- 室内LED照明灯具设计与制作
- 刘祖明
- 2589字
- 2020-08-27 13:21:28
2.3 LED封装简介
1.LED封装形式
常规的LED封装形式主要有双列直插式LED封装、食人鱼LED封装、COB LED封装、集成大功率LED封装、功率型SMD LED封装、大功率LED封装、MCPCB集成化LED封装等。
(1)双列直插式LED封装形式如图2-11所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_48_3.jpg?sign=1739339024-P70fUc7nsKx7qI56B1iNyBsogQNNx5sM-0-f2424bf358629578a67f7e8eabbbea05)
图2-11 双列直插式LED封装形式
(2)食人鱼LED封装形式如图2-12所示,采用这种封装形式的LED目前已不常见。
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_48_4.jpg?sign=1739339024-siFrfV7zmCu23MKo0fmu6UsRqwRGDci0-0-a945948acb82e97e15d2689c2636f7a8)
图2-12 食人鱼LED封装形式
(3)COB LED封装形式如图2-13所示,采用这种封装形式的LED目前较为常见,其功率为3~80W,显色指数不低于95。
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_49_1.jpg?sign=1739339024-5LKnaAoRO1yzMwQJYj9P0Ww3xwKeI7jT-0-164f9871b8d9f0241d0f37f3438e9135)
图2-13 COB LED封装形式
注意
COB LED封装是将裸芯片用导电或非导电胶黏附在互连基板上,然后通过引线键合实现其电气连接。COB基板一般采用蓝宝石基板、硅基板、铜/铝基板或氮化铝等作为载板。
(4)集成大功率LED封装形式如图2-14所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_49_3.jpg?sign=1739339024-Un23F1VshkuZhucVs8ubFo5CmwH25H9G-0-241805082c6e98de9b6e8106b8359ff0)
图2-14 集成大功率LED封装形式
(5)功率型SMD LED封装形式如图2-15所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_49_4.jpg?sign=1739339024-owy2aOPxSL5SIHqlngj0Mmkm8srSMshy-0-2ff13f74f16ddbadadf97251adef11f3)
图2-15 功率型SMD LED封装形式
(6)大功率LED封装形式如图2-16所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_49_5.jpg?sign=1739339024-SHO3OjDzfCaOTMNBucOE3APYyhD6AfAW-0-c1b90ef22e785bd58e352d54ed0c20b2)
图2-16 大功率LED封装形式
(7)MCPCB集成化LED封装形式如图2-17所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_50_1.jpg?sign=1739339024-7NGEG56uAv2wEqMVUQeU2vt3yO8g09lQ-0-d74b5b7b6f8fd3936af53a20feb8eb5c)
图2-17 MCPCB集成化LED封装形式
注意
① 在使用LED的过程中若出现严重色差,要查明是否有不同BIN混用的现象(不同BIN混用可能导致LED出现色差)。
② 在检验LED时,正向电流大小必须与客户承认书中的一致,因为正向电流值存在差异会直接影响发光效果。
③ 由于LED的正向电流会对其可靠性产生长期的影响,所以在测试其结温是否会超过最大结温时,必须测量LED的正向电流、正向电压及LED封装引脚温度,同时必须考虑环境温度及散热器与环境之间的热阻,必须采取热管理手段进行散热。
④ 白光LED光源热阻是指在正常工作时LED引脚到结温点的热阻。
2.常用的LED封装规格简介
1)5730 LED封装的规格
(1)5730 LED的极限参数如表2-4所示。
表2-4 5730 LED的极限参数
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_50_3.jpg?sign=1739339024-CmXsRhf8nyDymlKcpt7kJrjQGip9fYhh-0-a42d2cc5ea2b2f972f72fb1766b4f47b)
(2)5730 LED的光电参数如表2-5所示。
表2-5 5730 LED的光电参数
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_50_4.jpg?sign=1739339024-TQCksbCkqtmmG3ShjuC2KGviN4nbuTzs-0-e5d6b00708c3f2ccdea0221b8cf30300)
续表
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_51_1.jpg?sign=1739339024-LA9a2LwAFTm1F1Ee0TqBrgUnma3KzxEo-0-1da2465746f44e277540cde84dbf4565)
(3)5730 LED封装的外形与尺寸如图2-18所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_51_2.jpg?sign=1739339024-28S3LmmOgOqcgMslREiA935g2wuSpMiJ-0-86bdf50d1ba1c7285120c527bac52a4f)
图2-18 5730 LED封装的外形与尺寸
2)2835 LED封装的规格
(1)2835 LED的极限参数如表2-6所示。
表2-6 2835 LED的极限参数
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_51_3.jpg?sign=1739339024-UZCUtblinMmvMVoY5TbLnU8g7Dv0LPYW-0-41d4ba77f79fc5aa6bd58138a5ff04b1)
(2)2835 LED的光电参数如表2-7所示。
表2-7 2835 LED的光电参数
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_52_1.jpg?sign=1739339024-6Fnhn245FaRCqewTXdELO1TwCjYDwTa2-0-1da3ebab2a68e917d87d6c35e576c4dd)
(3)2835 LED封装的外形与尺寸如图2-19所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_52_2.jpg?sign=1739339024-75o3Of1pegdXBjILBCnFMGXUfyPfQ7p7-0-fe372c4c31b4388e1822949e42e93587)
图2-19 2835 LED封装的外形与尺寸
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_53_1.jpg?sign=1739339024-akVggyuQMO9DDkhb4Q4jzLUQ2qLgqx23-0-e1195a2acc2f146ecc812defbe3462f2)
图2-19 2835 LED封装的外形与尺寸(续)
注意
三星公司2835 LED灯珠的工作电压为9V,功率为1W,工作电流为110mA;光效高,最高可达140lm/W;光衰小,2000h光衰仅为1.1%。
3)3535 LED封装的规格
1W及以上功率等级的LED,以HTCC(高温共烧陶瓷)为基板,使用硅胶透镜封装,集成了发光效率高、热阻低、体积小、易配光等特点,适用于电视背光、室内照明、汽车信号灯等通用照明及大功率信号灯领域。
(1)3535 LED的极限参数如表2-8所示。
表2-8 3535 LED的极限参数
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_54_1.jpg?sign=1739339024-kWxjoauC5i30GBgGL2SfZL8uc6GWQD87-0-e02b6e20343a81931b693fc52ae90671)
(2)3535 LED的光电参数如表2-9所示。
表2-9 3535 LED的光电参数
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_54_2.jpg?sign=1739339024-59DwVVp4qkSpbZdtTrFXaj9ICqK7oSTa-0-7b056c169c2cfed3edbd9a9b3485dc2d)
(3)1W 3535 LED封装的外形与尺寸如图2-20所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_54_3.jpg?sign=1739339024-w86OP8Iev2v8zTRj2d04qLGToUri5oHs-0-5e0c437ead271fbe3846a1f78c43b568)
图2-20 1W 3535 LED封装的外形与尺寸
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_55_1.jpg?sign=1739339024-jRUKhAlO1yPQ3148Jeiroe9wXXiB2hP9-0-7303a95f9f053c0405ade1b99d05e460)
图2-20 1W 3535 LED封装的外形与尺寸(续)
4)1W大功率LED封装的规格
(1)1W大功率LED的极限参数如表2-10所示。
表2-10 1W大功率LED的极限参数
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_55_2.jpg?sign=1739339024-PcF4hN3w12acRZM2pIUy9PDOV8C0BkhH-0-e50c9c08e46604a4e97e37fc48cf60fc)
(2)1W大功率LED的光电参数如表2-11所示。
表2-11 1W大功率LED的光电参数
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_55_3.jpg?sign=1739339024-lLty79GH5vFgLZZFKrbITywfEqicx4KK-0-5708db94f54dfe12055a7c229d03d5df)
(3)1W大功率LED封装的外形与尺寸如图2-21所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_56_1.jpg?sign=1739339024-pRV3S9Bfu3Tbq3M7BbmZ9CVOdmKzDBpJ-0-73955cf61060da6a6cb69d40f12abefc)
图2-21 1W大功率LED封装的外形与尺寸
5)单色COB LED封装的规格
COB光源就是将LED芯片直接贴在高反光率的镜面金属基板上的高光效集成面光源,芯片与基板的电气连接用引线键合的方法实现,并用树脂覆盖以确保可靠性。
(1)单色COB LED的极限参数如表2-12所示。
表2-12 单色COB LED的极限参数
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_56_2.jpg?sign=1739339024-MJJyfbcGWRoDnAuauvJ5QGD3c0MDyhvQ-0-87b0c6f665e1348868df57558a1f434f)
(2)单色COB LED的光电参数如表2-13所示。
表2-13 单色COB LED的光电参数
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_56_3.jpg?sign=1739339024-lM4KmUR4xAMDYC9C0q8LEZfEF4JMmAJk-0-310a79686bb731dd7c69754d1f0e8ad2)
(3)单色COB LED封装的外形与尺寸如图2-22所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_57_1.jpg?sign=1739339024-Z1NQpjDdOMRNZlwmF2jazCO9QrLPnhlH-0-d84756282f5a2579207b4b5f1319fd7f)
图2-22 单色COB LED封装的外形与尺寸
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_58_1.jpg?sign=1739339024-zuPhZ3E8W2YJuZYQHkrDQTl36qIdas1B-0-edb2c25788312c75bec835d49e680d14)
图2-22 单色COB LED封装的外形与尺寸(续)
注意
(1)在手工焊接COB LED时,烙铁温度设定为350℃,焊接时间不可超过5s,第一次焊接后,待基板表面温度恢复到环境温度后,方可进行第二次焊接。
(2)基板负极引线温度不能超过85℃,如果输入功率达到COB LED最大输入功率的80%以上,则基板负极引线温度应控制在75℃以内。
(3)焊接时不可有外力作用于胶体表面及外圈的围堰胶上,以免产生金线变形或断线等异常现象。
(4)导热膏应涂布均匀且分布合理,不可出现导热膏太少或涂抹高低不平等现象。
(5)使用导热胶垫时,要确保螺丝安装后基板与导热胶垫完全接触,不可存在中空现象。
(6)当COB LED的使用功率在30W以下时,建议控制胶体表面温度小于或等于160℃;当COB LED的使用功率在30~50W时,建议控制胶体表面温度小于或等于170℃;当COB LED的使用功率在50~100W时,建议控制胶体表面温度小于或等于180℃。
(7)采用恒流电源驱动 COB LED 时,要求恒流电源输出的电流符合产品规格书的要求。
(8)AC COB LED目前主要用于室内照明,可以通过CE认证。
(9)双色COB LED的发光效率大于110lm/W,显色指数大于或等于80。
(10)LED的包装要具有防潮功能。包装内放置湿度卡,用户开封使用时可以检查是否有吸湿现象。
6)双色COB LED封装的规格
(1)双色COB LED的极限参数如表2-14所示。
表2-14 双色COB LED的极限参数
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_59_2.jpg?sign=1739339024-zjaJCBrgr7dNK8GcWOThcFxLV86JPOyH-0-f7f8e69602ebdfcb403eb499adf065db)
(3)双色COB LED的光电参数如表2-15所示。
表2-15 双色COB LED的光电参数
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_59_3.jpg?sign=1739339024-v56p917rCnRpYTVV1VyZq166O2hREoX0-0-90391f1ba84e150b9ce758acb055e1b1)
续表
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_60_1.jpg?sign=1739339024-Rl0YZoY51mlIbftEp2tz4M0HQU07aB8o-0-b19f357ade19a496924fb5f66a63845e)
注:W表示暖白光,S表示白光。
(3)双色COB LED封装的外形与尺寸如图2-23所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_60_2.jpg?sign=1739339024-mNCYMayH6ZdQZ7Ne28TABZhDrstP2toY-0-cab7cc0637b1ee4125bccafb75ba250c)
图2-23 双色COB LED封装的外形与尺寸
注意
可调色COB LED的结构有双色温构造、CSP构造、白光COB加CSP构造、白光COB加红光构造。
7)特种照明系列光源
特种照明系列光源如图2-24所示。相关LED光源的色度图及坐标参见ANSI标准及IEC标准中的相关规定。
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_61_1.jpg?sign=1739339024-UxeFfz45xmopWi1w7hgtqktQAh5ABONF-0-4d09527a6270c41f1fd591c0641fdfa1)
图2-24 特种照明系列光源
注意
广州市鸿利光电股份有限公司采用防硫化PPL技术,彻底解决了LED器件因硫化、氧化、溴化而产生的发黑问题。
8)光引擎
光引擎是由高压线性恒流驱动芯片构成的,依托COB 技术或SMT,可以选择正装或倒装的形式进行封装。光引擎在室内照明领域的应用有LED筒灯、LED壁灯、LED射灯、LED吸顶灯、LED吊灯、LED轨道灯等;在户外照明领域的应用有LED路灯、LED街灯、LED投光灯、LED工矿灯等。光引擎的外形如图2-25所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_62_1.jpg?sign=1739339024-yHCWMoqn6eeEYMpbgeigF5cAFKpdLJQW-0-52ed8689521cf50ed9699d057b955acc)
图2-25 光引擎的外形
9)全光谱LED
全光谱是指光谱中包含紫外光、可见光、红外光的光谱。全光谱 LED 应尽可能模拟5000K太阳光的光谱。全光谱LED的光谱连续性更好,色域更广泛;显色指数高,接近100,其特殊显色指数R9可达90以上。全光谱LED的外形及参数如图2-26所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_63_1.jpg?sign=1739339024-W6mbDhKvScEFnixHAtDSXjlcuWTFrBQa-0-a91c180c81b8d5ec95f48863d50d42d3)
图2-26 全光谱LED的外形及参数
10)LED的检验标准
LED的检验标准如表2-16所示。
表2-16 LED的检验标准
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_63_2.jpg?sign=1739339024-OnrAlrNFme7mSxdIBuSNogxwzvUEXdKL-0-1d283c99117af73583e4665c7512c8e2)
续表
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_64_1.jpg?sign=1739339024-CthdV9QIC3vNw3nclfoauIIu8DGoPJOJ-0-1ace4921062a54f9d459d7af5cd178f8)
11)LED的初始相关色温(CCT)标准
LED的初始相关色温(CCT)标准如表2-17所示。
表2-17 LED光源的初始相关色温(CCT)标准
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_64_2.jpg?sign=1739339024-PydlWuE0TBIvYbRm5CXIEcN1hs22s65k-0-3a3bcde783db72e68863ae7838406f06)
续表
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_65_1.jpg?sign=1739339024-3ubbWczNOSfBmuEnNNz9d83xAesNHCJw-0-52f071fefe08c62f61bb9b104bfddec8)
12)COB LED的检验标准
COB LED的检验标准如表2-18所示。
表2-18 COB LED的检验标准
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_65_2.jpg?sign=1739339024-4hsAiLBLMd65lMF8PEqKEDfFekC5Lljk-0-ea129420338a8a3a41dcdb4789a15ce5)
注意
① 需要测量的光学参数包括光通量、色温、显色指数、空间光强分布、空间颜色分布等。
② COB LED 生产供应商有日本西铁城(CITIZEN)、美国普瑞公司、美国科锐(CREE)、美国朗明纳斯等。