COB光源 PK SMD光源 谁更胜一筹?

   2015-04-15 世界LED网19830
核心提示:笔者将对SMD和COB主要从生产制造效率优势、低热阻优势、光品质优势、应用优势、成本优势五大方面进行对比。
 SMD和COB是目前市场上主要的应用光源。但随着LED功率化、模组化、低成本、高可靠性的不断发展,对封装技术的要求将越来越苛刻,尤其是封装材料和封装工艺。封装技术比较复杂,需要综合考虑光学、热学、电学、结构等方面的因素,同时低热阻、稳定好的封装材料和新颖优异的封装结构仍是LED封装技术的关键。然而,COB由于光源有热阻低,光通量密度高,眩光少,发光均匀等特性,于近年来得到越来越多的重视,在室内外照明灯具中得到了广泛的应用,如筒灯。
SMD COB
  行业市场对COB越来越多的重视,让业内分为不同的站队,有的认为认为COB会成为日后光源主流,有的认为SMD和COB事平分秋色,各有所需,只是个别制造方面区别于SMD,但不存在是否取替之论。
  于此,笔者将对SMD和COB主要从生产制造效率优势、低热阻优势、光品质优势、应用优势、成本优势五大方面进行对比。
  SMD和COB的产品各自优势
  SMD光源具有发光角度大,可达120—160度,组装密度高、电子产品体积小、重量轻,贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右,一般采用SMT之后,电子产品体积缩小40%—60%,重量减轻60%—80%。另外,可靠性高、抗振能力强。焊点缺陷率低;高频特性好,减少了电磁和射频干扰;还易于实现自动化,提高生产效率,降低成本达30%—50%,节省材料、能源、设备、人力、时间等。
  而COB封装技术即板上芯片封装,是裸芯片贴装技术之一,LED芯片交接贴装在印刷线路板上,芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现,并用树脂覆盖以确保可靠性。COB光源模组属于高功率集成光源,电路可以根据客户要求随意设计,散热更合理,可以有效地避免分立光源器件组合存在的点光、眩光等弊端。眩光少,还可以通过加入适当的红色芯片组合,在不明显降低光源效率和寿命的前提下,有效地提高光源的显色性。视角大且易调整,减小出光折射损失。出光更均匀及安装简单方便。
  优势对比
  1.生产制造效率优势
  COB封装在生产流程上和传统SMD生产流程基本相同,在固晶,焊线流程上和SMD封装效率基本相当,但是在点胶、分离、分光、包装上,COB封装的效率要比SMD类产品高出很多,传统SMD封装人工和制造费用大概占物料成本的15%,COB封装人工和制造费用大概占物料成本的10%。从此数据来看,明显地采用COB封装,人工和制造费用可节省5%。
  2.低热阻优势
  传统SMD封装应用的系统热阻为:芯片—固晶胶—焊点—锡膏—铜箔—绝缘层—铝材。COB封装的系统热阻为:芯片—固晶胶—铝材。从结构上,COB比SMD简化了生产结构,而系统热阻要远低于传统SMD封装的系统热阻,也大幅度提高了LED的寿命。
  3.光品质优势
  传统SMD封装通过贴片的形式将多个分立的器件贴在PCB板上形成LED应用的光源组件,此种做法存在点光,眩光以及重影的问题。而COB封装由于是集成式封装,是面光源,视角大且易调整,减少出光折射的损失。
      4.成本优势
  传统SMD封装需要增加支架、锡膏成本,增加贴片和回流焊工艺成本,而COB封装技术是在PCB板上直接进行芯片封装,少去了SMD封装技术使用的芯片支架等物料和制作流程,在相同功能的照明灯具系统中,实际测算可以降低30%左右的光源成本。使用COB光源较之使用传统SMD封装光源有五大优势,在光源生产效率、热阻、光品质、应用、成本上均有较大优势,综合成本可降低25%左右,而且使用器件简单方便,工艺流程简单。
  SMD封装陆续向COB转型
  综合以上优势对比,可见使用COB光源较之使用传统SMD封装光源有五大优势,在光源生产效率、热阻、光品质、应用、成本上均有较大优势,综合成本可降低25%左右,而且使用器件简单方便,工艺流程简单。
  首先,对比两者的生产流程可以看出,COB光源在应用端省去了贴片和回流焊的流程,大幅度降低了应用端生产和制造流程,同时可省去相应的设备,生产制造设备投入成本更低,生产效率更高。其次,从成本和应用的角度看,随着LED在照明领域越来越广泛,集成式COB封装越来越多地适用于新一代LED照明结构,发展COB封装也是解决现有SMD封装结构中热阻高,成本高等问题的主要途径。另外,COB封装数量将以其优异的性能在LED封装占比逐渐增加,特别是产值规模占比提升更为明显,进一步推动LED照明的普及。
  COB封装技术在成本、性能、光品质等方面的显著优势,已经奠定了COB封装的技术和市场地位。且一些SMD封装厂商目前已经陆续在从传统的SMD封装技术上往COB封装转型。当然受其封装密闭性的影响,目前COB封装主要是COB面光源,主要应用市场在室内外灯具,如射灯、筒灯、天花灯等室内应用场合;路灯、工矿灯、汽车灯等室外应用场合。
  SMD较COB应用领域更广泛
  据有关研究中心数据显示,2013年LED封装行业市场规模达到403亿元,较2012年的320亿元增长了25.94%。其中SMD产量占总产量的51.9%,成为主流的封装形式;而COB占比为7.7%。但随着性价比的提升,COB封装在LED射灯、LED筒灯等商照领域日益被市场广泛接受,COB封装需求得到进一步增加,全年COB市场占比也将进一步提高。预计2014年我国LED封装行业市场规模将达到534亿元,而COB市场规模将达50亿。
  众所周知,近年来COB主要应用在在商照上,在配合反光杯或透镜的形式下,已经成为目前定向照明主流解决方案,如珠宝照明、服装照明等。此外,材料、制造设备的改进与COB的发展相辅相成,更是进一步加速了COB性价比的提升,显现出其在商业照明领域的优势。但COB也存在应用的局限性,其在户外泛光灯、仓库,路灯的使用率不高。尽管如此,仍不阻挡COB在当下市场上的“青云直上”趋势,从逛展会、逛门市、看广告、挑产品等渠道,可获知其在光源市场的“受宠”程度。
  因此,就有行业人士提出疑问:COB市场日益兴起,是否会对SMD市场及企业造成威胁,造成挤压?
  SMD2835仍为市场主流
  COB不可能危及贴片市场,两种产品都有各自的产品应用领域。COB由于自身的光形特点,其在商业照明领域尤其独特优势。而贴片发展到现在,从形态上讲,虽然现在出现了3030、2016、1616、1010等新形态,其中2835仍为市场主流,只是在光电性能上不断深度优化。COB对SMD不会造成挤压,更不会取替。因为SMD在应用领域上目前来说还是比COB广泛些,而COB目前只是暂时应用于商业照明居多。据其透露,目前已生产出3W、5W、7W、10WCOB面光源,及3030、28351W大功率贴片。据了解,产出的3030、28351W大功率贴片其光效均大于110LM每W,显指大于80产品,广泛应用于球泡灯、射灯、天花灯等。
对传统封装造成冲击?“口径不一”
  COB的兴起会对传统的封装造成一定程度的冲击和较大的影响。SMD会越来越少,趋势总在一些中低端产品上,比如直插式的LED产品。而COB光源就是LED芯片直接贴在高反光率的镜面金属基板上的高光效集成面光源技术,此技术剔除了支架概念,无电镀、无回流焊、无贴片工序,因此工序减少近三分之一,成本也节约了三分之一。无疑这种封装方式会对传统封装造成冲击,但COB不是唯一的技术解决方案,下一步CSP(芯片级封装)技术离产业化也越来越近了,成本会进一步降低,效率会更高。对于所提到的CSP技术于近两年在业内“疯传”,有业内专家和企业认为其是革封装命之嫌。研究机构认为,“免封装”也是一种封装,只不过这是一种崭新的、先进的工艺。于是,有不少行业人士担忧道:现在COB、CSP出来了,传统封装企业的日子更不好过了。这两者会对传统封装市场和企业带来严重的冲击。与之相反地,COB和CSP不会冲击贴片封装市场,依目前行业发展来看,CSP的客户直接应用还是有局限的,都是在高端产品上,且现在国内应用的案例寥寥可数。
  解决法:技术升级、兼并重组、规模效率
  无论是“时代兴”的COB还是“半路杀出一个程咬金”的CSP,有传统封装企业老总表示,这将会迫使传统封装企业不得不转型升级,也将进行淘汰法则,封装行业的小企业越来越难做,大企业则将继续推进重组;行业完成洗牌后,最终会留下规模企业,“大者恒大、强者恒强”的局面会更加明显。
  传统的封装要想生存,就必须得进行技术升级,行而业内要进行兼并重组,因为未来更加注重规模和效率,小的封装企业生存空间进一步被压缩。
  我国中游封装领域的整体特点是进入门槛低,企业规模小、数量多,市场竞争日益激烈。据统计数据显示,2014年封装企业数量为1600家,以主营业务计算共有上市企业8家,包含长方半导体、雷曼光电、瑞丰光电、聚飞光电、万润科技、鸿利光电、国星光电、歌尔声学。同时,一些大型的下游应用企业设立有自己的封装产线,如真明丽集团、德豪润达、勤上光电等。此外,国外及中国台湾多数封装企业都在国内设立有生产基地,中国内地地区俨然已成为全球最大的LED封装生产基地。
  预计,2015年将减少至1300家。通过调研也发现,2014年产值上亿元的中大封装企业扩产比重占据了60%以上。并预计到2015年,中国LED封装规模超10亿企业将超过10家,未来三年企业并购的速度会加快。而规模小的封装企业面临着资金短缺、技术落后以及残酷的价格战争等压力,未来中游封装领域市场集中化、规模化是必然趋势。规模化的实现就需要向上向下的产业链整合。一方面与芯片企业合作,另一方面则进入下游应用领域。据统计,90%以上的封装企业已经进入下游应用领域,并且应用的产值比例正不断上升。2013年9月,鸿利光电以3117.6万元收购广州佛达信号38%的股权,该笔收购表明鸿利光电未来要加大投资力度,做大LED汽车照明产业。
  另外,随着IPO“注册制”改革以及我国资本市场的不断开放化,未来将会有更多的LED封装企业把登陆资本市场作为发展目标。 
 
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