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한국어 Existen varios métodos de embalaje de LED, como SMD、COB、MCOB, CSP, DOB, EMC, FC y AC LED. Tanto SMD como COB son métodos de embalaje de LED (es decir, cómo se instala, cablea y conduce el calor el chip emisor de luz), que afecta al ángulo de emisión de luz, brillo, capacidad de disipación de calor, vida útil, etc. de la lámpara. Este capítulo le llevará a explorar SMD vs COB.
2. Qué es SMD
SMD son las siglas de Surface-Mounted Device (dispositivo montado en superficie), la tecnología de envasado de LED más extendida y madura. Un único chip LED se empaqueta en una carcasa de plástico o cerámica con clavijas metálicas (almohadillas). Este dispositivo independiente empaquetado puede soldarse directamente a una placa de circuito impreso mediante la tecnología de montaje en superficie.
Características
- Dispositivos discretos: Cada paquete SMD suele contener 1 (en algunos casos, 2-4) chips LED.
- Estandarización: Hay varios tamaños estándar (como 3528, 2835, 5050, 3030, 5630, etc.), que son fáciles de automatizar la producción y el diseño.
- Características de la fuente de luz puntual: Un único SMD es una pequeña fuente de luz puntual. Se utilizan varios SMD combinados.
- Flexibilidad: Puede disponerse de forma flexible en la placa de circuito impreso y diseñarse con diferentes formas (tiras luminosas, módulos, placas luminosas de bombillas, etc.).
- Diseño óptico: Para el diseño óptico secundario, cada SMD suele necesitar una lente o un vaso reflector independiente.
3. Qué es la COB
Abreviatura de COB (Chip-on-Board), que es una tecnología de envasado más integrada. Múltiples (por lo general docenas o incluso cientos) de chips LED desnudos sin encapsular se solidifican directamente, se sueldan y se interconectan eléctricamente en el mismo sustrato (por lo general de custodia metálica o sustrato cerámico), y luego se cubren en conjunto con una capa de fósforo común (para formar una gran área de superficie emisora de luz), y finalmente pueden cubrirse con una capa de lentes protectoras.
Características
- Fuente de luz integrada: Un módulo COB es una fuente de luz integrada que contiene múltiples chips.
- Características de la fuente de luz de superficie: emite una superficie luminosa relativamente uniforme y continua, un punto más suave y menos destellos.
- Alta densidad: Los chips se disponen apretados en un área muy pequeña para lograr una alta densidad de potencia.
- Montaje simplificado: En lugar de docenas de dispositivos SMD, sólo es necesario manipular un módulo de fuente de luz COB en la fabricación de luminarias.
- Óptica simplificada: normalmente sólo se necesita una lente o reflector que cubra toda la superficie emisora de luz COB.
4. Diferencias entre LED SMD y LED COB
- Estructura básica：SMD es un único/pequeño número de chips empaquetados independientemente con patillas y montados en una placa de circuito impreso. COB: varios chips desnudos se integran directamente en un sustrato y se cubren con una capa de fósforo común.
- Características de la fuente de luz：SMD es una fuente de luz puntual (combinación de múltiples puntos). COB es una fuente de luz superficial (una única superficie emisora de luz uniforme).
- Eficacia luminosa：SMD, alta (especialmente en la gama de potencia baja a media). Datos de laboratorio de hasta 220 lm/W+, comercial de 120-180 lm/W. COBs, alto potencial teórico, pero normalmente ligeramente inferior al SMD superior para la misma potencia debido a los retos de la gestión térmica densamente alineados (la brecha se está reduciendo). Corriente comercial principal 100-160 lm/W.
- Densidad de potencia：SMD, media. La potencia de un solo dispositivo es limitada (normalmente <1W), y se requieren múltiples combinaciones para conseguir una potencia elevada. COB, alta. Múltiples chips se integran en una superficie muy pequeña, lo que facilita la obtención de alta potencia en un solo módulo (10W, 20W, 50W, 100W+).
- Flexibilidad de diseño：SMD, muy alta. Puede disponerse libremente para satisfacer diversas formas, tamaños, potencias y requisitos de distribución de la luz (como formas lineales, circulares y especiales). COB, relativamente baja. La forma de la superficie luminosa es fija (principalmente circular, cuadrada y tiras largas), y la potencia y la distribución de la luz vienen determinadas principalmente por el modelo de módulo.
- Usos principales：SMD proporciona soluciones de fuentes de luz LED flexibles, estandarizadas y rentables, adecuadas para escenarios diversificados de pequeña y mediana potencia. COB proporciona fuentes de luz integradas con alta densidad de potencia, alto flujo luminoso, luz uniforme y suave, y una excelente gestión térmica, que pueden satisfacer las necesidades de iluminación de alto brillo y alta calidad y simplificar la fabricación de lámparas.
5. Ventajas y desventajas de los LED SMD y COB
5.1 Calidad de la luz
SMD: Las ventajas son una amplia gama de opciones de reproducción cromática y un control preciso de la temperatura del color. Las desventajas son que la combinación de múltiples fuentes de luz puntuales es propensa a sombras múltiples, granulosidad y deslumbramiento (se requiere un buen diseño óptico).
COB: Las ventajas son una luz uniforme y suave, una transición natural del punto de luz, un buen control del deslumbramiento y un elevado confort visual. Las desventajas son que la reproducción cromática suele ser ligeramente inferior a la del SMD superior (en proceso de mejora), y la consistencia de la temperatura de color es ligeramente más difícil de controlar (se requiere un recubrimiento preciso del fósforo).
5.2 Gestión térmica
SMD: La ventaja es que el calor generado por un solo chip se dispersa y el recorrido térmico es relativamente corto (chip->envase->PCB->disipador de calor). La desventaja es que el diseño térmico de la placa de circuito impreso es complejo cuando se combinan varios dispositivos, y se necesitan buenos materiales de conducción térmica y disipadores de calor.
COB: la ventaja es que el chip está directamente unido a un sustrato muy conductor del calor (a menudo cerámico o metálico), que tiene una menor resistencia térmica y facilita la exportación del calor desde la fuente. La desventaja es que el calor está muy concentrado y requiere una solución de refrigeración más potente (disipador de calor grande/refrigeración activa).
5.3 Fiabilidad
SMD: La ventaja es que la tecnología está madura y el fallo de un solo dispositivo afecta al área local. La desventaja es que hay muchas uniones soldadas (patillas del dispositivo -> PCB), y hay muchos puntos potenciales de fallo; la tensión del ciclo térmico puede afectar a la vida útil de las uniones soldadas.
COB: La ventaja es que hay menos juntas de soldadura (el chip se suelda directamente al sustrato), la estructura es más sólida y la resistencia a las vibraciones mecánicas es buena; la trayectoria térmica es directa. La desventaja es que el fallo de un solo chip puede causar el fallo de todo el módulo o un color de luz anormal; la capa de fósforo es grande, y el daño local afecta al conjunto.
5,4 Coste
SMD: Las ventajas son los componentes estandarizados, la madurez de la producción automatizada y el bajo coste inicial de los componentes; los SMD individuales pueden sustituirse para su mantenimiento. Las desventajas son los numerosos procesos de montaje (montaje de chips, soldadura por reflujo) y el complejo diseño de las placas de circuito impreso.
COB: La ventaja es que el proceso de montaje de la lámpara se simplifica (sólo hay que procesar un módulo de fuente luminosa), lo que reduce los costes de mano de obra y fabricación. La desventaja es que el propio módulo COB tiene un elevado coste de fabricación (sustrato, cristal sólido, proceso de recubrimiento de fósforo); el coste de mantenimiento es elevado (normalmente se sustituye todo el módulo).
6. Aplicación SMD vs COB
- SMD: Proporciona una disipación del calor y una distribución de la luz relativamente uniformes, con un amplio ángulo de iluminación. Algunos ejemplos son los paneles luminosos, las lámparas de escritorio y los proyectores.
- COB: Proporciona una fuente de luz concentrada y un foco de gran luminosidad. Algunos ejemplos son las linternas, los focos y las luces de escenario.
| Tipo de luminaria | Paquete típico de LED | Notas / Cuando se prefiere |
|---|---|---|
| Panel / Troffer | SMD | Superficie luminosa grande y uniforme; fácil de conseguir una alta eficacia y una difusión uniforme. |
| Lineal / Listón / Canal | SMD | Recorridos continuos y viga ancha; disposiciones flexibles; habitual en almacenes y comercios minoristas. |
| Tri-proof (IP65/66) | SMD | Salida alargada y uniforme; buena distribución térmica y fiabilidad en lugares difíciles. |
| Alumbrado público | SMD (corriente principal) / COB (algunas heredadas/especiales) | Matrices SMD + lentes para distribuciones precisas en carretera; COB utilizadas cuando se necesitan haces estrechos o retroadaptaciones. |
| Luz de inundación (área amplia) | SMD o COB | SMD para un haz amplio y uniforme; COB para una gran potencia con ópticas más estrechas u objetivos de largo alcance. |
| High Bay (OVNI / Lineal) | SMD o COB | SMD para una cobertura de pasillo amplia y uniforme; COB para paquetes compactos de alto flujo luminoso y haces más estrechos. |
| Downlight (Comercial) | COB (corriente principal) / SMD (haz ancho) | Las versiones COB proporcionan un haz central limpio y un CBCP elevado; las versiones SMD favorecen haces más amplios y suaves. |
| Punto / Pista / Acento | COB | Alta intensidad del haz central, óptica ajustada, sombras nítidas; ideal para mercancías y galerías. |
| Escenario / Estudio / Follow-spot | COB | Alta densidad luminosa con haces controlables; buena mezcla de colores con accesorios. |
| Pack Marquesina / Pared | SMD (común) / COB (compacto de alto rendimiento) | SMD para una amplia cobertura alrededor de las entradas; COB para un factor de forma más pequeño con mayor potencia. |
| Lavado arquitectónico / Pastoreo | SMD | Las matrices SMD lineales permiten un lavado de paredes y un rozado suaves con un paso de píxeles fino. |
| Portátil / Linterna / Faro | COB (módulo compacto) / SMD (tipo panel) | COB para haz concentrado, SMD para luz de trabajo amplia en lámparas de trabajo. |
7. Resumen y sugerencias de selección de SMD、COB
Ambos están evolucionando: los SMD, en busca de una mayor eficacia luminosa y tamaños más pequeños (por ejemplo, los micro LED), y los COB, que siguen mejorando la eficacia luminosa, la reproducción cromática, la fiabilidad y la reducción de costes. Actualmente, los SMD y los COB coexisten en el mercado de forma complementaria, desempeñando cada uno de ellos un papel importante en sus respectivas áreas de especialización.
Elija SMD cuando:
- Necesita flexibilidad de diseño (forma, tamaño, distribución especial de la luz).
- La aplicación es de baja a media potencia (como bombillas domésticas, tiras de luz, luces decorativas, retroiluminación).
- El coste es la principal consideración (especialmente el coste inicial del dispositivo).
- Fácil de reparar (sustitución de LED individuales).
- El índice de reproducción cromática más alto es extremadamente exigente (algunos SMD de gama alta pueden alcanzar CRI>98).
Elija COB cuando:
- Necesita alta potencia/alta luminosidad (luces industriales, farolas).
- La uniformidad de la luz, la suavidad y el bajo deslumbramiento son fundamentales (por ejemplo, focos comerciales, downlights, iluminación interior de alta calidad).
- Las luminarias tienen un espacio limitado y requieren pequeñas superficies luminosas para conseguir una gran intensidad de luz (por ejemplo, linternas, faros).
- Deseo de simplificar el proceso de montaje y fabricación de la luminaria.
- Un buen rendimiento de la gestión térmica es un requisito clave (el COB tiene la clara ventaja de su baja resistencia térmica).
- Perseguir una experiencia visual más cercana a la de las fuentes de luz tradicionales (características de emisión superficial).
