- 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=1739644832-9UEeLQqD7K3Q3mbHeNQGz6K4RCstqH4I-0-845272909a9955d39ae977433f45dbf1)
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=1739644832-VK4rc8jlrCq4ul8xXLhSW0PanMsNXEkC-0-cb2f8714897c6efecc51624150eb5424)
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=1739644832-72EpKpdiI2kb1nZUAMfcgymx2Nrupady-0-b5a35535264130829d6ad01eb7127d31)
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=1739644832-9RPT3gQqcPDnqPbOLDMoUjAO28fQg6yS-0-202a5e96f5661fab470bc02f86e18f1c)
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=1739644832-JeR0HlpC4hBs6kDUAoyk6B56w3toA4VB-0-4b5a993d90e1745fa8711904b101eb90)
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=1739644832-STvknSG5lE3Gu9Pth3lnJWu1Jj4n3HsY-0-a380c8320a988ecebb3fecf5422ab949)
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=1739644832-rOPawRxF0lZIlqyhomc46oaJUJfGc6dI-0-43631d2a0c4ee885c745b151171e567f)
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=1739644832-llSqK3DuRYBNQtIWWsfUN5gJqXJuA6NL-0-88785fabe198300212ebf3771722b395)
(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=1739644832-X2mIJsgSyzwgrdTQlG3WOTrCmyKS4jWe-0-a91d36f3d778c5f0f3425f52f2919f0b)
续表
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_51_1.jpg?sign=1739644832-Az7t79tj9j2TYUogOGHZISHKh4XmlS5a-0-abc4af5e82d748b6caaeaa66d294a1f1)
(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=1739644832-uerZg9c4JG6DXky03HC7zz4RCyXslap3-0-f7e3b197661b40a7902cea7a61d51b94)
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=1739644832-GyqHfFpwXvOaKI3CRyVXBXKcfKghJTex-0-18d5d727975621fe03f279758582c77d)
(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=1739644832-4Srr27Sf3H1KG6nDvYMHAedKFV12EaY2-0-9a50ba2e812ff639082757721edc63b5)
(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=1739644832-lTyLxTeyBMrUeK4wwNkvpCGoYpKvhQqH-0-cf1691a8f06a8301b510c95971baa9cc)
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=1739644832-Z0gudgKLiPAOU469YibsdqzBC1dqR6Ea-0-521bd3f139d7047b8f0bda0fc01ae4cf)
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=1739644832-fo0HLsSOhKp8bie7gvCfzRL4OreEaFzp-0-3f14ea4babd25f5d3e79f2f99d64bf8f)
(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=1739644832-8fZZ2lomA5eycj1wdy0QVMifZxyHgFMB-0-9b80ed2d9391b1fd88669467802f72f0)
(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=1739644832-W4D2EtRHTTyeqODROxzAfGCPlIgLTWKR-0-81117f8a972cb81c1db532820d3ff991)
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=1739644832-WjM1DrZoadGQEqJ7bYBMbxADqQs3oCxR-0-3dba783e41e24265efc27963691e010a)
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=1739644832-YUHxcvnMP4zdWnZ8nJ1eEUYZbaHafo0B-0-c207a8f88100921293f3bb9fb537d46d)
(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=1739644832-d3kAKUJALARkQOfjq3XYLLCVA1BFz5Xi-0-d730072329fbed27b95e2c72f7f4335b)
(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=1739644832-UrHMYCzKaW22vJLC5faSt60epiNI642l-0-28bab1594bbf4a3520a0109baedc9f64)
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=1739644832-X7BbX1WAa8iSQ7RcZfTwwmafWBIqCdd8-0-7c326fbd1283843fb3bc6649154d6cd4)
(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=1739644832-QDdOI9Q76FaB4F3615RjEnPgQ2tATfHI-0-1d3cf8c924a7a0663b8fd7e14af3043f)
(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=1739644832-yumFOMqB7i350lUMiptzJMhexNpPaTEV-0-ff0e5d0305c55c28a15917a4dcaaced4)
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=1739644832-cC55WnFWC9o9nuPI1v4mpYQzrBYm9xVH-0-3834fc0d744e4fbf866c893017aa938a)
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=1739644832-Pij02ZzrAYWloovvBmFGg1T8Ym4iGF4X-0-a3e77b1baf2fe89b9af7d953ab292eb2)
(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=1739644832-cZoUCxFFdOaeP0k807g7BMahLy9mlceT-0-61dab706f24305e0068660ab26c99df8)
续表
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_60_1.jpg?sign=1739644832-614o1WW9mMx6FfMqCiwFnViCXf7XDqCP-0-3f2701c759713bf71d8f3b13a2ce5f5e)
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=1739644832-x4yY680IgqBt3Yl2ax1J9pclU3qDZa62-0-c79dd31af591643acf4400ceff7b41ca)
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=1739644832-Gui1lv7Xfh423Imr3teDGazyoZzQeMFn-0-4547a0b622c3a0a5f319fc32317077af)
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=1739644832-5wyzeQD8Jfn7r14uYj4gQC7mOlJ6X0zM-0-fbdac3b6efbf7e7e259f7d17cab10fcc)
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=1739644832-DMthR93D0ZzUodI1sUh8wCFP2MeMF2ym-0-878918d5c01dacfc9129a59f9f029d6e)
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=1739644832-02EwLsJXOLJ2CpSjTQR2t0D97OVqQdLd-0-5806f477fdfd6375a468a619f1c8b625)
续表
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_64_1.jpg?sign=1739644832-lqKD7fXz7YGsp3wDZVGgBJ3Gww4U9bHA-0-1a8192f5184733313ba1bee52429e58c)
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=1739644832-mePjTCDLpwvsRxyV1qBSBu8IdBziWJXz-0-6cbd8ef7142a8dcfcd6e33f79e420ce2)
续表
![](https://epubservercos.yuewen.com/EB7189/17517091306680106/epubprivate/OEBPS/Images/38973_65_1.jpg?sign=1739644832-iyOxhRP4ayQlUDpbZFjCVI2LYJKgzjGe-0-8f12a7f0c792fa8bc67e519adffc04d3)
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=1739644832-R3Sc82VpTKKI8eKFoge1UU8qQVUBEX1H-0-3e43c8176d956c5924e8c8726d36706c)
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。