LED在許多方面都勝過傳統照明光源，包括更高的能效、更長的使用壽命和更小的體積。然而，成本問題卻一直令許多照明設計工程師感到頭疼，這也是為什么LED制造商要繼續創新，提升規模經濟的關鍵原因。板上芯片（COB）光源模塊是有助于降低成本的最新封裝方法之一。在這種模塊中，LED芯片采用半導體芯片形式，既無外殼，也不用連接，只需直接安裝到PCB上或者更通俗地講，安裝到基材上。而且，這種封裝形式還帶來了許多相關優勢，如設計更靈活、配光更好、制造工藝更簡單等。

　　設計人員希望認真考慮是否在其新一代照明設計中使用COB LED還有其他的原因。在市場研究公司（Researchand Markets）最近提供的報告中分析人員指出，COB LED屬于廣域光源發射器（因此，可用于高速公路和路燈照明）具有三大優勢：更好的混色、更好的照明效果和低熱阻要求。該公司分析人員指出，這些COBLED還能實現更高的功率密度、更高效的散熱性能且僅需更小的板空間，因此能很好地適合廣泛的通用照明應用。

　　現在，讓我們來檢驗幾種COB LED產品，包括Bridgelux的Vero、Sharp的Zenigata和Cree的CXA產品，看這些產品如何能在節約能耗、降低成本的同時簡化照明設計。

　　Bridgelux（Livermore，CA）去年推出了高性能Vero系列COB LED陣列（圖1）：標稱光通量120lm/W，最小平均光通量110lm/W。據報道，這項改進使其比前代產品節能約11%。該系列采用四面發光（LES）配置，工作溫度范圍寬。此外，Vero陣列提供兩個SDCM（顏色匹配標準偏差）和三個SDCM顏色控制選項，用以實現高精度色彩控制和均勻光照。

　　圖1：BridgeluxVero系列提供70、80、90和97 Décor CRI選擇。（暖白光光譜為3，000K 80 CRI，自然白光為4，000K 80 CRI，冷白光為5，000K 70 CRI。承蒙Intellident提供數據）。

　　據Bridgelux介紹，高精度色彩控制“通過在臨近光源之間實現更高的一致性和均勻性來提升光照質量”。另外，Vero系列超過了美國加利福尼亞能源委員會關于照明燈具的R9要求。

　　據Bridgelux介紹，基于3，000K、80CRI配置且采用標稱電流驅動的所有外形系數器件，其平均輸出性能為120lm/W。但是，設計人員如采用低電流驅動可實現高達140lm/W的輸出性能。

　　此外，Vero平臺還通過板載連接器端口實現了即插即用連接，能讓照明制造商進行無焊電氣連接、簡易安裝，因此有助于簡化制造工藝。具體優勢包括低成本、快速面市、更低的庫存要求。

　　以下為主要技術規格：

　　流明輸出性能范圍為240-16，400流明

　　CCT在2，700-5，000K之間可選

　　CRI可選70、80、90和97CRIDecor產品

　　三個SDCM標準用于實現2，700K至4，000KCCT，并提供兩個SDCM選擇

　　可在高達2倍額定電流驅動下可靠地工作

　　放射狀芯片提升了流明密度和光束控制能力

　　熱隔離式焊盤

　　無焊接連接器端口，具有即插即用連接和現場升級功能

　　標志和2D條形碼位于產品上側

　　其它優勢包括可兼容大量標準驅動器（350mA電流增量值）和光學元件，能使設計更靈活，選擇范圍更廣，因此可縮短開發周期、降低成本、減少煩人的庫存問題。

　　來自Sharp Electronics Corp.的Zenigata COB技術也能簡化設計。該系列模塊包括三種變體：Mega、Mini和Petite Zenigata。Sharp的設計將金屬基材換為陶瓷基材，據該公司介紹，這種材料的“散熱性能最佳且無變色”。這就是說，能一直保持恒定的流明輸出，但無色彩變化。均勻的LES簡化了光學設計，同時又提升了各種不同應用中的光照質量。

　　下面詳細介紹Sharp COB模塊。

　　Mega Zenigata 50-80W模塊節能性好，專用于高功率照明應用。據報道，高亮LED可消除一個照明燈具中多個LED周圍的光源不均勻問題。這些模塊僅允許一個燈具中使用一個LED，既節省空間，又消除了光照不均勻問題。Mega Zenigata系列的封裝尺寸為20×24，包括高CRI和低CRI兩種模塊且最低CRI性能分別為90和80。這些COBLED可用于室內外照明，包括建筑照明、聚光燈、射燈、嵌入式筒燈、場地和物體照明。

　　Sharp針對中等尺寸產品應用提供15W Mini Zenigata COB系列，該系列采用圓形8mm LES，可以簡化鏡頭和反射片設計。據Sharp介紹，Mini Zenigata LED的封裝為15x12x1.6mm，表面積約為Mega產品的三分之一并能減小發光區域。應用包括室內、室外照明、建筑照明、閱讀燈、移動照明、信號和標志燈以及場地和物體照明。

　　在低功耗產品方面，4-6W的Petite Zenigata COB LED（圖2）專門用于要求更小鏡頭的應用，如小型聚光燈或者軌道燈。這些LED采用8x12mm小型封裝、4mm LES。使用9.6V產品時，可在MR16燈（通常需要12V）中采用降壓型DC/DC轉換器，而更高電壓（40V）的部件可簡化線路電壓GU10燈泡的驅動器設計。這些LED可用于需要鏡頭極其緊湊的設計中，包括MR16替換燈、GU10替換燈、小型軌道燈、小型投射燈、吊燈、小型閱讀燈和小型強光燈。高CRI系列（最低CRI90）可產生300-395流明亮度。

　　圖2：Sharp Petite Zenigata COB LED采用8x12mm小型封裝、4mm LES。使用9.6V產品時，可在MR16燈（通常需要12V）中采用降壓型DC/DC轉換器，而更高電壓（40V）的部件可簡化線電壓供電型GU10燈泡的驅動器設計（承蒙Sharp提供數據）。

　　CreeInc.（Durham，NC）最近在推出85°C時超過11，000流明的CXA 3070 LED陣列，進一步擴大了其CXA系列陣容。該高光輸出LED陣列旨在簡化設計、降低系統總成本，在85°C時輸出達到134lm/W并提供70-95之間的CRI選擇。該系列LED在85°C下經過特征化和分檔，支持ANSI白光和Easy White色溫（2，700K-5，000K）。

　　CXA 3070 LED陣列具有高流明輸出和高能效，可達到8000至超過10，000流明的系統性能。也就是說，該產品可用于如高棚燈和陶瓷金屬鹵化物替換燈等高流明輸出應用中。

　　該供應商提供的CXA3070陣列（下文圖3）相對光通量值指的是：CXA3070在給定條件下穩定工作時的測量值與分檔期間光通量測量值的比值（TJ=85°C、1，925mA條件下的脈沖測量值）。

　　例如，在TC=25°C、IF=1，300mA穩定狀態下，相對光通量比值為80%（如圖表所示）。如過CXA3070 LED在分檔期間的測量值為8，500lm，則能在TC=25°C、IF=1，300mA的穩定工作狀態下輸出6，800lm（8，500*0.8）。

　　圖3：相對光通量值的確定依據為：CXA3070在給定條件下穩定工作時的測量值與分檔期間的光通量測量值之比（TJ=85°C、1，925mA條件下測得的脈沖測量值）（承蒙Cree提供數據）。

　　Cree CXA3070陣列的關鍵規格：

　　支持在2，700K、3，000K、3，500K、4，000K和5，000KCCT條件下進行四階、二階EasyWhite分檔。

　　支持在4，000K和5，000KCCT條件下進行ANSI白光分檔

　　最小CRI可選70或者80

　　正向電壓：38.5V

　　85°C分檔和特征化

　　最大驅動電流：2，800mA

　　115°視角、均勻色度分布

　　頂部焊接連接

　　總而言之，成本將是照明工程師始終要面對的大問題，但隨著LED的平均售價降低，COB LED將會越來越被設計人員接受，因為他們發現這些器件極具潛力，擁有更好的節能效果、更強的靈活性以及更好的光分布，最終讓照明系統制造商和最終用戶受益。