COB(Chip on Board,即板上芯片)LED與標(biāo)準(zhǔn)LED(一般為分立式,像直插式、貼片式這類)在可靠性和耐用性方面不可籠統(tǒng)判定優(yōu)劣,實(shí)則受結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、應(yīng)用場景以及制造工藝等多種因素制約。下面基于二者的核心區(qū)別,深入剖析它們在可靠性與耐用性方面的具體特征:
一、核心結(jié)構(gòu)的不同之處
標(biāo)準(zhǔn)LED:是由單個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的LED芯片構(gòu)成,每個(gè)芯片都配備有專屬的支架、金線以及封裝膠,最終作為單獨(dú)的元件呈現(xiàn),例如常見的5050、3528貼片LED便是如此。
COB LED:是將多個(gè)未封裝的裸芯片直接安置在同一塊基板(比如陶瓷材質(zhì)、鋁基板等)之上,借助共晶焊或者倒裝焊技術(shù)實(shí)現(xiàn)連接,并在表面覆上一層熒光膠,從而形成一個(gè)一體化的發(fā)光模組,不存在獨(dú)立的元件外殼。
二、可靠性與耐用性的比較分析
COB LED:在此方面優(yōu)勢顯著。因其芯片直接穩(wěn)固于基板,省略了傳統(tǒng)LED中易于損壞的支架、金線等部件,整體結(jié)構(gòu)更為緊湊,具備更高的機(jī)械強(qiáng)度,能夠更好地抵御振動(dòng)與沖擊,非常適合應(yīng)用于車載設(shè)備、戶外燈具等存在振動(dòng)的環(huán)境之中。
標(biāo)準(zhǔn)LED:其薄弱環(huán)節(jié)在于金線與支架的連接部位。一旦遭遇振動(dòng)或沖擊,極有可能引發(fā)金線斷裂、支架松動(dòng)等問題,特別是在長期處于高頻振動(dòng)的工作場景下(例如早期汽車大燈的設(shè)計(jì)),出現(xiàn)故障的概率相對(duì)較高。
COB LED:芯片與基板直接接觸,使得熱阻大幅降低,熱量能夠迅速通過基板傳遞至散熱器,散熱效率頗高。而且,多個(gè)芯片均勻分布在基板上,有效避免了單一芯片集中發(fā)熱的狀況,可顯著降低結(jié)溫(須知,LED結(jié)溫每上升10℃,壽命大約會(huì)減半)。不過需要注意,如果COB功率過高(比如超過50W)且散熱器設(shè)計(jì)不合理,由于芯片排列密集,可能會(huì)出現(xiàn)局部熱量積聚的現(xiàn)象,進(jìn)而對(duì)壽命產(chǎn)生不利影響。
標(biāo)準(zhǔn)LED:單個(gè)芯片被封裝在支架內(nèi)部,熱量需要經(jīng)由支架、焊盤等環(huán)節(jié)間接傳導(dǎo)出去,導(dǎo)致熱阻較大。當(dāng)多顆標(biāo)準(zhǔn)LED緊密排列時(shí)(如LED燈帶),容易形成“熱點(diǎn)”,造成局部溫度過高,從而加速光衰進(jìn)程。
COB LED:得益于出色的散熱性能,在相同功率條件下,其結(jié)溫更低,光衰速度也更慢。品質(zhì)優(yōu)良的COB LED,其額定壽命(當(dāng)光衰至70%時(shí))通常可以達(dá)到5萬 - 10萬小時(shí),適用于需要長時(shí)間連續(xù)運(yùn)行的場景,如工業(yè)照明、道路照明等領(lǐng)域。
標(biāo)準(zhǔn)LED:單顆低功率的標(biāo)準(zhǔn)LED(例如0.5W以下)壽命可達(dá)5萬小時(shí)以上,然而高功率的標(biāo)準(zhǔn)LED(如1W以上)由于受到散熱條件的限制,壽命可能會(huì)縮短至3萬 - 5萬小時(shí);倘若多顆組合使用時(shí)散熱效果不佳,整體壽命還會(huì)進(jìn)一步縮減。
COB LED:一般采用具有高密封性的硅膠或環(huán)氧樹脂進(jìn)行封裝,能夠有效阻隔水汽、灰塵以及腐蝕性氣體的侵入,非常適合在潮濕、多塵的戶外環(huán)境中使用,如浴室燈具、泳池?zé)艟叩?。但如果封裝邊緣存在縫隙,水分可能會(huì)滲入其中,導(dǎo)致芯片發(fā)生氧化反應(yīng)。
標(biāo)準(zhǔn)LED:傳統(tǒng)的貼片LED在封裝膠與支架的結(jié)合處可能存在細(xì)微裂縫,長時(shí)間暴露在潮濕環(huán)境中容易受潮,致使金線氧化、亮度下降,這種情況在高溫高濕的環(huán)境中(如廚房)尤為明顯。
COB LED:因其集成化的設(shè)計(jì)理念,對(duì)驅(qū)動(dòng)電流的穩(wěn)定性要求更高。若驅(qū)動(dòng)電源輸出不穩(wěn)定,可能會(huì)導(dǎo)致多個(gè)芯片同時(shí)受損;不過,優(yōu)質(zhì)的COB通常會(huì)配備專用的恒流驅(qū)動(dòng)裝置,整體穩(wěn)定性較好。
標(biāo)準(zhǔn)LED:當(dāng)單顆LED損壞時(shí),對(duì)整體的影響較小(例如燈帶中某一顆不亮不會(huì)影響其他燈泡的正常發(fā)光),但在多顆并聯(lián)的情況下,如果電流分配不均勻,可能會(huì)導(dǎo)致部分LED過載而損壞,從而降低整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。
三、總結(jié):COB LED的優(yōu)勢適用場景
在高功率輸出、需長時(shí)間持續(xù)運(yùn)行、存在振動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)、處于戶外潮濕環(huán)境的情況下,COB LED憑借其緊湊的結(jié)構(gòu)、卓越的散熱性能以及強(qiáng)大的抗機(jī)械沖擊能力,往往比標(biāo)準(zhǔn)LED更加可靠、耐用。而在低功率需求、分散式照明、對(duì)維修成本較為敏感的場景中(如指示燈、裝飾燈等),標(biāo)準(zhǔn)LED則因成本較低、更換便捷等因素更具實(shí)用價(jià)值。歸根結(jié)底,無論是哪種類型的LED,其可靠性都取決于制造工藝(包括芯片質(zhì)量、封裝材料、焊接工藝等方面),因此在選擇時(shí)需綜合考慮具體的應(yīng)用需求和產(chǎn)品質(zhì)量。