LED光源贴片与COB怎么区分？哪个更好？

徐庆辉 半导体照明网 今天

编辑手记：众所周知，LED作为发光二极管，经常被应用到各种的照明系统中，小到某个电路板，大到灯饰灯具，到目前已有贴片灯珠、COB集成灯珠等，不同类型的LED会被应用于不同的场合。

那么对于LED光源来说，贴片灯珠与COB集成灯珠哪个好？又有什么区别？让我们一起看看，徐老师怎么说？

LED光源的发光原理


在讲之前，我们心里要有尺寸的概念，我们会用黄豆、绿豆、芝麻的大小，让大家对光源的尺寸有个大概的印象。


首先，以前经常会用到的LED叫φ5珠，它的尺寸跟黄豆、绿豆的大小差不多，而这种LED灯珠真正发光的部分，是它中心那个芝麻般大小的黑色点。


我们把黑色点放大，看到它底下有个盘子，盘子上放了一小粒芝麻，这芝麻像云片糕一样分了好几层。把这几层放大看，最上面一层叫P型半导体层，中间是发光层，而最底下的一层叫N型半导体层。


那光是怎么发出来的？实际上，电子往上和P型半导体里的空穴在发光层剧烈碰撞复合，产生了光子，而光子发出来就是发光了，这是LED最基本的发光原理，也是LED为什么被称为发光半导体。

它是由两种半导体里的电子和空穴复合而产生光子，但芝麻太小，又很脆弱，不能直接拿来用，所以我们会把它塞进一个盘子里，并接上线，最后用一个胶套把它封起来，这就是一个能用的LED灯珠了。


而我们把很多小绿豆拼在一起，就变成了一个实用的灯杯。


而不同的半导体材料，会产生不同颜色的光色。

▲图片来源于arcgis

有人可能会问，什么半导体材料能发出白色的光？实际上，到目前为止，还没有一个半导体材料能发出白色的光。那我们平时用的白色灯珠，又是怎样产生的？

下图是14年的诺贝尔奖得主中村修二博士，难道是他发明了白光LED？实际上他发明的并不是白光LED，而是蓝光LED，因为有了蓝光LED的产生，给白光LED创造了便捷制度，基于这个重大贡献，才给他颁发了诺贝尔奖。


那我们看看，蓝光LED是如何变成白光的？这是刚才的千层糕，同样有P层，发光层跟N层，但千层糕上，多了一层荧光粉层。


先把千层糕放大，两层半导体、电子和空穴复合，在发光层产生了蓝色的光子。


这蓝色的光，一部分从黑色那层直接发出去，还有一部分打在荧光粉上，并和荧光粉发生作用发出黄色的光，混合后就产生了白光。


当然，蓝光多一点就是高色温的白，黄光多一点就是低色温的白，白光就是这样从LED里发出来的。我们平时看到的LED，虽然有很多不是绿豆的尺寸跟形状，但原理其实都是一样的。

芯片类光源常见种类



1
引脚插入式（DIP）

像中间有个LED芯片，底下装个发射碗，架上阴、阳极杆，下面一个引线架是插在电路板上的，外面环氧树脂封装，这种就叫做引脚插入式（DIP）。


①常见形状：DIP有很多种形状，圆形、椭圆形、方形和异形。

②发光类型：单色发光、双色发光和多色发光。

③常见型号：φ3mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm…

④应用领域：这种珠在照明领域几乎是没有使用的了，更多的是在车灯、指示灯、显示屏、微型电筒等使用。

2
小功率表面贴装（SMD）


①常见型号：小功率表面贴装的型号很多，没有特别规范的，大家做了用，最后发现有几种大家用的比较多，于是就变成了标准。

▲图片来源于 led-lights

②应用领域：小功率表面贴装的应用领域也是很多，由于它体积很小，贴哪里都可以用，所以各种领域都适用。像球泡灯、平板灯、筒灯、灯管、PAR灯、灯带、超薄灯箱等都有。

3
大功率表面贴装（SMD）


应用领域：这种灯珠一般会套一个透镜来用。可做成射灯、投光灯，可以应用在很多地方。

4
集成封装COB


①常见形状：COB有圆形、长条和方形的。

②常见型号：SOLERIQ ® S9、SOLERIQ ® S13、XUAN1313、XUAN1919.


③应用领域：替换灯泡、室内照明、户外照明等。


5
CSP（Chip Scale Package）

CSP是最新的一种技术，指的是封装的尺寸和芯片差不多大。



贴片灯珠和COB集成灯珠哪个好？


各种不同的灯珠，它的用处是不一样的。芯片类的光源有插脚式的、有表贴式的、也有COB式的，不同的灯珠有不同的用处。

我们先看一下以下这么多种LED的灯珠。拿黄豆做对比，插脚型的比黄豆还小一点; 有的COB型很大，大功率型的跟黄豆差不多大; 很多表贴型的就很小。


小功率的表贴封装有好多种，它们的好处是体积小、功率小，可以塞在很多很小的地方。例如常见的型号有3528，指的是它边上的尺寸。一般它是个长方形，3528就是3.5mm×2.8mm。

▲图片来源于lightstec

它经常用在灯管、灯泡、灯带等各种地方，总之要小要薄的话，基本用这种灯珠。


而COB是一种集成的封装，它在一个基板上面封了好多个小芯片，在上面统一涂上荧光粉。


它的尺寸跟硬币差不多大，当然还有更大的，像半本书那么大的也有。它的好处是可以把很多的发光点都集中到一起，做出聚光的灯，或者稍微大一点功率的灯。

常见型号基本是按照它圆圈的直径，当然也有方形的封装，这个各家厂家型号是不一样的，但其实都是芯片+荧光粉组合，只不过组合形式不同而已。

另外，还有很多新型的封装方式，比如有的是叫CSP，它就是一种芯片级的封装，它的荧光粉做成一个片片，因此它整颗灯珠就特别小，你就可以把这种珠密集摆在一个板上任意去组合。

▲图片来源于carsonat

还有线型的COB，比如我们经常见到的灯丝灯，它里面那根黄黄的灯丝，其实就是一个COB。


线型COB还有更长的，下面是个一米长的COB光源，基板上密集排了很多颗芯片，再在上面涂一层荧光粉，就是一个COB光源了。


这个可以怎么用？可以做成硬灯条。这么细且均匀发光的硬灯条，和贴在铝型材里的硬灯条相比，便宜又方便，但是它的剪断和焊线不是很方便，反正两者各有取舍。


最后总结一下，无论是贴片，还是COB，各有各的用途，不能说谁好谁坏，它们的区别在于贴片是分散的，可以灵活地使用它，而COB是帮你集成好了，它想好了应用的方法和方式，你去选用它就好了。

作者：徐庆辉

资料、图片来源：除特别标注外，来源于徐庆辉《徐工365问》、《照明专业入门必学必会》







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