封裝行業(yè)近年來一直處于新材料、新工藝的快速驅(qū)動(dòng)及發(fā)展階段，SMD貼片封裝、倒裝COB、“免封裝”、CSP、EMC封裝等，幾條技術(shù)路線并存，互相競爭，但誰也無法一統(tǒng)天下。
EMC支架具高耐熱、抗UV、通高電流、體積小、抗黃化的特性，為追求成本不斷下降的LED封廠帶來新選擇，國內(nèi)廠家對(duì)于EMC的研發(fā)及量產(chǎn)的腳步似乎走得更快了一些，包括天電光電、鴻利光電、晶科電子、斯邁得、瑞豐光電、以及晶臺(tái)光電等在內(nèi)的主流封裝廠商均已開始采用EMC封裝。
跟PPA及PCT材料不同，由于EMC材料無法回收利用， EMC的結(jié)構(gòu)形式以及制造良品率都會(huì)影響到支架的成本，同時(shí)，需要較好的銅片材料以匹配EMC材料的高可靠性，造成支架成本居高不下。另外，目前EMC支架整體成本和精度都有待提升，核心技術(shù)仍然集中在日本和臺(tái)灣企業(yè)手中，國內(nèi)封裝廠基本都是購買支架封裝。天電光電是國內(nèi)最大支架生產(chǎn)廠商，但產(chǎn)能仍落后于日本企業(yè)。
EMC封裝產(chǎn)品會(huì)有怎么樣的產(chǎn)品性能?是否有能夠和其他封裝形式相媲美的資本?未來能否成為主流封裝形式之一?本期阿拉丁評(píng)測將為您一一揭曉。
本期評(píng)測由佛山市香港科技大學(xué) LED-FPD 工程技術(shù)研究開發(fā)中心對(duì)樣品的參數(shù)與性能進(jìn)行檢測。
評(píng)測樣品是來自福建天電光電科技有限公司的EMC封裝產(chǎn)品，產(chǎn)品型號(hào)為1A1A，外觀如圖 1 所示。
發(fā)光面 焊盤
圖 1 天電 1A1A 產(chǎn)品外觀圖
此款產(chǎn)品的外觀尺寸為 10mm X10mm，發(fā)光面直徑高達(dá) 9.4mm，發(fā)光 面約占總面積的 69.3%,樣品功率為20W。
[NT:PAGE] 1、基本光色電性能
首先，利用遠(yuǎn)方光譜分析系統(tǒng)及 2m 積分球(圖 2),并隨機(jī)抽取 5 顆樣 品對(duì)該款產(chǎn)品進(jìn)行了光色電參數(shù)基本測試，其測試結(jié)果如表 1 所示。
圖 2 遠(yuǎn)方光譜分析系統(tǒng)及 2m 積分球
表 1 1A1A 產(chǎn)品基本光色電參數(shù)(@ 540mA)
可以看出，該款產(chǎn)品的相關(guān)色溫約為 3000K，顯色指數(shù) Ra 平均值超過93，在如此高顯色性能的基礎(chǔ)上光效接近 100lm/W。
2、光參數(shù)的溫度變化特性
此測評(píng)項(xiàng)目，采用的是 T3ster 熱瞬態(tài)測試儀配備的可控溫積分球 TERALED(圖3)進(jìn)行測試。隨機(jī)抽取 2 顆樣品，分析了光通量、相關(guān)色 溫、色坐標(biāo)等光參數(shù)的溫度變化特性，其結(jié)果如圖 4～圖 6 所示。
此處測試設(shè)備能承受的最高功率為10W，故下列測試均采在270mA下進(jìn)行。
圖 3 TERALED
1)光通量維持率-溫度變化特性(@ 270mA)：
圖 4 光通量維持率-溫度變化曲線(溫控臺(tái)溫度)
2)相關(guān)色溫-溫度變化特性(@ 270mA)：
圖 5 相關(guān)色溫-溫度變化特性(溫控臺(tái)溫度)
3)色坐標(biāo)-溫度變化特性(@ 270mA)：
從圖 4～圖 6 結(jié)果看來，從 20℃到 90℃的溫度變化下，光通量衰減了 11%左右，衰減率約為 0.16%/℃，相關(guān)色溫變化在 50K 以內(nèi)，色坐標(biāo) x 變化 在 0.001 以內(nèi)，色坐標(biāo) y 變化在 0.006 以內(nèi)。
3、高溫高濕老化
老化條件為 85℃&85%RH，老化過程中樣品以 540mA 電流點(diǎn)亮，分別 在 0h、168h 和 336h 進(jìn)行光色電性能測試，其光通量維持率如圖 7 所示。
圖 7 光通量維持率隨老化時(shí)間的變化
可見，此款產(chǎn)品經(jīng)過 336 h 的 85℃&85%RH 通電老化后性能穩(wěn)定。
4、結(jié)溫?zé)嶙杓敖殿~曲線
此評(píng)測項(xiàng)目使用熱瞬態(tài)測試儀 T3Ster(含高電壓模塊)，如圖 8 所示。
圖 8 熱瞬態(tài)測試儀 T3Ster
經(jīng)測試，樣品在環(huán)境溫度 25℃時(shí)的結(jié)溫為 60.8℃，器件熱阻為 1.1 K/W。 降額曲線如圖 9 所示。
圖 9 最大電流在不同環(huán)境溫度下的降額曲線
5、顏色空間均勻性
圖 10 所示的設(shè)備是光源近場測角光度儀 SIG400，一般用于光源的近場 光學(xué)分布測試，可生成面光源發(fā)光模型，用于二次光學(xué)的仿真設(shè)計(jì)。除此之 外，該設(shè)備配有的 ProSource 軟件可分析光源表面任意點(diǎn)在空間的光學(xué)分布。佛山市香港科技大學(xué) LED-FPD 工程技術(shù)研究開發(fā)中心，除了可為客戶提供 光源的近場光學(xué)分布測試，還可以利用 SIG400 及配有的 ProSource 軟件對(duì) 產(chǎn)品進(jìn)行更為深入的分析。
圖 10 光源近場測角光度儀 SIG400
此次評(píng)測，我們測試了天電 1A1A 產(chǎn)品近場光學(xué)分布，圖 11 與圖 12 分別為該產(chǎn)品正面的光強(qiáng)分布圖與相關(guān)色溫分布圖。
圖 11 正面光強(qiáng)分布圖
圖12 正面相關(guān)色溫分布圖
同時(shí)，通過近場測試，還可測量得到產(chǎn)品的相關(guān)色溫空間分布均勻性，如圖 13 所示，該款 1A1A 產(chǎn)品的相關(guān)色溫空間分布均勻性較好，集中在3050K~3150K 之間。
圖 13 相關(guān)色溫空間分布
以上數(shù)據(jù)由佛山市香港科技大學(xué) LED-FPD 工程技術(shù)研究開發(fā)中心提供
結(jié)語
從此次測試數(shù)據(jù)來看，EMC封裝產(chǎn)品在光色參數(shù)方面，已經(jīng)不輸于其他封裝形式，產(chǎn)品性能表現(xiàn)優(yōu)越;從市場反響方面看，在一些高端品牌中，如飛利浦、歐司朗等都在不斷開始使用EMC封裝產(chǎn)品，并且在立足室內(nèi)照明基礎(chǔ)之上，不斷往大功率的戶外拓展。EMC封裝大規(guī)模應(yīng)用的唯一阻礙就是成本，隨著陸系LED封裝廠的積極推進(jìn)， EMC擴(kuò)增腳步加速，天電光電等封裝廠EMC新生產(chǎn)線的投產(chǎn)，EMC封裝的價(jià)格降幅可能在產(chǎn)能持續(xù)增加下擴(kuò)大。
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