LED贴片模组发展历程

2004年初市场逐步出现直插式LED模组，即草帽模组或钢盔模组/美人鱼模组。2脚灯珠结构简单原材料成本低，所以最先被大规模使用。但初期芯片尺寸小 亮度不高 光衰大，这才出现了后来广泛使用的食人鱼模组。由于价格很低，以及销售方库存原因等，市场上还存在2脚LED模组，现在主要应用于对价格敏感的小门头招牌。但是在七彩，全彩模组方面，九灯草帽至今广泛使用。一方面是广告工程商及终端客户使用起来性价比相对较高，另外芯片的尺寸由9、10、12MIL一路发展到14MIL、23MIL甚至更高等，在亮度上也满足了不同客户的需求。

2005年初LED食人鱼模组出现。食人鱼在亮度和价格上相对草帽模组都有所提高。食人鱼的发光角度多，有F5-90度，F3-120度，平头-180度等(角度的不同是有LED的光学透镜决定的)。使用者可以根据不同的角度用在不同厚度的亚克力字体中。一般来说90度的角度就要求亚克力字的厚度要在10-15cm，120度则10cm左右，180度的<=8公 分。食人鱼模组之所以比草帽模组亮度高，主要原因是因为有四支脚，相对草帽散热好，所以可以调大5MA电流。食人鱼比草帽相对价格高，但光衰依旧很大。

2007年初，市场上出现SMD 模组，即LED贴片模组。刚出现时价格非常昂贵。贴片模组优点众多 亮度更高、散热更好、寿命更长、角度更大，是模组中的佼佼者。可以用来制作低于8cm的超薄灯箱字！然价格也更高。贴片灯珠可以根据不同的封装规格做出不同的型号，例如：3528.5050.3014.0805.3020.1206.5630.5730等，其中在广告模组方面用的最多的是3528和5050贴片。当然同种型号的灯珠由于芯片的原因也会产生许多不同。例如：芯片尺寸的大小是导致亮度差异的主要原因；没有分光的灯珠会产生色差，影响美观等等。所以同类型号灯珠出厂不同价格差别很大，几倍到百倍。客户可根据实际情况操作。

现在市场上最流行的就是贴片模组系列了。价格适中，亮度越来越高，寿命越来越长，视觉越来越好。客户对其广告展现模式及品味也越来越高。由静态、发光单色、交替闪、群控七彩变到目前的点控扫描动画效果。而全彩5050贴片模组则能带来极具冲击力的视觉效果，当然价格也比较贵，而PCB上带有二级、三级管的比没有带的相对要贵0.5-1元。

​贴片模组固名思义就是用贴片类灯珠表贴在PCB上再焊上电线组成的元器件。主要有5050、3528、3020等型号。 贴片模组是LED模组中的一种。由于相对其他种类模组发光角度大 亮度高 光衰低等特点，所以更有广泛的使用范围，特别是在制作超薄的发光体方面。

计算模组的总功率

从而配置合适的LED开关电源（电源要以80%功率输出配置）。

总功耗=模组数量×单只模组功耗

例如：300个三灯3528贴片模组，则额定功耗为300×0.25=75W

固定模组

模组固定方式：

1.塑胶壳背面贴双面胶初步固定，再用玻璃胶辅助固定。

2．玻璃胶直接固定；安装前应将模组表面擦拭干净或适当打磨，确保接触面干净。

3.塑胶壳底部用螺丝固定。

连接电源

所有模组安装完毕以后，可采用0.75mm或是18AWG电线连接上电源。电源与模组的距离应在5米以内。若字体较大，在不影响模组散热的情况下，可将电源内置。

1.LED专用开关电源要注意做好防水措施。

2.开关电源应根据LED模组特性调节好输出电压，在使用过程中不得随意旋转电压调节按钮！

3.本公司模组均为低电压产品。220V交流电不适用，所以电源线的长度越短越好。

4.LED模组存在正负极之分，安装时注意正负极相对应，如果正负接反，模组不会发光 ，但也不会损坏LED模组，只要换接即可。不可调大调小电压！

5.LED模组安装过程中，要求采用双面胶或者木工胶，使模组卡槽与吸塑底板牢固粘贴。在使用双面胶时，必须再打玻璃胶，否则在室外阳光长时间照射下，会造成模组脱落，这个很重要！

6.LED模组在吸塑字或者箱体里面安装时，尽量多形成一些回路，而且模组串联组数尽量少些，不要超过40组，七彩系列不要超过20组，否则会受到电压降的影响，而且很有可能会造成单路电流过大烧坏电路板！

7.没有经过防水处理的LED模组，安装在吸塑字或者箱体时，应预防雨水进入。

8.LED模组的间距可根据亮度和模组大小等实际情况进行调整，每平方的数量一般在50-100组之间。在排布LED模组的时候，应注意发光的均匀和亮度需求；模组与字体边的距离一般为2-5公分，模组与模组间的垂直和水平距离建议为2-6CM。LED模组安装时不可推，挤压模组上的器件，以免造成器件的破坏，里面的连接线应该玻璃胶固定在地板上，以免遮光。

9.LED模组与发光体表面的距离要控制好，这样才能保证光的均匀性和亮度，所以灯箱的厚度也很重要。

10.产品在安装和使用过程中请注意防静电，不要用锐器去触碰光源和胶水。不要接触强酸，强碱等腐蚀化学用品，不能靠近火源。

一、理论分析

1、芯片生产厂家，顶级的芯片主要来自美国、德国、日本以及韩国等。但对大陆LED模组厂家来讲绝大部分使用的芯片来自台湾，当然也有很多使用大陆产的芯片，这主要跟厂家产品的市场定位、用户特点及政府政策有关，芯片的厂家不同一般其稳定性能也不同。也许你会问为什么不用CREE，欧司朗，日亚的，首先这些世界顶级芯片厂商都有固定的目标市场定位，比如国防订单等，再则说了，特意进口一点CREE芯片来制造模组，用起来也不划算；而且如果没有配套的原材料驱动，就不能完全发挥其优势，这样的话也是极大的浪费。

2、芯片的尺寸大小。同种芯片，尺寸越大，一般亮度越高，承载力越强，稳定性能也越高，当然价格相对也高。模组芯片的尺寸现在主要有:9MIL,10MIL,12MIL,14MIL以及23MIL等等。

3、发光效率。每瓦发出的LM值叫发光效率。这个是评判LED是否节能的重要标准。白炽灯14.4LM/W左右,日光灯51LM/W左右,霓虹灯43LM/W左右，LED目前最高可达150LM/W，但国内使用的大部分LED的光效都在60~100LM/W。需要注意的是在LED中只有白光可以达到这么高的光效，红黄蓝普遍相对比较低（这主要跟人的视觉定义有关）。但是和霓虹灯相比没有重金属污染，易维护。

4、寿命。LED的寿命大家都认为是100,000H。其实LED产品在10年或20年后才可以达到100，000小时，目前最好的LED的寿命预计也只有50，000小时。白炽灯1000小时,日光灯2000小时,霓虹灯10，000小时。所谓的10万小时，只是科学家们在实验室中常温下测算得出的。而且把芯片封装形成LED成品之后，就算是顶级的芯片，由于封装者在生产时使用的设备的先进差异，技术上的差异，封装形式的不同，管理的不同，以及用户使用方式的的差别，导致寿命也不相同。贴片LED，寿命可以达到40，000-50，000小时；食人鱼LED，寿命可到30，000小时，直插式LED，寿命是10，000小时。当然，随着芯片和封装技术的进步这些数据都会逐步提高。前提是大家搞清楚一个重要概念，LED寿命是指当LED的发光亮度是原来亮度70%的时候，我们就判定LED寿命到此为止。

5、线路板的质量。LED的质量相同的情况下，线路板的质量会对LED的寿命产生重要影响。线路板分为铝板，玻纤板，半玻纤板，纸板。铝板的质量最好，散热效果最佳，但是成本太高，国内厂家一般只有在大功率LED产品上使用，LED模组厂家一般使用的是纸板，半玻纤和玻纤板。模组方面，单色的食人鱼、草帽模组一般用的是纸板或者半玻纤，贴片系列一般用半玻纤或则玻纤板。七彩和全彩模组系列一般至少也要半玻纤，这样才能门当户对。

6、补充：全彩模组的IC及元器件比较。IC有几十种，不同的IC，性能不同，稳定性不同，价格也不同；当然使用元器件的不同影响全彩系列模组的性能及成本。

7、焊锡亮度如何，是否饱满。如果线路板形同的情况下，就要判断LED在线路板上的焊接点是否光亮饱满，这个影响到模组的散热。

8、电线。电线是LED模组之间的连接线，通过电流大小和电线有重大关系，硅胶套，里面含铜丝多，线体柔然，这个是最好的电线，硅胶套能够抵御长时间的氧化，也能使线体柔软，方便用户在狭小的空间安装，铜丝多就可以通过更多电流，不会被打电流烧坏。如果该电线具备美国UL认证，质量肯定可靠，其实这个人眼和手就能判断。

9、外壳。这个因素不重要，好点的外壳可以防紫外，阻燃。

10、电阻品质。

11、胶水品质。

二、实际应用中如何简单有效识别

如果有人告诉你只看外观就可以完全断定一个厂家生产模组的质量，我可以很明确的告诉你这个人是在忽悠。因为有太多外观相似的模组了，就算外观略有不同，构造也是一样，线路板，灯珠，线材，卡槽。所以还是需要一些简单的操作来识别一下：

让模组通电，点亮

1、比较亮度，将亚克力板紧贴着同数量的模组然后缓缓提升小段距离，此间观看灯珠亮度能否达到自己的要求。当然把模组直接放在字里面更直接一些。

2、比较通过的电流大小（这个非常重要）。白光理论上一般<=20MA，其他<=25MA,由于贴片模组使用的芯片原材料的不同及芯片尺寸有些稍大，承载力较大，实际应用中为了满足更高的亮度，可能会有2-5MA的提高，当然前提是芯片厂测试的结果不影响正常使用。对于电流特高的，比如30-40MA的模组，我觉得用户是应该考虑一下其稳定性了。许多用户是凭观察电阻型号来判定的，其实这是不科学的，电阻的大小决定不了模组整体电流的大小，因为灯珠的尺寸和原材料不同，本身的电阻就不一样，所以还是以整体的电流来参照比较科学。

实际中，一些招牌刚开始亮度还可以，过一段时间，长则一年，短的3-5个月就变的昏昏暗暗的，甚至还没萤火虫星星亮，尤其是白光；原因就是光衰太大，而根本原因就是电流太大。

以上之所以要这么做，就是因为绝大多数用户没有条件去判定此芯片的产处、构造及尺寸大小及寿命等，仅凭厂方的理论诉说难以保证事实。所以只能用这种简单的方法和厂家提供的价格来判定是否适合自己。

3、在观看亮度的同时，要注意灯珠的光线是否均匀，考虑使用的时候是否会照成发光面亮度的差异影响美观。在观察白光的时候一定要注意有没有出现色差（这个相当重要）——如果用一张薄的白纸覆盖在上面可能会观察不出来，所以要用一定厚度的亚克力。有无色差是区分白光模组质量好坏的最重要的部分，也是导致价格差异的最主要原因之一。分光配套设备在内地市场价格昂贵甚至紧缺，这样就导致了市场上出现许多有色差的白光LED模组，外露灯等。一个白光招牌里面，有的地方出现冷白，有的正白，有的暖白，甚至出现红，紫，蓝色等，看起来象个大花脸似的。这就是色差或出现严重光衰造成的；一批白光模组，装上去发现颜色不一致，或者上一批跟下一批不一致，这都是因为没有分光或分得不细的原因。

4、线材辨别。是不是硅胶套、有没有通过美国UL认证，这些我想仅凭厂家口头难以证明，所以最直接的方法就是拨开外皮，数一下里面的线芯数量！用15,17,19芯甚至20、30多芯线的模组应该不比14、11芯的模组差，反之亦然。

5、灯珠温度。很简单，点亮一段时间后，用手摸一下灯珠，温度很高甚至烫手的肯定没有温度低的稳定性好。当然客户也可以观察一下线路板，用玻纤的模组一般比用纸板的模组要好。

6、焊点品质。焊点饱满的证明焊接工艺好，亮度高的证明焊锡用的好；严重的就是虚焊，一定时间后出现接触不良现象。这样后续的维护就会麻烦起来。

7、滴胶工艺。这就要看胶水的覆盖情况。

8、胶水品质。

9、全彩模组除了以上几个方面，还需要鉴定IC及辅助元器件。

IC有LPD6803,D705,1101,6909, 6912LPD8806,LPD8809TM1803,TM1804,TM1809,TM1812TM1903，TM1904，TM1909，TM1912UCS6909，UCS6912，UCS7009，UCS5903UCS1903，UCS1909，UCS1912,UCS3903DMX512,WS2801,WS2803,WS2811,DS189TLS3001,TLS3002，TLS3008P9813,SM16715,SM16716,BS0901,BS0902,BS0815

其中用的最多的应该是：LPD6803，1903，D705，5903，3001这几种吧。D705和5903价格便宜，5903是D705的升级版，但稳定性相对都没6803好。6803灰度32,1903灰度256，两者稳定性都不错，价格比5903，D705高一些。3001灰度更高，稳定性也好，价格更高一点吧。但用的相对稍微少一些。 IC和灯珠质量一样重要，好的驱动好的兼容，这样才能发挥作用。当然，一个线路板上仅有IC、灯珠和电阻的全彩模组在稳定性上就不如配有电容、二级、三级管的全彩模组。前者容易受电压的影响导致信号传输困难。尤其是在使用数量较多的全彩灯的时候，维护起来比较麻烦。

对于一般照明而言，人们更需要白色的光源。 1998 年发白光的 LED 开 发成功。这种 LED 是将 GaN 芯片和钇铝石榴石( YAG )封装在一起做成。 GaN 芯片发蓝光( λ p =465nm ， Wd=30nm )，高温烧结制成的含 Ce3+ 的 YAG 荧光粉受此蓝光激发后发出黄色光发射，峰值 550nm 。蓝光 LED 基片安装在碗形反射腔中，覆盖以混有 YAG 的树脂薄层，约 200-500nm 。 LED 基片发出的蓝光部分被荧光粉吸收，另一部分蓝光与荧光粉发出的黄光混合，可以得到得白光。对于 InGaN/YAG 白色 LED ，通过改变 YAG 荧光粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度，可以获得色温 3500-10000K 的各色白光。

蓝光LED技术，简单来说就是一种更为节能高效的灯光产生方式，同时也能应用到相机、手机等科技产品中。用蓝光LED技术制造的照明设备，能效更高，大大降低地球能源使用量。根据已有的数据显示，全世界的25%电力都被用于照明作用，而使用LED灯具之后，用于照明的电力降低到4%，而这无疑改变了整个世界。

从1907年LED效应发现到1993中村修二正式发明LED，再到1999年1W的LED灯正式商业化使用，LED经历了将近一百年时间的发展。在此之前，人们一直使用的是上个世纪爱迪生发明的白炽灯泡，而白炽灯泡浪费了绝大部分能量在发热上，大概有九成的电力都被浪费。

LED灯具的出现，极大地降低照明所需要的电力，同样瓦数的LED灯，所需电力只有白炽灯泡的1/10，同时LED具有寿命长、环保、免维护等优点，迅速取代白炽灯的位置。2012年，中国政府宣布，全面禁止销售和进口100瓦以上的普通照明用白炽灯，陪伴老一辈中国人几十年的白炽灯即将走到历史的尽头。

正如在诺贝尔物理学奖颁奖词中写到的那样:"白炽灯照亮20世纪，而LED灯将照亮21世纪。"

1、高效节能

一千小时仅耗几度电(普通60W白炽灯十七小时耗1度电，普通10W节能灯一百小时耗1度电)

2、超长寿命

半导体芯片发光，无灯丝，无玻璃泡，不怕震动，不易破碎，使用寿命可达五万小时(普通白炽灯使用寿命仅有一千小时，普通节能灯使用寿命也只有八千小时)

3、健康

光线健康光线中不含紫外线和红外线，不产生辐射(普通灯光线中含有紫外线和红外线)

4、绿色环保:

不含汞和氙等有害元素，利于回收和，而且不会产生电磁干扰(普通灯管中含有汞和铅等元素，节能灯中的电子镇流器会产生电磁干扰)

5、保护视力

直流驱动，无频闪(普通灯都是交流驱动，就必然产生频闪)

6、光效率高

发热小10%的电能转化为可见光(普通白炽灯95%的电能转化为热能，仅有5%电能转化为光能)

7、安全系数高

所需电压、电流较小，发热较小，不产生安全隐患，于矿场等危险场所

8、市场潜力大

低压、直流供电，电池、太阳能供电，于边远山区及野外照明等缺电、少电场所。

1、LED灯在交流电驱动下和普通白炽灯一样会有频闪现象，而普通节能灯没有频闪现象。频闪会使眼睛容易疲劳。

2、每个LED灯泡的光线过亮，会强烈刺激眼睛，不可直视，哪怕短时间，而普通节能灯相对要柔和些!

3、照射角度有限制，一般只能照射120°，而普通节能灯几乎可照射360°。

4、照射房间的亮度并不比节能灯出色，因为led只在直视的狭小角度内有高亮度，而偏离该角度后光线迅速减弱。

因此，LED节能灯作为室内照明灯具的优势未必比普通节能灯明显，但作为电筒、台灯、射灯等只需照射狭小角度的灯具使用时还是非常优秀的。

1、LED亮度(MCD)不同，价格不同。用于led灯具的LED应符合雷射等级Ⅰ类标准。

2、抗静电能力抗静电能力强的LED，寿命长，因而价格高。通常抗静电大于 700V的LED才能用于LED灯饰。

3、波长一致的LED，颜色一致，如要求颜色一致，则价格高。没有LED分光分色仪的生产商很难生产色彩纯正的产品。

4、漏电电流LED是单向导电的发光体，如果有反向电流，则称为漏电，漏电电流大的LED，寿命短，价格低。

5、发光角度用途不同的LED其发光角度不一样。特殊的发光角度，价格较高。如全漫射角，价格较高。

6、寿命不同品质的关键是寿命，寿命由光衰决定。光衰小、寿命长，寿命长，价格高。

7、晶片LED的发光体为晶片，不同的晶片，价格差异很大。日本、美国的晶片较贵，一般台湾及国产的晶片价格低于日、美(CREE)。

8、晶片大小晶片的大小以边长表示，大晶片LED的品质比小晶片的要好。价格同晶片大小成正比。

9、胶体普通的LED的胶体一般为环氧树脂，加有抗紫外线及防火剂的LED价格较贵，高品质的户外LED灯饰应抗紫外线及防火。每一种产品都会有不同的设计，不同的设计适用于不同的用途，LED灯饰的可靠性设计方面包含:电气安全、防火安全、适用环境安全、机械安全、健康安全、安全使用时间等因素。从电气安全角度看，应符合相关的国际、国家标准。