《基于SMDLED封裝的LED面板燈設(shè)計》

基于SMDLED封裝的LED面板燈設(shè)計天水華天科技股份有限公司二○一四年十月

匯報人：姚全林一、項目目的、意義二、項目來源三、應(yīng)用領(lǐng)域和技術(shù)原理四、性能指標五、技術(shù)方案六、工藝流程七、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)八、創(chuàng)新點九、量產(chǎn)情況十、研發(fā)項目投入十一、項目經(jīng)濟、社會效益十二、存在的問題和下一步措施目錄本項目是根據(jù)市場對LED（LIGHT-EMITTINGDIODE）照明產(chǎn)品的發(fā)展需求，開發(fā)基于SMD(表貼式)LED封裝產(chǎn)品的LED面板燈，并建立燈具生產(chǎn)的成套工藝，達到年生產(chǎn)24000塊的能力。通過項目的實施，促進了企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力和產(chǎn)品的自主開發(fā)能力。一、項目目的、意義LED作為一種新型的綠色光源，以其高效、節(jié)能、長壽命、小巧等技術(shù)特點，正在成為新一代照明市場的主力產(chǎn)品，且有力地拉動環(huán)保節(jié)能產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展。天水華天科技股份有限公司（以下簡稱華天）研發(fā)的LED面板燈，是以SMDLED燈珠為光源的照明產(chǎn)品。該項目由企業(yè)自主研發(fā)。二、項目來源三、應(yīng)用領(lǐng)域和技術(shù)原理

LED面板燈適用于酒店、酒吧、西餐廳、咖啡廳、居家室內(nèi)裝飾等室內(nèi)照明，其發(fā)光均勻，亮度高，壽命長，可以直接替代原有的普通熒光燈。LED面板燈的研發(fā)主要包括側(cè)發(fā)光式光學設(shè)計，格柵式電路設(shè)計，燈具外框的結(jié)構(gòu)設(shè)計以及防漏光技術(shù)。四、性能指標結(jié)論：華天公司較其他公司產(chǎn)品具有超薄，更高的光效，較好的顯色指數(shù)及防靜電等級。公司雷士照明OSRAM（德國）華

天產(chǎn)品型號NDLL4666/40W-GA01RS-30120HTM-0312外形尺寸（寬×長×厚）mm300×1200×12300×1200×10300×1200×9電源輸出電流、電壓800mA、50V800mA、50V450mA、85V功率（W）404038光通量（lm）300030003200光效（lm/W）>75>80>84顯色指數(shù)＞75＞80＞80ESD（防靜電等級）1000V2000V2000V國內(nèi)外產(chǎn)品比較見表1:表1華天與國內(nèi)外公司的LED面板燈產(chǎn)品性能比較五、技術(shù)方案技術(shù)路線：

市場調(diào)研結(jié)構(gòu)設(shè)計、光學設(shè)計、電源設(shè)計和可靠性論證確定設(shè)計流程及其關(guān)鍵參數(shù)，關(guān)鍵工藝過程的參數(shù)優(yōu)化整燈設(shè)計技術(shù)研究開發(fā)方案的再論證和完善進行技術(shù)轉(zhuǎn)移，不斷改進，形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模通過質(zhì)量鑒定共同建立高端產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)建立和轉(zhuǎn)移平臺可靠性測試評價，改進工藝技術(shù)，提高產(chǎn)品合格率

圖1技術(shù)路線圖整燈設(shè)計流程方案見表2設(shè)計流程可靠性對比優(yōu)缺點方案一電路元件應(yīng)力大，工作不穩(wěn)定，整燈壽命為10000h。優(yōu)點：電流一致性好，燈條適用多種型號。缺點：電源可靠性影響整燈壽命。方案二綜合優(yōu)化電源參數(shù)，降低故障率，整燈壽命提高10%。優(yōu)點：電源設(shè)計靈活，產(chǎn)品可靠性高。缺點：設(shè)計周期較長。結(jié)論：選擇方案二表2燈具設(shè)計方案比較燈具規(guī)格設(shè)計電路設(shè)計PCB板設(shè)計電源設(shè)計光學設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計組裝工藝設(shè)計燈具規(guī)格設(shè)計電源設(shè)計電路設(shè)計PCB板設(shè)計光學設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計組裝工藝設(shè)計六、工藝流程原材料檢驗印刷PCB板貼片回流焊貼導(dǎo)熱膠條焊接電源貼錫紙安裝擴散板安裝導(dǎo)光板裝配測試老化包裝入庫發(fā)貨圖2LED面板燈制造工藝流程圖格柵式電路設(shè)計-45顆燈珠5串9并，為1單元-4個單元2并2串-驅(qū)動電流540mA

七、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)圖3傳統(tǒng)電路圖圖4格柵式電路圖

-單排15顆燈珠并聯(lián)-12路串聯(lián)-驅(qū)動電流450mA★改善單顆失效造成的暗區(qū)問題二次配光技術(shù)-直下式-采用SMD3528燈珠-整燈厚度90mm以上-眩光、光斑等缺陷

七、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)（續(xù)1）

圖5直下式光路示意圖

圖6側(cè)入式光路示意圖

-側(cè)發(fā)光-采用SMD3014燈珠+5mm導(dǎo)光板-超薄，整燈厚度9mm-照度均勻性好、光線柔和

防漏光技術(shù)-擴散板邊緣為黑色-整燈光通量大幅損失

七、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)（續(xù)2）圖7傳統(tǒng)擴散板圖8改進后的擴散板-擴散板邊緣貼反光材料-

整燈光通量提升30%

錫紙燈具邊框結(jié)構(gòu)設(shè)計-燈具的邊框開有安裝槽，燈具的背板開有安裝孔-可同時支持鋼絲吊掛、支架固定及嵌入式三種安裝方式

七、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)（續(xù)3）圖9邊框外部的安裝孔圖10邊框內(nèi)部的安裝槽螺孔內(nèi)部為安裝槽安裝槽在邊框中部八、創(chuàng)新點

單排格柵式電路；邊緣反射二次配光技術(shù)；貼反光材料防漏光技術(shù)；螺孔加安裝槽的燈具邊框設(shè)計。

基于SMDLED封裝的LED面板燈設(shè)計，經(jīng)甘肅省科學技術(shù)情報檢索中心查新（報告編號：20146220352），國內(nèi)外未見相同的文獻報道。

九、量產(chǎn)情況工程試驗

天水華天科技于2013年6月開始立項論證和相關(guān)準備工作，通過設(shè)備及原材料調(diào)研，與2013年7月底開始工程批試驗，成功組裝0303、0312、0606、0212等系列LED面板燈。風險批生產(chǎn)天水華天科技于2013年8月完成了風險批的生產(chǎn)，并于2013年9月21日之前對已組裝的工程批LED燈具進行光參數(shù)測試及常溫工作壽命試驗。小批量生產(chǎn)

2013年10月，華天設(shè)計研發(fā)LED面板燈（HTM-0312）產(chǎn)品，制作共計100塊產(chǎn)品，合格100塊，從中抽取2塊做CE認證及RoHS檢測，均通過認證及檢測。批量生產(chǎn)

完成小批量生產(chǎn)后，天水華天科技增加了人員及設(shè)備投入。于2013年11月5日之前完成了3批客戶產(chǎn)品的批量生產(chǎn)，1000塊產(chǎn)品。在幾個月的時間內(nèi)，不斷對生產(chǎn)工藝進行改進，加強原材料的檢驗和生產(chǎn)過程檢驗。

圖11面板燈CE證書圖12面板燈RoHS檢測報告九、量產(chǎn)情況（續(xù)1）產(chǎn)品名稱規(guī)格及型號主要技術(shù)指標及性能特點產(chǎn)品圖0303面板燈HTM-0303功率14W；色溫2700/6500K；光通量1000-1200lm；顯指Ra80。0606面板燈HTM-0606功率38W；色溫2700/6500K；光通量2500-2800lm；顯指Ra80。0212面板燈HTM-0212功率38W；色溫2700/6500K；光通量2500-2800lm；顯指Ra80。0312面板燈HTM-0312功率38W；色溫2700/6500K；光通量2800-3000lm；顯指Ra80。表3

產(chǎn)品匯總表九、量產(chǎn)情況（續(xù)2）本項目共投入資金778.69萬元，資金使用詳細情況如表4：

表4研發(fā)費用明細表十、項目研發(fā)投入序號科目費用備注1材料費85.38含燈具框架、導(dǎo)光板、擴散板等2技術(shù)攻關(guān)費26.00

3

研發(fā)人員工資132.50

4技術(shù)培訓費47.50技術(shù)調(diào)研費5試驗費9.21可靠性試驗費、掃描（包括SGS檢測費\CE檢測費等報告費6其他費用20.30

小計320.89

7設(shè)備模具夾具購置費457.80

8使用現(xiàn)有設(shè)備折舊費0.00

小計457.80

合計778.69

研發(fā)設(shè)備投資見表5表5研發(fā)設(shè)備投資表工序設(shè)備名稱數(shù)量說明合計（萬元）檢驗高倍顯微鏡1臺投資50.00推拉力機1臺投資60.00固晶擴晶機1臺投資5.00固晶機1臺投資40.00壓焊壓焊機1臺投資35.00Eagle60夾具1套投資2.80點膠高精度稱量天平1臺投資5.00真空攪拌脫泡機1臺投資30.00點膠機1臺投資50.00可編程烘箱1臺投資21.00十、項目研發(fā)投入（續(xù)1）表5研發(fā)設(shè)備投資表（續(xù)）工序設(shè)備名稱數(shù)量說明合計（萬元）落料分離落料模具1套投資25.00測試光譜分析系統(tǒng)1套投資35.00光強分布測試儀1臺投資23.00老化試驗儀1臺投資5.00分光測試機1臺投資40.00編帶機1臺投資20.00印刷半自動印刷機1臺投資2.50貼片貼片機1臺投資3.20回流焊回流焊機1臺投資5.30合計457.80十、項目研發(fā)投入（續(xù)2）研發(fā)成員姓

名性別出生日期職

稱文化程度項目中職務(wù)及分擔的任務(wù)張

弘男1978.11高工博士項目負責人徐冬梅女1966.11正高碩士主管項目、項目評審姚全林男1990.04助工本科燈具結(jié)構(gòu)設(shè)計連軍紅男1984.09助工本科

研發(fā)組織、指導(dǎo)王

江男1990.09助工本科可靠性考核錢

昱男1986.11助工本科光參數(shù)設(shè)計，工藝攻關(guān)謝成洪男1988.12助工本科導(dǎo)光板、擴散板設(shè)計，生產(chǎn)管控王

磊男1986.10助工本科

測試工藝攻關(guān)霍偉強男1978.12助工本科電源選型及設(shè)計慕蔚男1945.09高工本科項目管理與成果申報李

震男1990.11助工本科品質(zhì)管控李晉男1990.09助工本科失效分析及原材料驗證常

鯤男1975.12助工碩士

設(shè)備、制具調(diào)研及驗證常勇剛男1975.08助工大專

測試工藝攻關(guān)及實現(xiàn)邵剛男1976.09工程師大?？煽啃栽囼灧治錾蹣s昌男1989.06助工本科

項目專利規(guī)劃、申請十、項目研發(fā)投入（續(xù)3）表6主要研發(fā)人員表十一、項目經(jīng)濟、社會效益目前基于SMDLED封裝的LED面板燈制造工藝穩(wěn)定，具備了年產(chǎn)24000塊的生產(chǎn)能力，已累計生產(chǎn)LED面板燈4280塊，