EMC封装深度评测：未来能否成为主流封装形式?

　　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？笔者将为您一一揭晓。

　　评测样品是来自福建天电光电科技有限公司的EMC封装产品，产品型号为1A1A，外观如图1所示。

　　发光面焊盘

　　图1天电1A1A产品外观图

　　此款产品的外观尺寸为10mmX10mm，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最高功率为10W，故下列测试均采在270mA下进行。

　　图3 TERA LED

　　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336h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1.1K/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

　　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一阻碍就是成本，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。