COB(Chip-on-Board)LED红外光源,凭借其高度集成和强大的功率输出,将众多红外LED芯片直接封装至基板之上,展现出高效能的照明能力。接下来,我们将详细分析其核心特性、优势、应用场景及技术细节。
高集成度:通过在同一块基板上紧密排列多颗红外LED芯片(例如10至100颗),实现了高功率密度(最高可达数十瓦),满足大范围照明需求。
波长选择:常用的波长包括850nm(可见微弱红光,成本较低)和940nm(完全不可见,隐蔽性强)。在特定场景下,还会采用长波长如1450nm进行特定检测。
均匀性:利用紧排的芯片配合漫反射透镜或均光板,减少光斑,实现均匀的光场分布,适用于人脸识别和机器视觉等领域。
散热设计:采用陶瓷基板(如AlN、Al₂O₃)或金属基板(如铝基)直接导热,结合散热片或主动散热方式(风扇),确保了长期稳定性。
夜间补光:850nm COB LED为摄像头提供均匀的红外照明,支持50至100米夜视功能,有效避免“中心过曝、边缘昏暗”问题。
人脸识别门禁:使用940nm光源进行隐蔽补光,结合AI算法,实现暗光环境下高精度识别。
工业机器视觉与缺陷检测:针对金属/塑料表面划痕检测(940nm可减少反光干扰)或PCB板焊接质量检测(850nm能穿透部分材料)。
3D结构光:COB光源投射高密度红外点阵,用于物体三维重建,如物流分拣、机器人抓取等场景。
消费电子:智能手机/智能家居中的iPhone Face ID采用940nm COB LED与点阵投影器相结合,实现暗光环境下的3D人脸解锁功能。
手势交互:结合ToF传感器,利用红外光源捕捉手势动作,应用于VR/AR设备。
医疗与生物传感:静脉成像中,850nm近红外光能够穿透皮肤,增强皮下血管对比度;血氧监测方面,多波长COB模块可用于无创检测。
自动驾驶与LiDAR中的热管理问题及解决方案:高功率运行导致结温升高引起的波长偏移和光衰现象,可通过采用陶瓷基板 + 强制风冷或热电制冷器(TEC)解决。
光谱一致性问题及解决方案:多芯片波长差异导致的光谱展宽影响成像精度,可通过芯片分选和波长校准封装工艺解决。
光学设计问题及解决方案:大角度出光造成的效率下降,可通过定制透镜或反射杯优化光型。
多光谱集成:单模块集成可见光 + 多波段红外,满足复杂检测需求。
智能化驱动:集成温度/光强反馈电路,动态调节输出功率。
微型化与柔性化:采用柔性基板COB光源,能够贴合曲面或穿戴设备。
总结:凭借高功率、均匀性和紧凑设计的优势,COB LED红外光源已成为安防、工业视觉、消费电子等领域的核心光源。尽管存在热管理和光谱控制的技术难点,但随着材料与封装工艺的进步,未来它将进一步扩展至医疗、自动驾驶等高端场景,成为“不可见光”智能化的关键组件。
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