Συσκευασία COB LED
In COB packages, the diodes are die-bonded to the substrate using an adhesive with high electrical conductivity, high thermal conductivity and high thermal stability, which is typically a silver-based epoxy. Other die bonding materials including silver-quilt liquid and pastes are also used. The electrical path to the diodes are made with thermosonic ball bonding using gold wires which are known for their high throughput, high strength, and resistance to surface corrosion. However, intermetallic compound formation between the gold wire and the substrate occurs at a higher temperature (>120 μοίρες). Αυτό μπορεί να προκαλέσει αστοχίες συγκόλλησης όπως το φαινόμενο Kirkendall λόγω ατομικής διάχυσης μεταξύ του χρυσού σύρματος και του μαξιλαριού σύνδεσης αλουμινίου. Η σφηνοειδής συγκόλληση αλουμινίου επιτρέπει την επεξεργασία σε θερμοκρασία δωματίου και τη συναρμολόγηση λεπτού βήματος με το υπόστρωμα, καθιστώντας το μια ανταγωνιστική επιλογή για εφαρμογές όπου η συγκόλληση σε υψηλή θερμοκρασία είναι ανησυχητική.
Πριν από τη διανομή κίτρινης σιλικόνης γεμάτη φώσφορο, τραβιέται ένα φράγμα γύρω από την περιοχή του φωσφόρου με ένα παχύρρευστο υγρό σιλικόνης. Στα LED COB χρησιμοποιούνται διαφορετικές έννοιες συσκευασίας φωσφόρου. συνδετικό απευθείας στα τσιπ LED. Η πρόκληση της χρήσης αυτής της μεθόδου είναι να εξασφαλιστεί η ομοιόμορφη ανάμιξη και διασπορά του συνδετικού και του φωσφόρου έτσι ώστε να μην επηρεάζεται αρνητικά η ποιότητα του χρώματος. Η σύμμορφη επίστρωση φωσφόρου αναφέρεται στον ψεκασμό φωσφόρου με ελάχιστο συνδετικό στην επιφάνεια της μήτρας για πολύ σταθερά πάχη επίστρωσης γύρω από ολόκληρη τη μήτρα. Τα LED COB που βασίζονται σε CSP χρησιμοποιούν συνήθως αυτή τη μέθοδο για την εναπόθεση φωσφόρων και στις πέντε όψεις της μήτρας εκτός από αυτήν με τα μαξιλαράκια επαφής. Μια πιο λεπτή μέθοδος συσκευασίας COB είναι η εφαρμογή του μίγματος φωσφόρου σε ένα οπτικό κύπελλο μέσα στο οποίο βρίσκεται η μήτρα LED. Το οπτικό κύπελλο λειτουργεί ως ανακλαστήρας για να εξάγει περισσότερο φως από τη μήτρα, ενώ μειώνει τη χρήση του υλικού φωσφόρου καθώς και βελτιώνει την απαγωγή θερμότητας. Τα απομακρυσμένα διαλύματα φωσφόρου, τα οποία τοποθετούν το στρώμα φωσφόρου σε απόσταση από τη μήτρα, είναι επίσης μια επιλογή για την παροχή ομοιόμορφου στρώματος μετατροπής φωσφόρου και τη μείωση της πιθανότητας του φωτός να διασκορπιστεί πίσω στην επιφάνεια του υποστρώματος.
Το υπόστρωμα COB έχει σχεδιαστεί για να διευκολύνει τη συναρμολόγηση και το χειρισμό της συσκευασίας LED και επίσης να εξασφαλίζει μια αποτελεσματική θερμική διαδρομή μεταξύ της συσκευασίας LED και της ψύκτρας. Οι συστοιχίες LED COB κατασκευάζονται συνήθως σε πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος με μεταλλικό πυρήνα (MCPCB) ή κεραμικό υπόστρωμα. Τα κεραμικά υποστρώματα διακρίνονται για την υψηλή χημική και θερμική τους σταθερότητα. Προτιμώνται σε περιβαλλοντικά απαιτητικές εφαρμογές. Ωστόσο, η θερμική αγωγιμότητα των κοινών κεραμικών είναι χαμηλή (20-30 W/mK για το αλουμίνιο). Το κεραμικό νιτρίδιο αλουμινίου (AlN) έχει εξαιρετική θερμική αγωγιμότητα, αλλά είναι ακριβό. Σε σύγκριση με τα κεραμικά υποστρώματα, τα MCPCB, τα οποία έχουν σχεδιαστεί για να παρέχουν υψηλή θερμική αγωγιμότητα, έχουν πλεονεκτήματα χαμηλότερου κόστους και καλύτερης μηχανικής αντοχής. Η πιο κοινή κατασκευή MCPCB αποτελείται από μια πλάκα βάσης κατασκευασμένη από χαλκό, ένα διηλεκτρικό στρώμα και ένα ανώτερο στρώμα χαλκού. Η θερμική αντίσταση ενός MCPCB εξαρτάται από τη χημεία του οργανικού διηλεκτρικού στρώματος που βρίσκεται και βρίσκεται ανάμεσα σε δύο μεταλλικά στρώματα.
