COB用來做LED植物燈？! LED業界15年資深RD告訴你COB到底唬弄了誰...

2019-05-04

繼第一波以低價3528 & 5730低功率封裝的LED燈導入植物燈之後，大陸COSTDOWN低價產品又開始使用更低價的COB封裝來分食LED植物燈市場，追根究柢就是降低成本低價搶市，但真的對專業的植物燈使用者有幫助嗎?!

COB植物燈致命缺點: 散熱、發光效率、眩光與光譜單一性過高

說到COB的做成植物燈的缺點，有幾主要問題。那就是，散熱、發光效率、眩光與光譜單一性... 。所有問題都是由COB自身的產品結構與成本考量而決定的。

散熱是第一個「關鍵致命傷」。一般 9W COB 的尺寸是一個直徑僅約為10mm的圓形，這決定了它只能在這個面積內直接作用於發熱源，至於面積以外的範圍就僅作為散熱的輔助。而同樣9W的大功率LED燈板，基板直徑一般在100mm左右。對散熱來講，低發熱量、大面積散熱的情形要遠好於高發熱、小面積散熱。想想把幾個9個大晶片塞在1公分直徑大小面積，真的是風險很高，若使用的是小晶片，那可是要塞幾十顆進去這1公分的小面積，全部沒有獨立支架支撐，膠體面積又大容易在組裝過程中碰撞(俗稱的LED內傷)，不用多久LED就開始閃爍甚至死燈了... 這還是僅僅9W!! 若換成20W? 50W? 100W? 150W? 功率越大，風險就更大!!偏偏功率越大的LED植物燈具越是標榜使用COB(特別是以低價搶市的大陸製植物燈)，原因為何?! 因為LED光源成本超級無敵的低，組裝成本也很低，但這都是用風險對價換來的!!

上圖：常見的小功率COB植物燈LED光源（常見應用如下圖）

另一種最常見的100W COB尺寸為42x46mm (面積小是優勢; 卻也是致命傷)

至於COB廠家一直在大肆宣傳的低熱阻，其實說的是導熱能力好。不過請注意，所謂的「導熱能力好」只是能把COB產生的熱導出來，至於接下來對熱的處理COB是完全被動的。就好比一條高速公路，車在路上是跑得很快，可到收費站就開始堵了，這個和COB的情形類似。也就是說很多的熱淤積都堵在COB與散熱器之間，還有LED驅動電源產生的熱干擾，熱無法傳遞到散熱器上根本就是在加速讓COB老化... 越想越可怕!!

圖: 在小面積內放置更多的晶片, 卻也是散熱障礙的元兇

(上圖：常見大功率ＣＯＢ光源, 橘色膠體為添加紅螢光劑外觀）

(上圖：常見大功率ＣＯＢ光源, 黃色膠體為添加黃綠螢光劑, 根本不適合植物補光）

(上圖：常見大功率ＣＯＢ光源應用燈具）

COB的第二個缺點是光效。由於在一個狹小的面積上緊密排列了多顆LED晶片，所以單顆晶片所發出的靠近水平方向的光會遇到相鄰晶片而不斷形成全反射，最後被封裝材料吸收，不能發射出去。而對於SMD或EMMITER(如下圖)，只要間距合理，就不存在這個問題。正是這個全反射使得COB的發光效率從一開始就比"單顆LED燈珠組成的LED燈板"天生效率就低10%。同時，封裝材料吸收水平方向光線所帶來的熱量和晶片密集排列本身產生的熱量疊加，導致COB工作溫度偏高，再次影響晶片光效的雙重打擊，甚至是更容易有閃爍(或死燈)風險的三重打擊。即使使用相同的晶片，COB也要比表面貼裝少20 lm/W左右。

圖：正規大功率晶片封裝(左); COB封裝則是將晶片集中於小面積封裝, 晶片間會有光電熱干涉(右)

圖: COB發光面積小(右); 傳統燈板發光面積大, 光效佳(左)

第三個缺點就是眩光。同樣基於COB的小面積大功率，所以不可避免地存在眩光與鬼影問題，基本上使用COB的射燈都必須配一個非常深的燈杯，除了配光需要更是為了防止過於強烈的眩光。而且有許多牽涉光譜與波長及使用者安裝使用上的特殊細節，此文就不加贅述~

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圖: COB LED因為晶片過於集中, 會有明顯眩光問題

第四個缺點就是使用紅螢光粉調色,光譜單一性過高

紅螢光粉本身的高光衰與波長準確性是一個問題，而且會損耗極高的晶片能量，要配置多樣化的紅藍混光比例又是個問題，若要添加特殊波長晶片根本是問題重重，只是為了組裝方便與成本考量導入不適用的COB封裝，對生產者與消費者都是極大的風險!! 而且添加紅螢光粉色的植物燈又有多項先天性設計的致命問題，所以一般專業大型植物燈品牌都會避開紅螢光粉染色LED的設計！

圖: 白光COB LED光源的光譜單一性高, 光譜通常不能出現植物所須的UV/FR/DR等重要尖峰值

反之, 大功率led光源植物專用LED燈板, 可自由設計出更多樣化的光譜配色!!

圖: 非COB光源, 燈板矩陣可添加特殊波長晶片, 可達到光譜多樣化設計

第五個缺點就是單一晶粒故障無法維修,連鎖效應加速死燈

由於COB將數十顆甚至上百顆LED晶粒集中封裝於一個小面積的支架, 導致光電熱互相干涉外, 單一晶粒也因此更容易受損, 此時因設計問題, 您的LED光源並無法單獨更換, 而且單一晶粒故障後, 將會導致電壓與電流的改變, 加速導致其他LED晶粒更快速的故障, 最後只能將整個COB丟棄! 但是傳統的矩陣式LED植物燈板, 卻可以單獨的維修單一顆LED光源!!