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新品测评

7款品牌COB产品深度评测

作者:  发布时间:2015-01-16 10:52:08  浏览次数:   来源:

一、前言
  灯具的散热性能往往会成为光品质、照明稳定性的决定性因素,早在COB封装诞生之初,就因其高光效、低光衰、散热好等优点,被业界普遍看好,到 如今,COB封装已实现革命性进步,突破了各项技术瓶颈。今年5月,在新世纪LED沙龙·广州站上,来自各企业的代表和行业工程师都明确表示,目前COB 封装在技术层面已完全成熟。COB封装光源凭借其高性价比、相对SMD较低的热阻和散热的优势,已在商业照明中获得了一席之地。飞利浦、欧司朗等以大功率 应用起家的企业,也逐渐开始在中小功率应用产品上发力。
  基于其散热方面的优越性,一批封装企业开始在COB封装上压下重本。目前国内不少封装企业已实现量产,但稳定可靠的COB封装光源,依然是凤毛 麟角。COB封装是将芯片直接贴在镜面金属的集成面光源,且是多个芯片采用不同结构的串联。这种封装技术对于单颗芯片要求更高,整个光源的稳定性和可靠性 也更难以把控。
  那么,COB封装的光效、光衰、散热和可靠性等方面到底具有怎样的表现?
  据新世纪LED评测室市场调研数据显示,目前COB封装在中小功率应用市场出货量相对较多,应用也较为广泛。本期评测,样品功率选择了在应用市 场相对更具有代表性的范围:8-10W,邀请业内COB封装具有代表性的企业:升谱光电、晶科电子、科锐、同一方光电、鸿利光电、艾迪森、西铁城。
  本期评测由佛山香港科技大学LED-FPD工程技术研究开发中心对样品的光电参数与样品性能进行检测。
  因企业产的产品与技术存在差异的客观事实,难以将样品规格如功率、尺寸等完全统一。本期评测数未将样品的应用场景纳入评测的范围,故对于样品的色温未作出明确规定。
  二、样品介绍
注:表1 中样品的功率值为样品规格书提供的额定功率
#1升谱样品(G17-303H0312-1811MA)
#2晶科样品(EP09-W8)
#3科锐样品(CXA1512-40F-N2-NOH-00003)
#4同一方样品(PR2345)
#5鸿利样品(HL-LM002H384W-7B3C12)
#6艾笛森样品(HM09)
#7西铁城样品(ZM-RC1430K0902-R8M-9W)
三、测试设备与测试条件
  光电特性:
  产品评测PRODUCT REVIEWS使用远方PMS-80 光谱分析系统配2m积分球(图9)测量常温下的光电参数。
图9
  使用探针台配150mm 积分球(图10)及InstrumentSystem CAS-140CT 光谱分析系统(图11)测量在探针台不同温度下的光电参数。
图10
图11
  热特性:
  使用MicRed T3Ster® 系统(图12)测量热特性。
图12
  实验设置: 实验室环境温度为25 ℃,相对湿度为40% ~ 60%; 样品以图13 方式粘贴到20W 散热器表面进行测试; 均使用1800 s 加热时间,1800 s 测试时间。
图13
  配光特性:
  使用光源近场测角光度仪Source Imaging Goniometer(SIG-400)( 图14)测量近场光学分布,将其产生的光源文件导入Tracepro 进行仿真后得到配光特性(发光角度及配光曲线)。
图14
  老化特性:
  使用高温恒温箱JX-2220B 及IPD-20001SLU恒流电源(图15)进行高温老化试验。
  试验条件: 温度:85℃ ;老化时长:168h;驱动:样品额定恒流驱动。
图15
  注:报告中评测数据若未特殊说明,均为老化试验前的测试数据。
四、光电特性
  老化试验前光电参数:
  探针平台不同温度下的光电特性测试条件:测试温度范围:25℃ ~85℃;温度间隔:15℃测量电光特性包含:光通量、电压、色温、色坐标。
  分析内容:光通量随探针平台温度升高的衰减情况;电压随探针平台温度变化的偏移情况;色温随探针平台温度变化的偏移情况;色坐标随探针平台温度变化的偏移情况。
光通量随探针平台温度升高的衰减情况
  分析:晶科的样品光通量随平台温度升高的衰减最小,西铁城的样品光通量随平台温度升高的衰减最大。
电压随探针平台温度变化的偏移情况
  分析:西铁城的样品电压随平台温度升高的偏移最小,升谱的样品电压随平台温度升高的偏移最大。
色温随探针平台温度变化的偏移情况
  分析:艾笛森的样品色温随平台温度升高的偏移最小,同一方的样品色温随平台温度升高的偏移最大。
色坐标随探针平台温度变化的偏移情况
  分析:对于色坐标x, 艾笛森的样品随平台温度升高的偏移最小,同一方样品的偏移最大;对于色坐标y,升谱的样品随平台温度升高的偏移最小,鸿利的样品偏移最大。
五、配光特性
配光曲线-升谱发光角度116度
配光曲线-晶科发光角度116度
 
配光曲线-科锐发光角度116度
配光曲线-同一方发光角度120度
配光曲线-鸿利发光角度120度
配光曲线-艾迪森发光角度118度
配光曲线-西铁城发光角度116度
  六、热特性
  7 种COB模组热特性:
  分析:各厂家的COB 样品中,热阻最低的是同一方的样品,为0.7K/W; 最高的是西铁城的样品,为4.5 K/W。结温方面,因为电流大小直接影响结温,所以不同测试电流下对比结温意义不大,但同一方样品因为热阻较小,所以结温在各样品中也是最低的,为 44.0 ℃。
、老化特性
  老化实验前
  常温下光通量和功率表现对比
  老化试验前,样品光通量最大为科锐的1689.4lm,光通量最小为西铁城的835.8lm。样品功率最大为科锐的13.1W,功率最小为晶科电子的8.4W。
  常温下光效表现对比
  老化试验前,样品光效最大为同一方的144.8lm/W,光效最低为西铁城的97.4lm/W。
  常温下相关色温表现对比
  老化试验前,样品相关色温最大为同一方的5115K,相关色温最低为艾笛森的3009K。
  常温下色品容差表现对比
  老化试验前,样品色品容差最大为晶科电子的5.5,色品容差最低为同一方的1.9。
  常温下显色指数表现对比
  老化试验前,样品显色指数最大为同一方的84.1,显色指数最低为西铁城的79.5。
  常温下R9表现对比
  老化试验前,样品R9指数最大为科锐的17,R9指数最低为西铁城的0。
老化试验后
  试验后常温下光特性测量结果
  老化试验后光通量变化对比
  老化试验后,样品光通量上升最大为晶科电子的38.6lm,光通量下降最大为同一方的-27.4lm。
  老化试验后光效变化对比
  老化试验后,样品光效上升最大为晶科电子的3.8lm/W,光效下降最大为同一方的-9.9lm/W。
  老化试验后色温变化对比
  老化试验后,样品色温上升最大为鸿利光电的27K,色温下降最大为晶科电子的-29K。
  老化试验后色品容差变化对比
  老化试验后,样品色品容差上升最大为鸿利光电的0.6,色品容差下降最大为晶科电子的-1.1。
 
  以上7款样品中,色温在3000K左右的样品有升谱、晶科、艾笛森、西铁城。其他几款样品色温相差较大,不好进行光电数据对比。
  在7款样品热阻方面,同一方样品最低,为0.7 K/W; 热阻最高的是西铁城样品,为4.5 K/W。
  随着模组工作温度的升高,晶科样品光通量衰减最小,艾笛森样品色温偏移最小。
  以上7款COB模组的发光角度基本相同,在115°~120°,配光也基本一致。
  在色温3000K左右的情况下,升谱光电样品在光效、显色指数方面表现最好。
  在高温老化方面,晶科、西铁城和升谱样品光通量稳定性表现最好,而且西铁城样品的色温漂移也最小。
  注:以上报告由佛山香港科技大学LED-FPD 工程技术研究开发中心提供。
  结语与鸣谢
  本期评测的样品,选取了目前应用市场使用相对广泛的功率范围,在多位工程师的指导下得以顺利完成,在此谨代表新世纪LED 评测室向这些热心的工程师表示感谢!也希望会有更多的热心工程师朋友提出宝贵的建议,新世纪LED评测室会与业界一起,推出更多客观的评测。
  佛山市香港科技大学LED-FPD工程技术研究开发中心是佛山市南海区政府与香港科技大学共同组建的工程中心,是具有CNAS国家认证资质的检测实验室,可提供公家认可的第三方检测报告。
  中心下设芯片封装中试制程、材料检测、光电热检测、板级组装中试制程、失效分析、可靠性测试、仿真分析等7个领域的高端实验室,配备了高精度积分球、光源近场测角光度仪,结温测试仪等高精仪器设备。
  中心的主要业务是为半导体照明相关企业提产品性能测试分析、可靠性评估及失效分析、产品标准认证、技术培训等服务。
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