EMC封装深度评测：离大规模应用仅一步之遥

    封装行业近年来一直处于新材料、新工艺的快速驱动及发展阶段，SMD贴片封装、倒装COB、“免封装”、CSP、EMC封装等，几条技术路线并存，互相竞争，但谁也无法一统天下。

    EMC支架具高耐热、抗UV、通高电流、体积小、抗黄化的特性，为追求成本不断下降的LED封厂带来新选择，国内厂家对于EMC的研发及量产的脚步似乎走得更快了一些，包括天电光电、鸿利光电、晶科电子、斯迈得、瑞丰光电、以及晶台光电等在内的主流封装厂商均已开始采用EMC封装。

    跟PPA及PCT材料不同，由于EMC材料无法回收利用， EMC的结构形式以及制造良品率都会影响到支架的成本，同时，需要较好的铜片材料以匹配EMC材料的高可靠性，造成支架成本居高不下。另外，目前EMC支架整体成本和精度都有待提升，核心技术仍然集中在日本和台湾企业手中，国内封装厂基本都是购买支架封装。天电光电是国内最大支架生产厂商，但产能仍落后于日本企业。

    EMC封装产品会有怎么样的产品性能?是否有能够和其他封装形式相媲美的资本?未来能否成为主流封装形式之一?本期评测将为您一一揭晓。

    本期评测由佛山市香港科技大学 LED-FPD 工程技术研究开发中心对样品的参数与性能进行检测。

发光面 焊盘

图 1 1A1A 产品外观图

    此款产品的外观尺寸为 10mm X10mm，发光面直径高达 9.4mm，发光 面约占总面积的 69.3%,样品功率为20W。

    1、基本光色电性能

    首先，利用远方光谱分析系统及 2m 积分球(图 2),并随机抽取 5 颗样 品对该款产品进行了光色电参数基本测试，其测试结果如表 1 所示。

图 2 远方光谱分析系统及 2m 积分球

表 1 1A1A 产品基本光色电参数(@ 540mA)

    可以看出，该款产品的相关色温约为 3000K，显色指数 Ra 平均值超过93，在如此高显色性能的基础上光效接近 100lm/W。

    2、光参数的温度变化特性

    此测评项目，采用的是 T3ster 热瞬态测试仪配备的可控温积分球 TERALED(图3)进行测试。随机抽取 2 颗样品，分析了光通量、相关色 温、色坐标等光参数的温度变化特性，其结果如图 4～图 6 所示。

    此处测试设备能承受的*高功率为10W，故下列测试均采在270mA下进行。

图 3 TERALED

    1)光通量维持率-温度变化特性(@ 270mA)：

图 4 光通量维持率-温度变化曲线(温控台温度)

    2)相关色温-温度变化特性(@ 270mA)：

图 5 相关色温-温度变化特性(温控台温度)

    3)色坐标-温度变化特性(@ 270mA)：

    从图 4～图 6 结果看来，从 20℃到 90℃的温度变化下，光通量衰减了 11%左右，衰减率约为 0.16%/℃，相关色温变化在 50K 以内，色坐标 x 变化 在 0.001 以内，色坐标 y 变化在 0.006 以内。

    3、高温高湿老化

    老化条件为 85℃&85%RH，老化过程中样品以 540mA 电流点亮，分别 在 0h、168h 和 336h 进行光色电性能测试，其光通量维持率如图 7 所示。

图 7 光通量维持率随老化时间的变化

    可见，此款产品经过 336 h 的 85℃&85%RH 通电老化后性能稳定。

    4、结温热阻及降额曲线

    此评测项目使用热瞬态测试仪 T3Ster(含高电压模块)，如图 8 所示。

图 8 热瞬态测试仪 T3Ster

    经测试，样品在环境温度 25℃时的结温为 60.8℃，器件热阻为 1.1 K/W。 降额曲线如图 9 所示。

图 9 最大电流在不同环境温度下的降额曲线

    5、颜色空间均匀性

    图 10 所示的设备是光源近场测角光度仪 SIG400，一般用于光源的近场光学分布测试，可生成面光源发光模型，用于二次光学的仿真设计。除此之 外，该设备配有的 ProSource 软件可分析光源表面任意点在空间的光学分布。佛ft市香港科技大学 LED-FPD 工程技术研究开发中心，除了可为客户提供 光源的近场光学分布测试，还可以利用 SIG400 及配有的 ProSource 软件对 产品进行更为深入的分析。

图 10 光源近场测角光度仪 SIG400

    此次评测，我们测试了天电 1A1A 产品近场光学分布，图 11 与图 12 分别为该产品正面的光强分布图与相关色温分布图。

图 11 正面光强分布图

图12 正面相关色温分布图

    同时，通过近场测试，还可测量得到产品的相关色温空间分布均匀性，如图 13 所示，该款 1A1A 产品的相关色温空间分布均匀性较好，集中在3050K~3150K 之间。

图 13 相关色温空间分布

    以上数据由佛山市香港科技大学 LED-FPD 工程技术研究开发中心提供

    结语

    从此次测试数据来看，EMC封装产品在光色参数方面，已经不输于其他封装形式，产品性能表现优越;从市场反响方面看，在一些高端品牌中，如飞利浦、欧司朗等都在不断开始使用EMC封装产品，并且在立足室内照明基础之上，不断往大功率的户外拓展。EMC封装大规模应用的唯*阻碍就是成本，随着陆系LED封装厂的积极推进， EMC扩增脚步加速，天电光电等封装厂EMC新生产线的投产，EMC封装的价格降幅可能在产能持续增加下扩大。