1. 核心设计目标与挑战

植物生长灯COB载具的核心使命是：在封装（固晶、焊线、封胶）和老化测试过程中，确保芯片在高功率下的光谱稳定性、寿命和可靠性。

• 散热与光谱稳定：植物对光光谱***敏感。LED结温（Tj）升高会导致波长偏移（特别是红光芯片）和光效降低，直接影响植物光合作用效率。载具必须***散热，保持低温。

• 高功率密度：植物灯追求高PPFD（光合光子通量密度），常采用多芯片、高电流密度设计，热流密度大。

• 长期耐候性：农业环境可能高温高湿，载具材料需抗腐蚀。生产载具本身也需耐受长期热循环和化学暴露（如偶尔接触硅胶、清洁剂）。

• 均匀性：对于多芯片COB，载具需***整个基板温度均匀，避免局部过热。

• 效率与成本：农业照明对成本敏感，载具需要在性能和成本间取得平衡。

2. 关键设计要素与技术方案

2.1 热管理：主动散热是标准配置

• 集成水冷系统：

• 载具主体即水冷板。内部采用双流程、串并联结合的流道设计，确保冷却液能均匀流经整个热源区域，实现温度均匀。

• 材料：6061-T6铝合金是性价比。对于功率的芯片，可采用铝铜复合结构（与芯片接触部分嵌入铜块）。

• 接口：使用快换水管接头，便于快速连接测试台。

• 高性能导热界面：

• 与COB接触的表面需精密加工，平面度<0.05mm。

• 使用相变导热材料（PCM） 或高性能导热硅脂。PCM在自动化生产中更优，无渗漏风险，性能一致性好。

• 温度监控与闭环控制：

• 集成高精度NTC或PT1000温度传感器，紧贴载具工作面。

• 传感器数据反馈给外部冷水机（Chiller），实现闭环温度控制，将载具温度稳定在设定值±1°C内，这是***光谱稳定的关键。

2.2 机械压紧：均匀可靠

• 四角弹簧压臂机构：

• 采用不锈钢压臂配合耐高温弹簧，提供恒定且可调的压紧力。

• 压力需计算，确保压缩TIM的同时不损伤芯片和基板。

• 压臂接触点使用PEEK或陶瓷等绝缘耐磨材料。

• 基板定位：

• 使用可更换的定位销或可调节的定位挡块，以适应不同尺寸的陶瓷或金属基板。

2.3 电连接：满足大电流需求

• 大电流弹簧探针（Pogo Pin）：

• 这是自动化测试的选择。选择每针可承载***以上电流的镀金弹针。

• 弹针阵列的布局必须与COB电极***对应。

• 大电流接线柱：

• 作为备选方案，使用铜合金镀镍接线柱，通过扭力螺丝压接电缆。更经济可靠，适合非全自动工站。

2.4 材料选择：耐高温耐化学腐蚀

• 主体：6061-T6铝合金，表面进行硬质阳极氧化处理。阳极氧化层硬度高、耐磨、耐腐蚀且具有一定绝缘性。

• 压臂/绝缘部件：使用PEEK。它具有优异的长期高温稳定性、机械强度和耐化学性，能承受封胶工序可能带来的污染。

• 密封材料：水冷系统的密封圈必须使用氟橡胶（FKM），以耐受高温和可能的化学腐蚀。

2.5 光谱考量与特殊设计

• 避光设计（可选）：

• 在进行光电测试时，为避免外界光线干扰，载具可设计遮光围栏或配套遮光罩，确保测试数据的准确性。

• 耐紫外（UV）材料（可选）：

• 如果封装或测试涉及UV LED芯片，载具的暴露部件（如压臂）需选用耐UV的材料（如特定型号的PEEK或金属），防止材料老化变脆。

3. 设计实例：植物生长灯COB老化测试载具

• 应用：对100W COB模块进行1000小时高温老化和光衰测试。

• 载具结构：

1. 主体：一块200mm x 200mm x 20mm的6061-T6铝合金水冷板，内部为双螺旋冷却流道。

2. 散热：外接25°C恒温冷水机，流量10L/min。

3. 界面：使用预贴好的相变导热材料（PCM）片。

4. 压紧：采用四个弹簧加载的不锈钢压臂，压头为PEEK材料。

5. 电连接：集成大电流镀金弹针模组，通过PCB板与外部大电流导线连接。

6. 监测：嵌入两个PT1000温度传感器，实时监测载具温度。

7. 软件联动：测试系统根据监测温度动态调整驱动电流，进行恒温老化测试。

4. 总结：植物生长灯载具的特殊性

植物生长灯COB封装载具是热学、机械和光谱学的结合体。

其设计精髓在于：

• ** thermal稳定即光谱稳定**：一切散热设计都服务于将结温稳定在点，从而***出光光谱的稳定性，这是植物灯的核心指标。

• 为功率而生：必须采用主动散热方案来应对远高于普通照明的功率密度。

• 农业级可靠性：材料选择需考虑长期、不间断运行的耐用性和可能的恶劣环境。

• 成本平衡：在满足性能的前提下，优先选择高性价比的材料和方案（如铝合金为主）。

因此，这类载具的设计必须与植物灯的光谱性能要求紧密结合。通过热仿真（CFD） 优化流道设计，并通过闭环温控系统，它不再是简单的工装，而是***植物生长灯产品性能和可靠性的关键设备。建议与在大功率LED测试治具领域有