COB（Chip on Board）技术是一种将LED芯片直接封装于基板上的高集成度方案，它绕过了传统SMD封装中的支架环节，省去了电镀、回流焊和贴片工序，使生产流程缩减近三分之一，成本相应降低约30%。其物理结构的核心在于多芯片直接固晶在高导热基板（如铝或陶瓷）上，并通过统一的荧光涂层来保证光色一致性。在红外应用中，这种结构能够避免分立器件的光斑干涉，提升成像的均匀性。
热管理方面的优势源于缩短的热通道，芯片产生的热量可直接传导至基板，相较于传统SMD封装减少了支架层的热阻。实验数据表明，COB封装的热阻值明显低于SMD等其他封装形式，例如在相同功率下，COB的结温可比SMD低15 - 20℃，这是延长LED寿命的关键因素。根据“10℃法则”，电子器件环境温度每升高10℃，失效率会增加一个数量级，所以热管理的优化对可靠性至关重要。
2.1 热传导基础与材料创新
COB的散热性能遵循热传导公式：Q = K×A×ΔT/ΔL（Q为传导热量，K为导热系数，A为接触面积，ΔT为温差，ΔL为距离）。因此，增大传热面积（A）、缩短热通道距离（ΔL）以及选择高K值材料是三大优化方向。基板材料的选择尤为关键：
铝基板：导热系数约为200W/(m·K)，成本低且耐腐蚀，是主流之选。
陶瓷基板（如Al₂O₃、AlN）：导热性能更优（AlN可达170 - 230W/(m·K)），且无需绝缘层，热阻仅为金属基板的1/2。
铜基板：导热系数高（约400W/(m·K)），但成本和重量限制了其应用。
2.2 主动散热与智能温控
对于高功率红外COB系统，被动散热已无法满足需求。前沿的散热方案包括：
水冷 - 风冷混合系统：导热铜片嵌入微流道，冷却液循环配合微型风扇强制对流，可使散热效率提升30%以上。
自适应热管理系统：通过红外热成像模块实时监测热点，动态调节驱动电流或启动冷却机制。江苏红视光电的专利技术显示，该系统可延长COB寿命40%。
红外热像实验表明：COB封装表面温度分布均匀（无斑点），而SMD封装存在局部高温区，这得益于COB的直接基板接触设计减少了结构热阻。
3.1 空间布局优化
COB技术允许芯片间距缩小至0.1 - 0.3mm，远低于SMD器件的毫米级间隔。这种密集排列在红外应用中有两大优势：
光功率密度提升：单位面积可集成更多芯片，例如10×10mm基板可容纳百颗红外芯片，输出功率达50W以上。
近场均匀性改善：消除多光源阴影效应，适用于人脸识别、安防监控等对光照一致性要求高的场景。
3.2 光电性能提升
高集成度直接优化了光电转换效率：
热耦合降低：密集排布下，COB的均温性避免了局部过热导致的“效率骤降点”。
电学简化：单一电路驱动减少焊点损耗，实测显示COB在3A驱动电流下电压降比SMD低12%。
4.1 制造流程精简
COB技术通过三大工序削减重构生产链：
免支架贴装：芯片直接固晶于基板，省去SMD的塑料支架。
整体模压：单次荧光胶覆盖所有芯片，替代逐颗封装。
一体化回流焊：全电路一次完成焊接。
这不仅降低了生产成本，还将良品率提升约5%——传统SMD的虚焊、偏移等缺陷在COB中减少60%以上。
4.2 终端应用优化
光学设计简化：单一透镜覆盖整个COB光源，替代多透镜校准系统。
散热结构轻量化：因基板即散热载体，外部散热器重量可减少40%。
维护成本下降：模块化更换降低售后难度，尤其适用于红外工业加热设备。
红外COB技术正朝着多功能集成方向发展：
传感 - 照明融合：基板嵌入温度传感器，实现热 - 电反馈闭环（如专利CN 119300202 A）。
柔性基板应用：可弯曲COB模组拓展车载红外夜视等领域。
纳米涂层技术：石墨烯涂层基板导热系数提升至500W/(m·K)以上。
然而，挑战依然存在：陶瓷基板的高成本制约了其普及，而芯片直接接触基板带来的应力损伤问题仍需解决。未来五年，随着半导体微缩工艺与新型热界面材料的突破，红外COB有望在功率密度上再提升50%，同时成本下降30%。
“COB的本质是热路与电路的统一——它不仅是封装技术，更是电子系统设计哲学的进化。”
——从热管理到系统集成，COB重新定义了红外光源的价值链
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