的专利保护 LED 光源在国内约有 1000 亿人民币的市场 全 世界的市场规模约 800 亿美元 我公司运用专利集群所制造的产品 LED 光源 具有形 式灵活 适用范围广的特点 可以广泛用于 LED 灯管 球泡 射灯 路灯 筒灯 面板灯 等等等 不仅可以替代目前运用于室外轮廓的护栏管灯具 更是普通照明中的荧光灯管的 换代产品 目前公司选择 LED 面光源作为企业发展的支柱性项目产品 具有广阔是市场空 间 该产品的应用产品 LED 灯管直接生