【文章內容簡介】 也可以是高熱導的金屬基或陶瓷基復合材料（如鋁基板或覆銅陶瓷基板等）。而引線鍵合 可采用高溫下的熱超聲鍵合（金絲球焊）和常溫下的超聲波鍵合（鋁劈刀焊接）。COB技術主要用于大功率多芯片陣列的LED封裝，同SMT相比，不僅大大提高了封裝功率密度，而且降低了封裝熱阻（一般612W/）。 COB封裝工藝生產的LED光源除了散熱性能好，造價成本低，還能進行個性化設計，是未來封裝發(fā)展的主導方向之一。 改造的必要性某科技有限公司傳統LED產品生產線上，其封裝技術工藝為：LED光源分立器件→MCPCB光源模組→LED燈具,主要是基于沒有適用的核心光源組件而采取的做法,不但耗工費時,而且成本較高。為此公司投入大量研發(fā)資源將“LED光源分立器件→MCPCB光源模組”合二為一,從玻殼封裝到環(huán)氧樹脂封裝再到四腳食人魚、貼片式SMD封裝、芯片集成式COB封裝等，隨著大功率LED在半導體照明應用的不斷深入，其封裝形態(tài)已發(fā)生多次變化。由于集成式COB封裝的明顯優(yōu)勢，其應用逐步成為業(yè)界熱議的焦點，其成為主流封裝形式的呼聲漸高，將LED芯片和MCPCB一起做成COB光源模塊,走“COB光源模塊→LED燈具”的路線,不但可以省工省時,而且可以節(jié)省器件封裝的成本。因此公司針對該核心技術將進一步加大投入，提升公司在該技術領域的研發(fā)能力，不斷鞏固產品的核心競爭力。（1）產品性能改善的需要COB封裝能把一兩個大的芯片，分成十幾個小芯片，可以做得比較小，水平散熱效率比較高。垂直面角度來看，COB封裝在有限的體積下可以達到比較好的效率，通過基板直接散熱，能減少熱阻、線路設計簡單、節(jié)省系統板空間等優(yōu)點，所以其在水平式和垂直式的散熱都有比較好的表現。集成式LED產品COB封裝在亮度與品質、顯色性以及應用等方面均比較有優(yōu)勢。如COB模塊化封裝形式在結構上可以起到減少結合層和降低整體熱阻的效果；多枚芯片支持，有助于亮度提升；合理的芯片配置，可提升光學效果；而在應用方面，封裝步驟包括材料準備、焊接、組裝、成型四個主要步驟，從模組到裝配只需要120秒等。在性能上，通過合理地設計和模造微透鏡，COB光源模塊可以有效地避免傳統分立光源器件組合存在的點光、眩光等弊端，還可以通過加入適當的紅色芯片組合，在不降低光源效率和壽命的前提下，有效地提高光源的顯色性。COB封裝的LED模塊在底板上安裝了多枚LED芯片，使用多枚芯片不僅能夠提高亮度，還有助于實現LED芯片的合理配置，降低單個LED芯片的輸入電流量以確保高效率。（2）產品成本控制的需要在成本上，與傳統LED光源相比，COB光源模塊在照明應用中可以節(jié)省器件封裝成本、光引擎模組制作成本和二次配光成本。在相同功能的照明燈具系統中，總體可以降低30%左右的成本，這對于半導體照明的應用推廣有著十分重大的意義。 改造實施的有利條件（1）技術優(yōu)勢。近三年來，公司十分注重科技創(chuàng)新的投入，實施成果轉換25項，2012年生產屬于高薪技術產品領域的有13項，%。現已獲得實用新型專利7項（注：因2012年1月前公司的專利申請與維護統一由總公司法務處管理，所以專利權人為總公司名稱，現有7項已按高企認定要求辦理轉讓），外觀設計專利：6項，另已申請受理的發(fā)明專利2項，其中15MW LED照明系列產品獲省發(fā)改委備案，150W路燈獲“xx省自主創(chuàng)新產品”獎。公司高度重視研發(fā)項目的管理工作，制定了研究開發(fā)投入核算體系及研發(fā)立項管理制度，積極參與有關LED行業(yè)協會及國內、國際燈具展會，使公司創(chuàng)新能力有了很大的提高。公司還建立了研發(fā)技術中心，試驗室擁有行業(yè)一流的檢測設備。同時注重專業(yè)人才的引進與培養(yǎng)，建立了研發(fā)人員的績效考核制度，為留住人才用好人才，公司采用多種激勵手段來調動科技人員的積極性，對有突出貢獻的給予住房獎勵與補貼，配備汽車和通信工具，重大科技創(chuàng)新利潤提成等一系列措施。（2）研發(fā)能力優(yōu)勢公司擁有一批經驗豐富、高素質的管理與研發(fā)隊伍，公司現有員工176名，其中大專以上人員48人，%，本科及以上學歷10人，%。管理人員26人，%，管理人員包括：高級管理人員6人，中層管理人員10人，基層管理人員10人，管理人員都為大專以上學歷，并且都具有在同行業(yè)知名企業(yè)管理經驗。項目改造完成后科技研發(fā)人員共定員33人，%，研發(fā)部有總監(jiān)1名，專職技術人員10名，專職技工10人，技術內勤人員2人。下設電子組、結構組、光學組、測試組、工藝組等，負責新產品從立項、設計、打樣、測試驗證及量產轉換的全部工作，其中研發(fā)總監(jiān)從事LED應用行業(yè)數十年，曾帶領團隊獲得了多項專利，攻克過多項技術難題，對LED應用領域的普及推廣具有豐富的實戰(zhàn)經驗，還有數名工程師曾在飛利浦、雷士等國際知名企業(yè)的OEM廠從事研發(fā)設計工作，精通LED照明產品的研發(fā)設計。開發(fā)的數款產品已應用于國內多條主要干道，并取得了良好的社會和經濟效益。（3）產品優(yōu)勢公司生產的具有自主專利的LED系列產品，與同類產品相比，具有光源光效高、光線柔和、安全系數高、超低功耗、使用壽命長、節(jié)能省電、綠色環(huán)保、不易老化進水等優(yōu)點，公司產品已遠銷國內外，并多次成功中標省內外大型市政照明工程項目，在業(yè)內享有較高知名度。第四章 改造主要內容和目標 改造主要內容本項目主要針對LED產品封裝技術升級與改造，提升企業(yè)研發(fā)能力。本項目主要單項工程如下：（1）購置相關實驗設備、檢測儀器，進一步完善COB封裝技術研發(fā)模塊，提高COB封裝技術測試平臺指標測試水平。整合企業(yè)現有實驗設備，與新購置的COB研發(fā)設備、測試設備組成新的COB技術研發(fā)硬件平臺。（2）實施技術研發(fā)中心基礎環(huán)境完善改造建設，重點完成COB技術實驗室的高標準研發(fā)環(huán)境改造工程。（3）調配技術骨干，加大技術培訓、技能培養(yǎng)，整合研發(fā)力量，明確組織架構，進一步提升COB技術團隊研發(fā)能力。 改造后達到的主要目標通過上述單項工程建設，實現如下目標：（1）COBB封裝技術研發(fā)模塊建設完成后，通過新購置的壓焊機、球焊機、超聲焊機等設備，解決COB工藝中的焊接技術瓶頸。對現有各測試環(huán)節(jié)進行改造，提高COB工藝實驗測試環(huán)節(jié)標準，對本項目的研發(fā)技術提升方案應開展不間斷測試，并將測試結果反饋至COB技術研發(fā)團隊，進一步提高COB工藝研發(fā)的技術水平。（2）利用現有實驗室或生產線的擴張機、背膠機、點膠機、熱循環(huán)烘箱、鋁絲焊線機及其他專用工具完成COB封裝的工藝實驗改造，并通過研發(fā)平臺和測試平臺的互相配合，進一步完善LED產品封裝技術研發(fā)方案。（3）以COB技術研發(fā)能力提升為契機，應充分將其項目建設成果應用到生產工藝改進和產品性能提高環(huán)節(jié)上，預計可在以下指標上得到體現：①單體封裝時間縮短20秒，LED封裝工藝環(huán)節(jié)成品合格率提高25%；單顆封裝比較成本降低20%；②LED光源出光效率提高5%,達到95%以上，光衰明顯降低。③LED光源散熱效果提高10%，LED結點溫度明顯降低，小于68℃,使用壽命提高10%，最高達到65000小時以上；④光效提高到120流明，比改造前產品光源高510LM；（4）通過對研發(fā)中心基礎環(huán)境的完善改造建設，使企業(yè)的研發(fā)中心的基礎環(huán)境達到業(yè)內通行的“6S”標準，進一步提升企業(yè)研發(fā)環(huán)境建設水平；同時，通過對COB技術實驗室的高標準、重點改造，建設門禁系統、無塵凈化工程，使其滿足COB研發(fā)的靜音、無塵化要求，為進一步提高COB研發(fā)實驗室技術控制指標，提升企業(yè)研發(fā)能力提供基礎保障。（5）對現有企業(yè)研發(fā)資源進行整合，培訓技術骨干，整合研發(fā)力量，明確組織架構，在研發(fā)團隊設立電子組、結構組、光學組、測試組、工藝組等(見圖41)，負責COB技術新LED產品從立項、設計、打樣、測試驗證及量產轉換的全部工作，使企業(yè)基于COB封裝技術的研發(fā)能力得到較大提升。圖41 研發(fā)團隊建設架構（6）除此以外，通過項目的建設，還應解決以往COB封裝工藝中的以下幾個技術難題：①集成式封裝會降低光效和光通亮，如何使晶片光效和光通量達到一定高度。②基板技術是否能夠較好地解決散熱和導熱問題。③封裝工藝，即晶片與基板的結合是否具有較好的導熱工藝。④外延晶片的耐大電流、耐溫等指標如何確保高質量品質。（7）通過項目建設，企業(yè)的研發(fā)能力得到一定提升后，應利用項目的研發(fā)基礎，進一步解決涉及產品封裝技術中更為深層次的LED封裝的基礎技術難題，主要涉及熱、力、光、電四個部分，包括：熱學部分：①器件的導熱；②模塊的散熱；③熒光粉熱效應；④硅膠/環(huán)氧樹脂的熱問題。力學部分：①銀膠/共晶焊接；②金絲焊接；③封裝膠應力；④模塊封裝中的力學問題。光學部分：①芯片出光；②熒光粉混光；③一次光學；④二次光學。電學部分：①芯片的電學；②器件的電學；③驅動電路；④控制系統。 研發(fā)技術路線圖42研發(fā)技術路線 新產品測試路線圖43新產品測試路線 項目建設需要購置的主要實驗設備表41 項目購置的主要實