COB 封裝的定義及辨析

一COB 封裝的定義

什麼是 COB 封裝？在參考資料【1】中有講解，資料講的有點凌亂，還有錯別字。本文根據這些資料，對 COB 封裝的定義做了切合實際的擴展。

COB 封裝：晶元及相關元器件直接貼裝在印刷線路板上，晶元和相關元器件通過金屬線鍵合或焊接的方式，可藉助 PCB 布線進行電氣連接，通過 PCB 布線引出相關電極，並用樹脂覆蓋予以保護。

COB 是一種封裝方式，並不限定晶元的數量，哪怕是只有一個晶元。

二對 COB 封裝的理解

1. 關於對基板（Board）的理解

晶元的封裝形式有很多種， COB 只是其中的一種。雖然 COB（Chip on Board）直譯似乎就是晶元安裝在板材上。但從COB 的歷史由來看， 「Chip on Board」中的「Board」當初並不是指隨便的一塊「板」，而是特指印製電路板（PCB）。假如「Board」僅僅是指任意的板材，那麼就和其它半導體器件的封裝也沒有區別了。比如 TO-220封裝，它的底座是一塊銅板，晶元是直接固定在銅板上的，參考圖 1。你能說它不是「晶元在板上的封裝」？那麼它也是 COB 封裝？事實上它不是 COB！它就叫 TO-220 封裝。在半導體器件的封裝中，很多都是晶元固定在一個基板上封裝的，可它們並沒有被稱做 COB 封裝。因此， COB 封裝的基板（Board）並不是指隨便的一塊板材。

圖1

很多人不了解 COB 的歷史和真正的定義，只是對 Chip on Board 字望文生義，而誤認為 Board就是任意的板材。

對一個概念的理解，不能簡單看這個概念幾個字本身，還要了解對概念進行定義的內容描述。

COB 封裝並不是在 LED 應用後才出現的，而是在半導體行業早就有的。很多半導體器件就是將晶元固定在 PCB 上然後用膠包封。如圖 2 所示就是幾種電子器件的 COB 封裝。

圖 2 COB 封裝的器件

對於 COB 封裝中定義中的「PCB」，則沒有限制是何種 PCB， PCB 的基材當然可以是玻纖板，也可以是金屬板，還可以是陶瓷板，等等，只要是能歸屬於印製電路板（PCB）的範疇即可。（不過，還是希望一些人能搞清什麼叫做PCB。） COB 與集成封裝發異同，後面再談。

2. 對於定義擴展的理解

之前看到的有關 COB 封裝的定義，只講到封裝體中是晶元，但在實際的應用中，已不局限於在封裝體中只有晶元，還可能會有其它的器件。比如在 LED COB 光源中，將恆流等元器件也封裝在內。

這種封裝的產品已有再做。因此，對定義的內容做適當地擴展，更加符合當今和未來的形勢。在 COB封裝的定義中，引入 「相關元器件」的內容，是切合實際的。至於這些「相關元器件「是晶元形式、還是已封裝好的形式，並不重要。如果在定義中沒有這方面的內容，遇到有這樣封裝的產品，該如何稱呼？

3. LED COB 封裝的一些形式

在 LED 應用方面， COB 封裝有集成封裝的，如圖 3（a）；也有分離式封裝的，如圖 3（b）。注意「分離」是指晶元分離開封裝，但所有晶元都在同一個基板上。

圖3 COB 封裝光源

實際上， LED 點陣、 LED 數碼管產品，都是 COB 封裝。參看圖 4。它們跟上述兩種封裝形式有所不同。

圖 4. COB 封裝的 LED 顯示器件

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

圖5（左） 圖6（右）

COB 還有什麼式樣或未來有什麼新式樣，不是本文討論的內容了。

三關於 COB 光源與其它光源的辨析

1. COB 光源與集成光源的異同

這裡先給出集成光源的定義： 一個以上的晶元及相關元器件被封裝於同一個出光膠體中，就叫集成封裝光源，通常簡稱集成光源。

在這個定義中，同樣也增加了「相關元器件」的內容，是對傳統集成光源定義的一個發展。

這裡提醒一點，注意集成封裝和集成電路（IC）是不同的概念。本文對此不再做講解。

根據 COB 封裝的定義，判定一種封裝形式是不是 COB 封裝，關鍵是看支撐晶元的底座是不是 PCB。 COB 封裝，晶元也不見得只能是固定在 PCB 的銅箔上，對於金屬基的 PCB，晶元也可以是固定在去除了銅箔和絕緣層的金屬基板上。這類封裝支架參看圖 7。

圖7

很多人分不清 COB 光源和集成光源。其實只要根據兩者的定義，就很好區分了。 COB 光源可能是集成光源如圖 3（a），也可能不是集成光源，如圖 3（b）。而集成光源不一定是 COB 光源。如圖 8 所示的集成光源，它的基板不是 PCB，所以不是 COB 封裝。

圖8 集成光源

另外，不要將分離式 COB 封裝的概念和分立元件混淆。分離式 COB 封裝是多個晶元共用同一個 PCB 基板，但晶元不是被封與同一個膠體中。分立元件則是一個晶元獨自擁有一個底座。注意「離」和「立」的區別。

2. COB 和模組的區別

有些人因為對晶元和元件的概念分不清楚，還會有這樣的錯誤認識：例如圖 9 的產品，是一些LED 和其它電子元件裝配在同一個 PCB 上，他也認為是 COB。這是錯誤的！圖 9 所示的這類產品，是模組類產品。

圖9 LED模組

COB 是一種對晶元進行封裝的形式， COB 產品是一個器件，它不是裝配組合件。模組則是由多個元器件裝配在一起的組合件。

實際上，有很多人將晶元和元器件、尤其是貼片元器件混為一談。

在半導體行業，晶元是指在半導體材料上製作了有功能的小晶片。而晶元被固定在基座上並封裝後，則稱為元件或器件。通常，貼片式封裝的元器件，比如 0603 電阻，3528LED 等，這都不能稱為晶元，而是元件或器件。包括封裝好的 IC，也不能叫做晶元。

很多外行人不了解半導體行業術語的定義，道聽途說，一知半解，然後以訛傳訛，造成更多的人學到的是錯誤的東西，由此才會出現分不清 COB 和模組的現象。

明白了專業術語的定義，就不會犯這樣的錯誤了。

另外， COB 光源和所謂的光引擎也不同。如果相關的元器件雖然也在同一個 PCB 上，但沒有與LED 晶元封裝在同一個膠體內，則屬於光組件，或稱光模組。不過把照明或指示用的光組件稱為「光引擎」，有點不倫不類，或可說是張冠李戴、指鹿為馬。本文就不討論了，以後有專文辨析。

參考資料

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

來源/CNLED網博客，作者夏俊峰

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