COB集成封装技术相关专利分析

全球在 ＣＯＢ 集成 ＬＥＤ 技术领域的专利主要 集 中 在 韩 国 和 日 本，专 利 权 人 为 韩 国 的 ＳＡＭＳＵＮＧ ＥＬＥＣＴＲＯ ＭＥＣＨ、ＳＥＯＵＬ ＳＥＭＩＣＯＮＤＵＣＴＯＲ ＣＯ ＬＴＤ．及日本的 ＲＯＨＭ ＣＯ ＬＴＤ、ＰＡＮＡＳＯＮＩＣ ＥＬＥＣ ＷＯＲＫＳ ＣＯ ＬＴＤ、ＣＩＴＩＺＥＮ ＥＬＥＣＴＲＯＮ－ ＩＣＳ、ＴＯＳＨＩＢＡ ＣＯＲＰ 等全球知名的半导体生产企 业。与国内企业 ＣＯＢ 专 利 申 请 相 比 较，这 些 韩、日 企 业 拥 有 专 利 的 数 量 大 ，形 成 了 严 密 的 专 利 布 局 。
１ 专 利 趋 势 分 析
在 ＣＯＢ 封 装 技 术 领 域，专 利 申 请 在 ２００８ 年 之 前数量很少，从 ２００８ 年 专 利 申 请 量 逐 年 上 升，并 从 ２０１０年 进 入 专 利 申 请 量 上 升 快 速 通 道，到 ２０１１ 年 达到了专利申请 数 量 的 高 峰，由 专 利 申 请 量 的 变 化 趋势 可 窥 见 ＣＯＢ 技 术 发 展 趋 势，即 从 ２００８ 年 起 ＣＯＢ 封装就开始生产，但到２００９年底，ＣＯＢ 封 装 的 产品仍然无法达 到 相 应 的 效 果，且 散 热 问 题 依 旧 无 法解决，很多企业减缓研发和生产。直到２０１０年 下 半年，ＣＯＢ 封装 散 热 问 题 才 得 到 妥 善 解 决，高 功 率 照明、球泡灯 对 ＣＯＢ 需 求 逐 渐 升 温，且 随 着 封 装 工 艺技术的不 断 提 升，ＣＯＢ 封 装 成 本 低、光 效 高 的 优
４ 相 关 专 利 摘 录
（１） 名 称：大 功 率 ＬＥＤ 的 ＣＯＢ 矩 阵 封 装 结 构［１］
专 利 号 ：ＣＮ２０１１２０２９１５５７．７ 国 际 专 利 分 类 号 ：Ｈ０１Ｌ２５ 申请人／专 利 权 人：深 圳 市 蓝 谱 里 克 科 技 有 限 公司 摘 要 ：本 实 用 新 型 公 开 了 一 种 大 功 率 ＬＥＤ 的 ＣＯＢ 矩 阵 封 装 结 构 ，包 括 一 个 ＬＥＤ 基 板 ，其 特 征 在 于 ，所 述 的 ＬＥＤ 基 板 上 设 置 有 一 个 以 上 的 ＬＥＤ 矩 阵 ，所 述 的 ＬＥＤ 矩 阵 内 部 设 置 有 一 个 以 上 的 ＬＥＤ 晶 片 ，每 个 ＬＥＤ 矩 阵 都 设 置 有 一 个 独 立 的 镜 头 进 行 聚 光 ，每 个 ＬＥＤ 矩 阵 内 的 ＬＥＤ 晶 片 都 是 使 用 串 联 方 式 连 接 ，本 实 用 新 型 每 个 ＬＥＤ 矩 阵 加 装 镜 头 后 相 当 于 一 个 独 立 的 大 功 率 ＬＥＤ 芯 片 ，ＬＥＤ 晶片直接固定在陶瓷覆铜板或者绝缘层导热系数 足 够 高 的 铜 基 板 上 。 这 样 ，一 方 面 节 省 了 ＬＥＤ 芯 片 封 装 的 费 用 ，另 一 方 面 ，提 高 了 ＬＥＤ 的 散 热 效 率 ，既 节 约 了 加 工 成 本 ，又 延 长 了 ＬＥＤ 的 使 用 寿 命。如图５所示。
Ｆ２１— 照 明 ；Ｈ０１— 基 本 电 器 元 件 ；Ｈ０５— 其 他 类 不 包 含 的 电 技 术 图３ 技术构成图
３ 申 请 人 构 成 分 析
国内在 ＣＯＢ 集 成 ＬＥＤ 技 术 领 域，研 发 成 员 既 有专业的 ＬＥＤ 封装、照明企业，也有研究所和 个 人， 值得注意的是，在 进 行 专 利 申 请 人 分 析 及 跟 踪 检 索
收 稿 日 期 ：２０１２－０７－３１
势逐 渐 显 现，２０１１ 年 ＣＯＢ 封 装 已 被 各 大 封 装 企 业 认可。如图１所示。
图１ 按申请年统计的国内 ＣＯＢ 专利数量分布图
世界 范 围 内 的 专 利 申 请 量 从 ２００４ 年 起 逐 年 增 多，２００６～２００７年专利量达到高峰，但 ２００９年到至 今专利量有所回落。如图２所示。
５２％，其余的专利 申 请 分 布 在 其 他 类 不 包 含 的 电 技 术 Ｈ０５类７％及其他类７％。
随 着 ＣＯＢ 技 术 在 电 子 元 器 件 的 开 发 基 础 上 ， ＣＯＢ 集 成 封 装 的 ＬＥＤ 照 明 应 用 应 运 而 生 并 快 速 发 展 ，而 且 在 专 利 申 请 数 量 上 超 过 在 ＣＯＢ 集 成 封 装 电 子 元 器 件 上 申 请 的 专 利 数 量 。 如 图 ３，４ 所示。
表１ 专利申请数量排名前１０位的专利申请 ／专利权人的名单
国 内
世 界
申 请 人／专 利 权 人
专利数量／个 申请人／专利权人
专 利 数 量／个
南通恺誉照明科技有限公司 谢晓培 欧阳剑 上海半导体照明工程技术研究中心 莎 益 博 设 计 系 统 商 贸 （上 海 ）有 限 公 司 深圳市成光兴实业发展有限公司 江苏日月照明电器有限公司 深圳市仁达实业有限公司 深圳市极佳光电科技有限公司 江西省晶和照明有限公司
的研发脚步。
２ 技 术 构 成 分 析
ＣＯＢ 集 成 封 装 技 术 专 利 申 请 主 要 集 中 在 照 明 Ｆ２１及 基 本 电 器 元 件 Ｈ０１ 类，即 ＬＥＤ 照 明 及 ＬＥＤ 的电子元器件，其中 Ｈ０１类的 专 利 申 请 量 占 总 申 请 量 的 ３４％，Ｆ２１ 类 的 专 利 申 请 量 占 总 申 请 量 的
图４ ＣＯＢ 技术在 Ｆ２１类及 Ｈ０１类专利申请趋势图
时，由于有些企业出于专利申请策略的考虑，有时 会 以个人而不是公 司 的 名 义 申 请 专 利，因 此 当 申 请 人 为个人而且该个 人 申 请 的 专 利 数 量 相 对 较 多 时，要 注意 该 个 人 申 请 人 是 否 有 公 司 为 依 托。如 表 １ 所示。
图２ 按申请年统计的世界 ＣＯＢ 专利数量分布图
结合图１，世界范围 内 的 ＣＯＢ 专 利 申 请 的 年 份 明显早于国 内 的 专 利 申 请 年 份，可 见，国 内 在 ＣＯＢ 领域内的研发相 对 较 晚，主 要 是 跟 随 世 界 上 大 公 司
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·研究与设计·
信息化研究
２０１２ 年 １０ 月
专利分析数 据 来 源，中 外 专 利 数 据 库 服 务 平 台 （ＣＮＩＰＲ），检索路径：（１）检索范围，中国 ＡＮＤ 检索 表达式，摘 要 ＝ （ｃｏｂ ａｎｄ ｌｅｄ）；（２）检 索 范 围，世 界 ＡＮＤ 检 索 表 达 式，摘 要 ＝ （ｃｈｉｐ ａｎｄ ｏｎ ａｎｄ ｂｏａｒｄ ａｎｄ ｌｅｄ）
ＳＡＭＳＵＮＧ ＥＬＥＣＴＲＯ ＭＥＣＨ（三 星 ）
２３
２
ＣＩＴＩＺＥＮ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ（西 铁 城 ）
２３
２
ＳＥＯＵＬ ＳＥＭＩＣＯＮＤＵＣＴＯＲ ＣＯ ＬＴＤ（首 尔 ）
２２
２
ＰＡＮＡＳＯＮＩＣ ＥＬＥＣ ＷＯＲＫＳ ＣＯ ＬＴＤ（松 下 ）
２０
２
ＴＯＳＨＩＢＡ ＣＯＲＰ（东 芝 ）
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·研究与设计·
信息化研究
２０１２ 年 １０ 月
金属基板与塑料构件构成一个向上的反射凹杯， 塑 料 构 件 内 封 装 有 导 电 片 ，金 属 基 板 的 底 面 固 定 有 一 个 或 多 个 ＬＥＤ 芯 片 ，ＬＥＤ 芯 片 的 电 极 通 过 导 线 与 导 电 片 连 接 ，导 电 片 连 有 引 脚 导 电 端 ，反 射 凹 杯的空腔内设有填充树脂。实用新型有益的效果 是 ：直 接 在 高 导 热 率 金 属 基 板 上 使 用 小 功 率 ＬＥＤ 芯 片 集 成 封 装 ，可 以 分 散 热 量 、改 善 出 光 效 果 ，出 光 面 一 致 性 好 、无 色 斑 、无 眩 光 、光 衰 小 。 如 图 ７ 所示。
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第 ３８ 卷 第 ５ 期
陆英艳，等：ＣＯＢ 集成封装技术相关专利分析
·研究与设计·
从表１还可看出，各专利申请／专利权人所拥 有 的专利数量相对 平 均，没 有 个 别 专 利 权 人 有 非 常 明 显的绝对 优 势。 由 此 说 明，我 国 ＬＥＤ 企 业 在 ＣＯＢ 技术领域还缺乏系统的研究，还没有形成对 ＣＯＢ 技 术完整的专 利 布 局，仅 局 限 于 零 星 的 专 利 申 请。 本 表中，从专利申请／专利权人分布的地域、区域分 析， 大部分专利申请／专利权人地域分布于我国的东 南、 长江珠三角位 置，即 在 ＣＯＢ 技 术 集 成 封 装 ＬＥＤ 的 研发 上，东 南 部 的 企 业 起 步 较 早，研 发 实 力 相 对 雄厚。
图５ 大功率 ＬＥＤ 的 ＣＯＢ 矩阵封装结构
（２）名称：１种 采 用 ＣＯＢ 封 装 的 发 光 器 件 及 其 制 造 方 法［２］
专 利 申 请 号 ：ＣＮ２０１１１００７６４６０．９ 国 际 专 利 分 类 号 ：Ｈ０１Ｌ３３ 申 请 人／专 利 权 人 ：晶 科 电 子 （广 州 ）有 限 公 司 摘 要 ：一 种 采 用 ＣＯＢ 封 装 的 发 光 器 件 ，其 包 括 至 少 一 ＬＥＤ 芯 片 、至 少 一 衬 底 和 一 电 路 板 。 该 ＬＥＤ 芯 片 具 有 一 Ｎ 极 和 一 Ｐ 极 ，在 该 Ｎ 极 和 Ｐ 极 的表面覆盖一电极层。每一个衬底的上表面设置 了 二 衬 底 焊 垫 ，用 以 分 别 与 该 ＬＥＤ 芯 片 的 Ｎ 极 和 Ｐ极 电 连 接 。 该 电 路 板 包 括 一 基 板 、一 导 电 层 和 一 绝 缘 层 ，该 基 板 具 有 至 少 一 空 腔 ，该 导 电 层 覆 盖 在 该 基 板 的 上 表 面 并 部 分 延 伸 至 空 腔 上 方 ，该 绝 缘 层 覆 盖 在 该 导 电 层 的 上 表 面 。 该 ＬＥＤ 芯 片 倒 装 在 该 衬 底 上 ，该 ＬＥＤ 芯 片 的 Ｎ 极 和 Ｐ 极 表 面 的 电 极 层 分 别 与 该 衬 底 的 二 衬 底 焊 垫 连 接 ；该 衬 底 设 置 在 该 电 路 板 的 空 腔 内 ，且 该 衬 底 的 二 衬 底 焊 垫 分 别通过一金属焊球与该电路板在空腔内的导电层 连 接 。 本 发 明 的 发 光 器 件 成 本 低 ，良 率 及 可 靠 性 高。如图６所示：
４
ＲＯＨＭ ＣＯ ＬＴＤ（罗 姆 ）
４３
３
ＭＡＴＳＵＳＨＩＴＡ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＷＯＲＫＳ ＬＴＤ（松 下 ）
４０
３
ＭＡＴＳＵＳＨＩＴＡ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＩＮＤ ＣＯ ＬＴＤ（松 下 ）
３１
３
ＳＨＡＲＰ ＫＫ（夏 普 ）
２５
３
ＳＥＯＵＬ ＳＥＭＩＣＯＮＤＵＣＴＯＲ ＣＯ ＬＴＤ（首 尔 ）
２５
２
第 ３８ 卷 第 ５ 期 ２０１２年１０月
信息化研究 Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｚａｔｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ
ຫໍສະໝຸດ Baidu
ＶＯｏｌｃｔ．３．８２０Ｎ１ｏ２．５
ＣＯＢ 集成封装技术相关专利分析
陆 英 艳 ，刘 乃 涛 ，侯 君 凯 ，宋 秀 峰
（南 京 汉 德 森 科 技 股 份 有 限 公 司 ，南 京 ，２１１１００）
摘 要：从 专 利 分 析 的 视 角 对 基 板 上 直 接 固 定 芯 片 （Ｃｈｉｐｓ ｏｎ ｂａｏｒｄ，ＣＯＢ）集 成 封 装 发 光 二 极 管（ＬＥＤ）技术进行分析介绍，从专利历年申请数量趋势分析、技术构成 及 专 利 申 请／专 利 权 人 构 成 分 析 等几个方面对 ＣＯＢ 技术的专利布局情况进行系统总结，并简介一些重要的相关专利。
图６ 采用 ＣＯＢ 封装的发光器件
（３）名称：ＣＯＢ 面光源封装结构［３］ 专 利 号 ：ＣＮ２０１１２０３８８９３７．２ 国 际 专 利 分 类 号 ：Ｈ０１Ｌ３３ 申 请 人／专 利 权 人 ：杭 州 友 旺 科 技 有 限 公 司 摘 要 ：本 实 用 新 型 涉 及 一 种 ＣＯＢ 面 光 源 封 装 结 构 ，包 括 金 属 基 板 ，金 属 基 板 上 设 有 塑 料 构 件 ，
关 键 词 ：基 板 上 直 接 固 定 芯 片 （ＣＯＢ）；集 成 封 装 ；发 光 二 极 管 （ＬＥＤ）；专 利 分 析 ；专 利 摘 录 中 图 分 类 号 ：ＤＦ５２３
０ 引 言
ＣＯＢ 是指将裸芯片直 接 粘 结 在 印 刷 电 路 板 上， 然后进行引线键 合，再 用 有 机 胶 将 芯 片 和 引 线 包 封 保护的技术，和 常 规 封 装 技 术 相 比，ＣＯＢ 技 术 封 装 密 度 高 、工 序 简 单 。