COB 封装的定义及辨析

一COB 封装的定义

什么是 COB 封装?在参考资料【1】中有讲解,资料讲的有点凌乱,还有错别字。本文根据这些资料,对 COB 封装的定义做了切合实际的扩展。

COB 封装:芯片及相关元器件直接贴装在印刷线路板上,芯片和相关元器件通过金属线键合或焊接的方式,可借助 PCB 布线进行电气连接,通过 PCB 布线引出相关电极,并用树脂覆盖予以保护。

COB 是一种封装方式,并不限定芯片的数量,哪怕是只有一个芯片。

二 对 COB 封装的理解

1. 关于对基板(Board)的理解

芯片的封装形式有很多种, COB 只是其中的一种。虽然 COB(Chip on Board)直译似乎就是芯片安装在板材上。但从COB 的历史由来看, 'Chip on Board'中的'Board'当初并不是指随便的一块'板',而是特指印制电路板(PCB)。假如'Board'仅仅是指任意的板材,那么就和其它半导体器件的封装也没有区别了。比如 TO-220封装,它的底座是一块铜板,芯片是直接固定在铜板上的,参考图 1。你能说它不是'芯片在板上的封装'?那么它也是 COB 封装?事实上它不是 COB!它就叫 TO-220 封装。在半导体器件的封装中,很多都是芯片固定在一个基板上封装的,可它们并没有被称做 COB 封装。因此, COB 封装的基板(Board)并不是指随便的一块板材。

图1

很多人不了解 COB 的历史和真正的定义,只是对 Chip on Board 字望文生义,而误认为 Board就是任意的板材。

对一个概念的理解,不能简单看这个概念几个字本身,还要了解对概念进行定义的内容描述。

COB 封装并不是在 LED 应用后才出现的,而是在半导体行业早就有的。很多半导体器件就是将芯片固定在 PCB 上然后用胶包封。如图 2 所示就是几种电子器件的 COB 封装。

图 2 COB 封装的器件

对于 COB 封装中定义中的'PCB',则没有限制是何种 PCB, PCB 的基材当然可以是玻纤板,也可以是金属板,还可以是陶瓷板,等等,只要是能归属于印制电路板(PCB)的范畴即可。(不过,还是希望一些人能搞清什么叫做PCB。) COB 与集成封装发异同,后面再谈。

2. 对于定义扩展的理解

之前看到的有关 COB 封装的定义,只讲到封装体中是芯片,但在实际的应用中,已不局限于在封装体中只有芯片,还可能会有其它的器件。比如在 LED COB 光源中,将恒流等元器件也封装在内。这种封装的产品已有再做。因此,对定义的内容做适当地扩展,更加符合当今和未来的形势。在 COB封装的定义中,引入 '相关元器件'的内容,是切合实际的。至于这些'相关元器件'是芯片形式、还是已封装好的形式,并不重要。如果在定义中没有这方面的内容,遇到有这样封装的产品,该如何称呼?

3. LED COB 封装的一些形式

在 LED 应用方面, COB 封装有集成封装的,如图 3(a);也有分离式封装的,如图 3(b)。注意'分离'是指芯片分离开封装,但所有芯片都在同一个基板上。

图3 COB 封装光源

实际上, LED 点阵、 LED 数码管产品,都是 COB 封装。参看图 4。它们跟上述两种封装形式有所不同。

图 4. COB 封装的 LED 显示器件

图 5 是陶瓷基板的 COB 光源。图 6 是作者在 2003 年做的一款 COB 光源。

图5(左) 图6(右)

COB 还有什么式样或未来有什么新式样,不是本文讨论的内容了。

三 关于 COB 光源与其它光源的辨析

1. COB 光源与集成光源的异同

这里先给出集成光源的定义: 一个以上的芯片及相关元器件被封装于同一个出光胶体中,就叫集成封装光源,通常简称集成光源。

在这个定义中,同样也增加了'相关元器件'的内容,是对传统集成光源定义的一个发展。

这里提醒一点,注意集成封装和集成电路(IC)是不同的概念。本文对此不再做讲解。

根据 COB 封装的定义,判定一种封装形式是不是 COB 封装,关键是看支撑芯片的底座是不是 PCB。 COB 封装,芯片也不见得只能是固定在 PCB 的铜箔上,对于金属基的 PCB,芯片也可以是固定在去除了铜箔和绝缘层的金属基板上。这类封装支架参看图 7。

图7

很多人分不清 COB 光源和集成光源。其实只要根据两者的定义,就很好区分了。 COB 光源可能是集成光源如图 3(a),也可能不是集成光源,如图 3(b)。而集成光源不一定是 COB 光源。如图 8 所示的集成光源,它的基板不是 PCB,所以不是 COB 封装。

图8 集成光源

另外,不要将分离式 COB 封装的概念和分立元件混淆。分离式 COB 封装是多个芯片共用同一个 PCB 基板,但芯片不是被封与同一个胶体中。分立元件则是一个芯片独自拥有一个底座。注意'离'和'立'的区别。

2. COB 和模组的区别

有些人因为对芯片和元件的概念分不清楚,还会有这样的错误认识:例如图 9 的产品,是一些LED 和其它电子元件装配在同一个 PCB 上,他也认为是 COB。这是错误的!图 9 所示的这类产品,是模组类产品。

图9 LED模组

COB 是一种对芯片进行封装的形式, COB 产品是一个器件,它不是装配组合件。模组则是由多个元器件装配在一起的组合件。

实际上,有很多人将芯片和元器件、尤其是贴片元器件混为一谈。

在半导体行业,芯片是指在半导体材料上制作了有功能的小晶片。而芯片被固定在基座上并封装后,则称为元件或器件。通常,贴片式封装的元器件,比如 0603 电阻,3528LED 等,这都不能称为芯片,而是元件或器件。包括封装好的 IC,也不能叫做芯片。

很多外行人不了解半导体行业术语的定义,道听途说,一知半解,然后以讹传讹,造成更多的人学到的是错误的东西,由此才会出现分不清 COB 和模组的现象。

明白了专业术语的定义,就不会犯这样的错误了。

另外, COB 光源和所谓的光引擎也不同。如果相关的元器件虽然也在同一个 PCB 上,但没有与LED 芯片封装在同一个胶体内,则属于光组件,或称光模组。不过把照明或指示用的光组件称为'光引擎',有点不伦不类,或可说是张冠李戴、指鹿为马。本文就不讨论了,以后有专文辨析。

参考资料【1】 http://baike.so.com/doc/307066-325078.html