室内LED照明灯具设计与制作
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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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

(2)5730 LED的光电参数如表2-5所示。

表2-5 5730 LED的光电参数

续表

(3)5730 LED封装的外形与尺寸如图2-18所示。

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

(2)2835 LED的光电参数如表2-7所示。

表2-7 2835 LED的光电参数

(3)2835 LED封装的外形与尺寸如图2-19所示。

图2-19 2835 LED封装的外形与尺寸

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

(2)3535 LED的光电参数如表2-9所示。

表2-9 3535 LED的光电参数

(3)1W 3535 LED封装的外形与尺寸如图2-20所示。

图2-20 1W 3535 LED封装的外形与尺寸

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

(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

(3)1W大功率LED封装的外形与尺寸如图2-21所示。

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

(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

(3)单色COB LED封装的外形与尺寸如图2-22所示。

图2-22 单色COB LED封装的外形与尺寸

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

(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

续表

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。

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。

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。

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。

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

续表

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

续表

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

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。