探討COB封裝的測試解決方案

近年來，以COB（Chip On Board）方式封裝的LED器件以其特有的優(yōu)勢發(fā)展迅速。這種集成封裝工藝已經拓展出包括MCOB、MLCOB、COF、COMMB等多種形式，無論是光效還是散熱等性能指標都得到了很大提升，已經大量應用于各種LED照明器件，成為LED封裝的主流形式之一。

　　COB器件的光色電參數(shù)測試由于其功率大、單個價格貴、外形種類多，給其實驗室測試和產線測試帶來一些特別的要求。筆者在此交流一些體會，以供交流。

　　關于COB實驗室測試的方案

　　由于COB的功率大，使測試過程中通電后結溫變化很快，不同的測試方法和條件對于測試的結果影響很大。測試時間長短，測試夾具的散熱性等都直接影響測試結果。相同測試條件下，結溫變化對LED光通量、色溫、光效等重要指標的改變幅度可以達到8%以上。所以結溫問題是COB測試過程必須考慮的問題。現(xiàn)在多數(shù)實驗室測試采用了散熱器達到熱平衡后開始測試的方案。該方案使用簡單方便，缺點是比較耗時，同類產品測試時，如果器件的熱阻有大的偏差時會導致測試誤差。星譜公司提供的可以選擇測試方案是，測試設定結溫條件下的光色電參數(shù)。這個方案的優(yōu)點是無需特定的控溫夾具，測試速度快，測試同批次樣本一致性好，測試的重復性好。缺點是需要專門的設備（如星譜光電的SSP8810-S系列產品）。

　　外形種類多對測試夾具的配置增加也給測試帶來不便，不同的夾具會帶來光色參數(shù)測試的偏差。解決方案一般就是對每個夾具作校準修正。

　　關于COB產線測試的方案

　　以下問題給COB的產線測試帶來不便。其一，目前COB產品外形等各種規(guī)格尚無統(tǒng)一規(guī)范和標準，以各廠家根據自己需要設的為多數(shù)，所以現(xiàn)在市場上COB種類繁多，而單個品種的產量難成大規(guī)模。這對全自動COB的測試分選設備開發(fā)帶來不利。其二，COB單顆成本比較高，按照訂單要求生產的過程需要很高的良品率，所以生產過程中補粉的環(huán)節(jié)稱為必要，而且因為COB的規(guī)格品種多，測試環(huán)節(jié)需要提供個性化的服務。其三，采用將COB安裝在散熱器上，當溫度達到平衡后進行測試的方法需要的時間太長，不能滿足產線測試生產要求。

　　目前，COB的產線測試方法有很多種，一般是個性化設計合適的夾具工裝，滿足不同規(guī)格的COB的測試裝料要求，測試方法多采用瞬態(tài)測試、固定延時測試等方式，但這些測試方式的結果有時差別比較大，會出現(xiàn)達不到直接進行比對的要求的情況。產線測試設備不僅要求準確測試COB的相關性能指標還要達到一定的工藝和時效要求，需要與生產企業(yè)現(xiàn)有的生產工藝流程完美銜接。

　　由于不同測試方式造成COB測試結果偏差的根本原因，是測試時的結溫不同。部分企業(yè)也根據自己的理解設計了不同的測試方式，如飛利浦公司曾經委托星譜光電定制的COB及其模組產線測試設備，就考慮結溫因素。提出了在特定基板溫度下對COB進行光、色、熱、電進行綜合測試的要求。這種測試方法的優(yōu)點十分明顯，測試時結溫接近實際使用時的結溫，使測試的結果和實際使用狀態(tài)更加接近?！　τ?span id="9cdde9g" class="hrefStyle" style="word-break: break-all; ">LED應用產品的生產廠家，非常關心在環(huán)境溫度條件正常下點亮后，LED器件的結溫數(shù)據。因為它可以為該產品的可靠性和壽命評估提供直觀的依據，也能為產品在熱結構設計的合理性評估方面提供依據。因加速老化測試方面統(tǒng)一公認的方法和標準還在研究階段，而產品在正常工作情況下的結溫，可以反映產品是否安全工作，這也是壽命評估的主要依據之一。在COB的結溫測試方面，國際上普遍使用的電壓法，已經用于COB的結溫測量，將COB看成一個PN結，應用電壓法測試其綜合的結溫，取得了比較好的效果。

　　隨著COB的市場需求不斷增大、規(guī)格統(tǒng)一規(guī)范，COB檢測分選設備設計理念將會改變，全自動的設備也會成為主流以滿足其生產需要。

　　針對目前COB市場規(guī)格多樣化、參數(shù)多樣化和單個規(guī)格產量小的情況，與之配套的檢測設備就必須提供工裝定制的服務，星譜光電在這方面提供了優(yōu)良的模塊化的設計的解決方案，使一臺設備可以方便使用于各種規(guī)格的COB測試、分選和補粉，滿足COB生產企業(yè)的生產需要，也降低了設備實際成本。同時在熱性能測試的SSP8810-S系列設備和SSP3190-JCH的排測補粉設備中都預留了高壓芯片的測試設計空間，屆時可以滿足各種需要。

　　目前，星譜光電針對COB熱特性測試和產線測試的各種需要，已經陸續(xù)推出了SSP8810-SLED光、色、電、熱綜合測試系統(tǒng)、SSP3190-JCH型COB排測補粉機、3112-JC型COB產線測試系統(tǒng)。其中，公司最新開發(fā)的3112-HP型COB燈具產線綜合性能測試系統(tǒng)已經成功通過飛利浦照明測試驗收，公司也成為飛利浦照明的指定合格供應商。同時，每小時產能3k以上的SSP3190-IPCOB自動分光機目前已經上市。

　　SSP3190-JCH型COB排測補粉機；

　　SSP8810-SLED光色電熱綜合測試系統(tǒng)。

　　為了保證測試結溫測試的精度，星譜光電的這款測試系統(tǒng)除巧妙設計外選用了高端的進口芯片，并配置了3112光色測試系統(tǒng)，使系統(tǒng)能夠同時檢測各種LED以及燈具的光、熱、電、色各項特性參數(shù)及其相互關系。

　　其連續(xù)測試不同結溫下的光色特性變化功能，可以連續(xù)表述LED和LED燈具的光通量、光效、波長、色溫、顯色指數(shù)、色坐標等參數(shù)隨結溫的變化關系。具有這項功能設計的設備，目前國內外尚無同類產品。