除外力因素外,金線斷裂根本原因是材質(zhì)或焊線生產(chǎn)時存在缺陷,有很多缺陷或損傷是難以檢查發(fā)現(xiàn)的,甚至在一段時間內(nèi)老化也發(fā)現(xiàn)不了;但光源在長時間使用時,高低溫引起膠體反復(fù)膨脹收縮,不斷拉扯金線,缺陷或損傷逐步被放大,最終導(dǎo)致在薄弱處斷裂形成開路。
外力損傷也存在類似現(xiàn)象,很多時候是壓傷,并沒有壓斷,但最終還是會在損傷處斷裂。
所以說有無金線并不是高可靠性的關(guān)鍵,焊線工藝才是關(guān)鍵,兩年前我看過一篇產(chǎn)品分析對比的文章截圖,西鐵城高密度COB光源就采用金線鍵合工藝。
但有許多封裝廠家,受限于設(shè)備與工藝,焊線時或多或少存在缺陷,此時,光源的工作溫度高低將直接決定光源失效的時間,尤其是高密度光源,金線的細(xì)微缺陷都將是致命的。所以說高溫對無金線覆晶結(jié)構(gòu)封裝產(chǎn)品的影響比正裝小,也可以說覆晶結(jié)構(gòu)抗高溫能力更強(qiáng)。
覆晶結(jié)構(gòu)采用焊接方式會存在虛焊現(xiàn)象,但控制好這個比焊線會簡單很多,而且很少會發(fā)生外力造成損壞。
基于以上分析,我們認(rèn)為覆晶結(jié)構(gòu)在死燈失效方面發(fā)生概率比大部分正裝結(jié)構(gòu)要低很多。
造成光衰的原因較多:
△當(dāng)覆晶結(jié)構(gòu)封裝與正裝采用同樣材質(zhì)時,兩者光衰區(qū)別完全取決于光源工作時的溫度,從這方面來講,覆晶結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱效率高,相對占有優(yōu)勢。若正裝采用鏡面鋁基板時,鏡面被氧化是產(chǎn)生光衰的主要原因之一,而覆晶結(jié)構(gòu)反射層是耐高溫油墨,相對變化較小。
光源發(fā)生色溫漂移,主要原因是長期承載過高溫度,使與色溫相關(guān)的熒光粉、膠、芯片、反射層顏色產(chǎn)生了變化而造成的。正常情況下,覆晶結(jié)構(gòu)與正裝均取決于溫度控制。由于正裝芯片PN層、也是熱產(chǎn)生層,直接與粉膠接觸,容易形成粉膠局部高溫,造成光衰與色溫漂移。
現(xiàn)在,我想就覆晶結(jié)構(gòu)與正裝結(jié)構(gòu)光效誰高誰低跟大家探討下,對于這個問題分歧較大,我對此純做分析,大家自己判斷。
在市面上,許多行業(yè)人士提起倒裝。大部分人認(rèn)為光效沒有正裝高,那是因為許多倒裝產(chǎn)品走的是低端路線,并不能代表高端覆晶結(jié)構(gòu)封裝的水平。
首先,在晶片尺寸一致前提下,我們來看看晶片上與光效相關(guān)的對比。
△前面幾項倒裝略占優(yōu)勢,但就晶片生產(chǎn)工藝,正裝比倒裝成熱。理論上倒裝晶片光效更高,實際上未能完全實現(xiàn)。有待晶片廠家提升。
在粉膠一樣、散熱一樣、芯片排布一致前提下,我們再來看看其他因素的對比分析。
△從此表分析,覆晶結(jié)構(gòu)封裝沒有金線擋光及固晶膠吸光,會略占優(yōu)勢,但反射率較鏡面低,光效會略比鏡面鋁低,考慮到結(jié)溫對光效的影響,在這幾個因素上看覆晶結(jié)構(gòu)光效會略高于正裝。
綜合以上分析,同等條件下,尤其是散熱器件一致前提下,我個人認(rèn)為高端覆晶結(jié)構(gòu)封裝產(chǎn)品的光效目前不低于正裝,未來隨著倒裝芯片性能的提升,光效將超過正裝。
講到光效,我對此有些個人看法,相信大家很多時候會看到某某產(chǎn)品光效達(dá)到170lm/w、180lm/w,其實這里面水分太多,由于測試設(shè)備、測試條件、測試方法等原因,大多數(shù)人無法去準(zhǔn)確驗證。但實際使用時與之相差很大,沒有這個必要,如果要強(qiáng)調(diào)達(dá)到多少光效,應(yīng)該提供完整的具有公信力的測試報告。說明是實驗室數(shù)據(jù)還是應(yīng)用數(shù)據(jù)。
另一方面晶片的排列對光效測試有很大影響,覆晶結(jié)構(gòu)封裝芯片排列密度高,積分球取光效率低,也會造成光效數(shù)值低的表像,其實很多時候應(yīng)該使用光分布計來測量而非積分球,結(jié)合光束角及中心光強(qiáng)來對比。
下面我簡單講下覆晶結(jié)構(gòu)封裝的歷程:
1. 覆晶芯片及覆晶結(jié)構(gòu)封裝早在1960有1BM公司研制成功。
2. 在上世紀(jì)八十年代才解決晶片與基板連接問題,進(jìn)入大范圍應(yīng)用階段。
3. 上世紀(jì)90年代初隨著藍(lán)光LED問世,覆晶結(jié)構(gòu)與LED結(jié)合,開始進(jìn)入研發(fā)。
4. 本世紀(jì)初,覆晶結(jié)構(gòu)的LED晶片問世,開始應(yīng)用于高要求場合。
5. 2010年開始,覆晶結(jié)構(gòu)封裝產(chǎn)品逐漸進(jìn)入商業(yè)照明并迅速發(fā)展。