Chip on board是将半导体芯片安装在绝缘基板表面的工艺。 芯片通常由多个器件制成，并且在将它们安装到封装之前，可以从晶圆上切下单个管芯。 这样，可以使用更薄的基板，从而节省材料成本、空间和重量。
什么是 chip on board led？
板上芯片，也称为 LED 板上芯片，是将 LED 芯片粘合到用作散热器的底座上的组件。 该技术可用于将 LED 集成到易于处理和安装的不同封装中。
这种类型的照明解决方案无需使用单独的组件，如透镜或反射器，因为它们都集成在一个封装中。
用于制造这些产品的最常见材料类型是金属芯印刷电路板 (MCPCB) 和陶瓷基板，因为它们具有高散热性能。 但是，应避免使用塑料等其他选项，以避免导热性差。
什么是板上芯片 LED 技术？
板上芯片 (COB) LED 是一种安装在重量轻且导热性高的基板上的 LED。 这些设备使用芯片级封装，可以使用比传统 LED 小得多的光源。 这项技术的首字母缩略词 COB 最初是由 COB LED 主要制造商之一的 Cree, Inc. 创造的。 该术语描述了如何将半导体芯片和焊线等元件直接安装到 LED 封装上，而它们之间没有任何额外的组件。
与其他类型封装的LED类似，板载芯片也可以分为不同的类别
板上芯片的历史
在半导体器件制造中，晶圆要经过许多加工步骤才能制成集成电路 (IC)。 在每个步骤中，一些 IC 会因杂质或其他缺陷而出现缺陷。 不是丢弃这些仍然有用但没有缺陷的芯片/晶圆，有时会将它们切成更小的块，称为芯片或芯片。 这些部件稍后可以安装到更大的基板或印刷电路板 (PCB) 上以形成电子组件。
用于安装管芯的早期技术之一是引线键合。 这涉及连接一根小电线将两个部分连接在一起。 这种方法可能非常有效。 但是，如果连接的许多电线中的任何一根发生故障。 它会使整个设备变得无用。 后来，开发了一种称为板上芯片的替代技术。 芯片使用导电胶直接安装在 PCB 上。 然后通过回流焊或共晶芯片连接将互连的芯片和 PCB 基板熔合。 与线连接相比，板上芯片有几个优点：成本更低，尺寸更小。 其次，可靠性更高，因为故障点更少。 但是，板载芯片也存在一些缺点，例如散热性差。 因为元器件产生的热量大部分都靠近芯片。
板上芯片与柔性芯片
两种技术的主要区别在于所使用的基材。 在 COB 器件中，单个芯片通常安装在金属芯印刷电路板或 PCB（有时称为 MCPCB）上。 另一方面，柔性芯片 (COF) 设备使用柔性有机基板。
与常规表面贴装 LED 技术相比，COB LED 可以提供更好的散热效果。
然而，它们也有一些缺点。 使用金属芯板安装半导体芯片需要更复杂的生产过程。 金属芯板需要模压贴合芯片。 它只能安装在另一种材料上，例如塑料或金属。 随着复杂性要求的增加，这变得更加昂贵。 该技术的另一个缺点是输出功率密度由于组件之间的热阻增加而降低。
板上芯片 (COB) LED 是一种发光二极管。 它使用芯片级封装，使其比传统 LED 小得多，连接点也更少。 这些设备使用重量轻且导热性高的基板。 不同于其他表面贴装技术。 如使用金属芯印刷电路板或PCB的板上芯片（Chip On Board），以及使用有机基板的柔性板上芯片。 该技术的首字母缩写词 COB 由 COB LED 领先制造商之一的 Cree 创建。
板载芯片 LED 与表面贴装 LED 的优势
1) 改善光质
使用 COB LED 照明的最大优势之一是，与白炽灯和荧光灯照明选项相比，它可以提供优质的光。 事实上，COB 灯可以产生清晰的白光，几乎没有失真或色差。 从这个意义上说，这些 LED 灯接近太阳光，太阳光包含从红外到紫外线波长的可见光谱的所有颜色。
2) 高色彩准确度
颜色准确度是指 LED 产生的不同颜色与其预期值的匹配程度。 从这个角度来看，板载芯片 LED 技术在通用照明方面名列前茅。 它非常适合在办公空间和起居室中使用，因为它能够产生丰富的白色阴影而不会出现明显的颜色失真。
3) 能源效率
一个典型的白炽灯泡以热而不是光的形式发出其总能量的 90% 以上。 这是因为灯泡内部的灯丝必须加热到 2,550 摄氏度或 4,600 华氏度才能发光。 另一方面，LED 灯仅使用 10-30% 的能量来产生光，而 70-90% 的能量以热量的形式散发。 这意味着与标准 LED 或 CFL 相比，板上芯片 LED 技术需要更少的时间和精力来产生相同数量的流明。
4) 较低的工作温度
与 COB LED 照明相关的较低工作温度是另一个优势，因为这消除了对特殊冷却设备的需求。 从这个意义上说，板载芯片 LED 技术是阁楼或仓库等温度升高环境的不错选择。
5) 更高的流明功效
典型的白炽灯泡的流明功效约为每瓦 12 流明，而 LED 灯的流明功效范围为每瓦 50 至 100 流明。 此外，如果您使用 COB LED 而不是普通 LED，您可以获得比 CFL 高 150% 的光输出，比传统白炽灯泡高 30%。
6) 更长的寿命
COB LED 灯的估计寿命在 40,000 到 50,000 小时之间，具体取决于制造商。 这意味着它比大多数 CFL 和卤素灯的使用寿命更长，后者通常只能使用 6,000 小时。
7) 能源独立
一个 100 瓦等效 COB LED 灯在运行期间消耗的功率不到 10 瓦。 这使得它成为家庭和企业更便宜的选择，即使能源成本不断上涨。 事实上，一些地区的电力公司对 COB 照明设备提供回扣或折扣，可以进一步减少每月的电费。
8）环保
与传统的白炽灯泡相比，板上芯片 Led 技术不是基于汞和氩气等稀有金属。 它也不包含任何有毒物质，例如铅或铍
9) 更好的散热
如果将白炽灯泡的散热量与COB LED灯的散热量进行比较，就会发现存在显着差异。 从这个意义上说，与内部具有金属灯丝的传统照明选项相比，COB LED 中使用的技术使其能够通过其鳍片或引脚轻松散热
10) 更高的亮度等级
与其他传统 LED 灯相比，板上芯片 LED 技术提供更高的光输出水平。 如果您使用 COB LED 设备而不是标准 LED 硬件，您可以在不影响能效的情况下提高亮度级别。
11)应用范围广
与其他形式的 LED 照明相比，板上芯片 LED 技术更加通用。 您可以将它用于从室内照明到室外照明的许多应用。 它的效率足以用于几乎任何类型的应用，而不会导致过热或显着降低能效。
12) 无需更换灯泡
因为 COB LED 设计用于在高温下工作。 一段时间后无需更换这些灯泡，这与 CFL 不同，CFL 的灯丝会在一定时间后烧坏。 即使它们还在发光。 只要您购买得当，并将它们置于正常工作条件下。 板上芯片灯应持续六个月到三年，具体取决于它们的额定值和瓦数。
13) 更大的设计灵活性
您几乎可以在任何提供的地方使用 COB LED 照明。 它是根据您使用它的应用程序正确设计的。 与仅限于少数选项的标准 LED 相比，这种技术还与许多类型的固定装置、光学器件和灯座兼容。
14) 易于使用和安装
由于体积小，COB 灯可以安装到各种灯具中。 这包括准系统蜡烛、吊坠、轨道灯、壁灯、天花板固定装置等等。
15) 与许多应用程序的兼容性
板载 LED 灯芯片结构紧凑且功能强大。 足以取代传统的照明解决方案。 标准溶液要么体积太大，要么不够亮。 因此，这些灯适用于办公室、仓库、体育场馆、商场、停车场等场所。
板上芯片是如何制造的？
可以使用称为晶圆键合的工艺在板上生产芯片。
半导体材料的晶片可以从单晶锭获得。
这些晶圆经过切割、清洁和抛光，使它们光滑、平坦且平行。 然后将薄层沉积到这些表面中的每一个上，以形成 LED 所需的电连接。 这种“三明治”然后用超声波能量或粘附方法粘合，可以在不涉及任何粘合剂材料的情况下连接两个表面。
一旦这个过程完成，他们就可以通过从组件中切出部分来生产带有所有电子元件的芯片。 目前最常用的方法是先使用金刚石刀片从两面锯切每个晶圆。 该工艺辅以切割、线锯或等离子蚀刻，这些都用于去除特定区域。
然后将分离成单个芯片的晶圆安装到导电板材料上以完成组装。 通常使用 1 盎司到 10 盎司之间的力将每个芯片压在这种材料上。 对于 COB LED，焊料可以代替电线用于电气连接。 因为与传统照明技术相比，它们具有更好的导热性。
如何在板上焊接芯片？
第四步
在板上焊接芯片相当简单。 首先，您应该获得合适的焊接设备。 这可以包括焊膏、烙铁、助焊剂、树脂等，具体取决于您的喜好。
您应该准备好您的工作区域，使其尽可能保持清洁。 遵循制造商提供的安全协议，以避免在此过程中发生事故。
第四步
接下来，将 LED 向下放置在其基板上，并参考印刷电路板 (PCB) 或陶瓷基板将它们正确对齐。 此时，如果需要，您可以使用导热胶带来帮助提高两个元件之间的导热性。
第四步
在那之后，您需要做的就是使用刮刀将一些焊膏涂在板载灯芯片的一个焊盘上，然后将其转移到基板上。
最后，您可以使用烙铁在焊盘上放置少量焊料来焊接灯。 您应该避免使用过多的糊状物或施加过多的热量，因为这两种情况都可能损坏或破裂芯片。
结语
板上芯片 LED 技术是一种将 LED 集成到不同类型的照明设备中的简单且经济高效的方法。 您可以在范围广泛的各种应用中使用此解决方案，从面光源、筒灯、背光显示器、标牌等等。
它提供了许多好处，例如不需要复杂的光学系统，例如透镜或反射器，这使得它们更容易制造。 与传统替代品相比，它们还提供更高的强度水平，因为它们每瓦产生更多的流明。 与 OLED 等其他照明解决方案相比，他们的板上芯片设计可实现更高效的散热和更低的退化率