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한국어 Existem vários métodos de embalagem de LED, incluindo SMD、COB、MCOB, CSP, DOB, EMC, FC e AC LED. Tanto o SMD como o COB são métodos de embalagem de LED (ou seja, como o chip emissor de luz é instalado, ligado e conduzido pelo calor), o que afecta o ângulo de emissão de luz, o brilho, a capacidade de dissipação de calor, a vida útil, etc. da lâmpada. Este capítulo leva-o a explorar as diferenças entre SMD e COB.
2. O que é o SMD
SMD significa Surface-Mounted Device (Dispositivo de Montagem em Superfície), que é a tecnologia de embalagem de LED mais utilizada e madura. Um único chip de LED é embalado num invólucro de plástico ou cerâmica com pinos metálicos (pads). Este dispositivo independente embalado pode ser soldado diretamente numa placa de circuito impresso através da tecnologia de montagem em superfície.
Caraterísticas
- Dispositivos discretos: Cada embalagem SMD contém normalmente 1 (em alguns casos, 2-4) chips de LED.
- Normalização: Existem vários tamanhos normalizados (tais como 3528, 2835, 5050, 3030, 5630, etc.), que são fáceis de automatizar a produção e o design.
- Caraterísticas da fonte de luz pontual: Um único SMD é uma pequena fonte de luz pontual. São utilizados vários SMDs em combinação.
- Flexibilidade: Pode ser disposto de forma flexível na placa de circuito impresso e concebido em diferentes formas (tiras de luz, módulos, placas de luz de lâmpadas, etc.).
- Conceção ótica: Cada SMD tem normalmente de ser combinado com uma lente independente ou com um copo refletor para a conceção ótica secundária.
3. O que é o COB
Abreviatura de COB (Chip-on-Board), que é uma tecnologia de embalagem mais integrada. Múltiplas (geralmente dezenas ou mesmo centenas) de pastilhas de LED nuas não encapsuladas são diretamente solidificadas, soldadas e interligadas eletricamente no mesmo substrato (geralmente custódia metálica ou substrato cerâmico) e, em seguida, cobertas globalmente com uma camada de fósforo comum (para formar uma grande área de superfície emissora de luz) e, finalmente, podem ser cobertas com uma camada de lentes de proteção.
Caraterísticas
- Fonte de luz integrada: Um módulo COB é uma fonte de luz integrada que contém vários chips.
- Caraterísticas da fonte de luz de superfície: emite uma superfície emissora de luz relativamente uniforme e contínua, com pontos mais suaves e menos reflexos.
- Alta densidade: Os chips são dispostos de forma compacta numa área muito pequena para obter uma elevada densidade de potência.
- Montagem simplificada: Em vez de dezenas de dispositivos SMD, apenas um módulo de fonte de luz COB precisa de ser manuseado no fabrico da luminária.
- Ótica simplificada: normalmente, é necessária apenas uma lente ou refletor que cubra toda a superfície de emissão de luz do COB.
4. Diferenças entre o LED SMD e o LED COB
- Estrutura básica: SMD é um único / pequeno número de chips são embalados de forma independente com pinos e montados em um PCB. COB são vários chips nus diretamente integrados em um substrato e cobertos com uma camada de fósforo comum.
- Caraterísticas da fonte de luz：SMD é uma fonte de luz pontual (combinação de vários pontos). COB é uma fonte de luz de superfície (superfície única e uniforme de emissão de luz).
- Eficiência luminosa: SMD, elevada (especialmente na gama de potência baixa a média). Dados de laboratório até 220 lm/W+, corrente principal comercial 120-180 lm/W. COBs, elevado potencial teórico, mas normalmente ligeiramente inferior ao SMD de topo para a mesma potência devido a desafios de gestão térmica densamente alinhados (a diferença está a diminuir). Comercialmente correntes 100-160 lm/W.
- Densidade de potência：SMD, média. A potência de um único dispositivo é limitada (normalmente <1W), sendo necessárias várias combinações para obter uma potência elevada. COB, alta. Vários chips são integrados em uma área muito pequena, facilitando a obtenção de alta potência em um único módulo (10W, 20W, 50W, 100W +).
- Flexibilidade de design：SMD, muito alta. Pode ser organizado livremente para atender a várias formas, tamanhos, potências e requisitos de distribuição de luz (como formas lineares, circulares e especiais). COB, relativamente baixo. A forma da superfície luminosa é fixa (principalmente circular, quadrada e tiras longas), e a potência e a distribuição da luz são determinadas principalmente pelo modelo do módulo.
- Utilizações principais: A SMD fornece soluções flexíveis, padronizadas e económicas de fontes de luz LED adequadas para cenários diversificados de pequena e média potência. O COB fornece fontes de luz integradas com alta densidade de potência, alto fluxo luminoso, luz uniforme e suave e excelente gerenciamento térmico, que pode atender às necessidades de alto brilho e iluminação de alta qualidade e simplificar a fabricação de lâmpadas.
5. Vantagens e desvantagens dos LED SMD e COB
5.1 Qualidade da luz
SMD: As vantagens são uma vasta gama de opções de reprodução de cores e um controlo preciso da temperatura da cor. As desvantagens são que a combinação de várias fontes de luz pontuais é propensa a múltiplas sombras, granulação e brilho (é necessária uma boa conceção ótica).
COB: As vantagens são a luz uniforme e suave, a transição natural do ponto de luz, o bom controlo do brilho e o elevado conforto visual. As desvantagens são que a reprodução de cores é normalmente ligeiramente inferior à SMD de topo (em fase de aperfeiçoamento) e a consistência da temperatura da cor é ligeiramente mais difícil de controlar (é necessário um revestimento de fósforo preciso).
5.2 Gestão térmica
SMD: A vantagem é que o calor gerado por um único chip é disperso e o caminho térmico é relativamente curto (chip->embalagem->PCB->dissipador de calor). A desvantagem é que o projeto térmico da placa de circuito impresso é complexo quando são combinados vários dispositivos, sendo necessários bons materiais condutores térmicos e dissipadores de calor.
COB: A vantagem é que o chip está diretamente ligado a um substrato altamente condutor de calor (frequentemente cerâmica ou metal), que tem uma resistência térmica mais baixa e facilita a exportação do calor da fonte. A desvantagem é que o calor está altamente concentrado e requer uma solução de arrefecimento mais potente (grande dissipador de calor/arrefecimento ativo).
5.3 Fiabilidade
SMD: A vantagem é que a tecnologia está madura e a falha de um único dispositivo afecta a área local. A desvantagem é que há muitas juntas de solda (pinos do dispositivo -> PCB) e há muitos pontos de falha potenciais; o stress do ciclo térmico pode afetar a vida das juntas de solda.
COB: A vantagem é que há menos juntas de solda (o chip é soldado diretamente ao substrato), a estrutura é mais sólida e a resistência à vibração mecânica é boa; o caminho térmico é direto. A desvantagem é que a falha de um único chip pode causar a falha de todo o módulo ou uma cor de luz anormal; a camada de fósforo é grande e os danos locais afectam o conjunto.
5.4 Custo
SMD: As vantagens são os componentes normalizados, a produção automatizada madura e os baixos custos iniciais dos componentes; os SMD individuais podem ser substituídos para manutenção. As desvantagens são a existência de muitos processos de montagem (montagem de chips, soldadura por refluxo) e a conceção complexa de PCB.
COB: A vantagem é que o processo de montagem da lâmpada é simplificado (só é necessário processar um módulo de fonte de luz), reduzindo os custos de mão de obra e de fabrico. A desvantagem é que o próprio módulo COB tem um custo de fabrico elevado (substrato, cristal sólido, processo de revestimento com fósforo); o custo de manutenção é elevado (normalmente, todo o módulo é substituído).
6. Aplicação SMD vs COB
- SMD: Proporciona uma dissipação de calor e uma distribuição de luz relativamente uniformes, com um ângulo de iluminação alargado. Os exemplos incluem luzes de painel, candeeiros de secretária e projectores.
- COB: Fornece uma fonte de luz concentrada e um foco de luz, resultando num elevado brilho. Os exemplos incluem lanternas, projectores e luzes de palco.
| Tipo de luminária | Pacote típico de LED | Notas / Quando é preferível |
|---|---|---|
| Painel / Troffer | SMD | Superfície luminosa grande e uniforme; fácil de obter uma eficácia elevada e uma difusão uniforme. |
| Linear / Ripa / Calha | SMD | Percursos contínuos e vigas largas; disposições flexíveis; comuns em armazéns e no comércio retalhista. |
| Tri-proof (IP65/66) | SMD | Saída alongada e uniforme; boa distribuição térmica e fiabilidade em locais difíceis. |
| Luz de rua/área | SMD (corrente principal) / COB (algumas antigas/especiais) | Matrizes SMD + lentes para distribuições precisas na estrada; COB utilizado quando são necessários feixes estreitos ou adaptações. |
| Projetor (área ampla) | SMD ou COB | SMD para uma lavagem ampla e uniforme; COB para um grande impacto com ópticas mais estreitas ou objectivos de longo alcance. |
| Baía alta (UFO / Linear) | SMD ou COB | SMD para uma cobertura ampla e uniforme do corredor; COB para pacotes compactos de alto fluxo luminoso e feixes mais estreitos. |
| Downlight (Comercial) | COB (principal) / SMD (feixe largo) | O COB proporciona um feixe central limpo, CBCP elevado; as versões SMD favorecem feixes mais amplos e mais suaves. |
| Ponto / Faixa / Sotaque | COB | Alta intensidade do feixe central, ótica apertada, sombras nítidas; ideal para mercadorias e galerias. |
| Palco / Estúdio / Follow-spot | COB | Alta densidade de lúmenes com feixes controláveis; boa mistura de cores com acessórios. |
| Canopy / Wall Pack | SMD (comum) / COB (compacto de alto rendimento) | SMD para uma cobertura alargada à volta das entradas; COB para um formato mais pequeno com maior potência. |
| Lavagem arquitetónica / pastoreio | SMD | As matrizes lineares SMD permitem uma lavagem suave das paredes e o arrastamento com uma distância fina entre píxeis. |
| Portátil / Lanterna / Lanterna de cabeça | COB (módulo compacto) / SMD (tipo painel) | COB para feixe concentrado, SMD para luz de trabalho ampla em candeeiros de trabalho. |
7. Resumo e sugestões de seleção de SMD、COB
Ambos estão a evoluir, os SMD em busca de uma maior eficácia luminosa e de tamanhos mais pequenos (por exemplo, micro LEDs) e os COB que continuam a melhorar a eficácia luminosa, a reprodução de cores, a fiabilidade e a redução de custos. Atualmente, os SMD e os COB coexistem de forma complementar no mercado, desempenhando cada um deles um papel importante nas suas áreas de especialização.
Escolha SMD quando:
- É necessária flexibilidade de conceção (forma, tamanho, distribuição especial da luz).
- A aplicação é de baixa a média potência (como lâmpadas domésticas, fitas de luz, luzes decorativas, iluminação de fundo).
- O custo é a principal consideração (especialmente o custo inicial do dispositivo).
- Fácil de reparar (substituir LEDs individuais).
- O índice de restituição de cor mais elevado é extremamente exigente (alguns SMD de topo podem atingir CRI>98).
Selecionar COB quando:
- Necessita de alta potência/alta luminosidade (luzes industriais, luzes de rua).
- A uniformidade da luz, a suavidade e o baixo encandeamento são fundamentais (por exemplo, projectores comerciais, downlights, iluminação interior de alta qualidade).
- As luminárias têm um espaço limitado e requerem pequenas superfícies luminosas para atingir uma elevada intensidade de luz (por exemplo, lanternas, faróis).
- Desejo de simplificar o processo de montagem e fabrico da luminária.
- O bom desempenho da gestão térmica é um requisito fundamental (o COB tem uma clara vantagem de baixa resistência térmica).
- Procura de uma experiência visual mais próxima da das fontes de luz tradicionais (caraterísticas de emissão de superfície).
