UVLED集成模组_上海润铸电子科技有限公司
作者： 上海润铸
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发布日期： 2020-12-22 09:42
信息摘要：
如上所述，目前市面上常见的UV LED集成模组主要有COB和DOB两种。两种模组的区别主要体现在以下几个方面： 一、封装物料； 二、生产工艺； 三、光性能； 四、电性能； 五、热性能。
如上所述，目前市面上常见的UV LED集成模组主要有COB和DOB两种。两种模组的区别主要体现在以下几个方面：
一、封装物料；
二、生产工艺；
三、光性能；
四、电性能；
五、热性能。
（1）封装物料
在封装物料的选择上，COB与DOB的主要区别在于芯片和基板。目前市面上，采用横向结构芯片的COB和垂直结构芯片的COB都很常见，而DOB基本都采用垂直结构芯片。用于UV LED集成模组的基板主要有两种，即铜基板和氮化铝（AlN）陶瓷基板。两种基板的区别体现在以下几个方面。
一、价格。氮化铝陶瓷基板比铜基板的价格更高。
二、结构。铜基板的结构从上到下一般为电路层（铜层）、绝缘层（BT树脂）和铜层，而氮化铝陶瓷基板一般为电路层和陶瓷层。
三、力学特性。氮化铝陶瓷很脆，在制造和安装过程中很容易出现裂纹甚至破裂，而铜基板一般不会出现这种异常。
四、热性能。铜的导热系数尽管比氮化铝高，但铜基板内包含了一层绝缘层，这会在一定程度上阻碍芯片的散热。
五、设计多样性。相比陶瓷基板，铜基板更容易实现形状尺寸上的变化。封装物料的选择不同，器件的性能和可靠性等都会有一定的差异。
（2）生产工艺
主要体现在以下两个方面
一、COB一般属于客制化产品，很难实现标准化或者大规模生产，而DOB由于是将已标准化大规模化生产的UV LED器件贴装于基板上。
二、COB的制造工艺难度比DOB更大，一旦出现制造不良，比如塌线，整个COB就报废，而DOB就只损失某个器件。而且，在使用过程中一旦发生光源失效，COB只能将整个光源更换，而DOB只需要更换失效的器件。
（4）光性能
因横向结构芯片通常采用蓝宝石作为衬底，所以其散热性能要比垂直结构芯片要差。因此，垂直结构芯片可允许通过的最大正向电流以及光功率密度等都比横向结构芯片的要大。采用横向结构UV LED芯片的COB因其芯片特性限制而常用于低功率（几十瓦以下）要求的场合。
（5）电性能
目前，UV LED的防静电保护基本采用加齐纳的方式来实现。因此，COB无法做到每颗芯片的防静电保护，而DOB可以。所以，COB的抗静电性能要比DOB差很多。而且，DOB模组可以通过基板的线路设计实现单颗器件的点亮测试和漏电流测试，便于失效分析。
（6）热性能
一般来说，UV LED器件的散热路径主要有三个：
①芯片-金线-线路层-碗杯-环境；
②芯片-外封胶（气体或空气）-透镜（盖板）-环境；
③芯片-固晶层-基板-环境。相比之下，路径①和②的散热能力很有限，路径③是主要的散热途径。据此，COB与DOB的典型结构及主要散热路径如图五所示。如前所述，横向结构芯片自身的散热性能不佳。那么，对比采用垂直结构UV LED芯片的COB和DOB的散热路径可以发现，DOB在器件上多了两层很薄的镀金层和一层氮化铝陶瓷以及在基板和器件间多了一层焊料层，但在基板上少了一层绝缘层（导热系数如表三所示）。
在不考虑扩散热阻等因素的理想状态下，对COB与DOB进行热阻计算。从表三中可见，相比DOB，COB的总热阻要大得多，这是因为COB铜基板内的绝缘层的热阻过大。而对于DOB来说，其焊接互联层（包括固晶层和锡膏层等）对其总热阻的占比较大，如果互联层的焊接质量不佳，例如焊料不足或空洞很多，其对总热阻的影响将更大。
