《基于SMDLED封装的LED面板灯设计》

基于SMDLED封装的LED面板灯设计天水华天科技股份有限公司二○一四年十月

汇报人：姚全林一、项目目的、意义二、项目来源三、应用领域和技术原理四、性能指标五、技术方案六、工艺流程七、关键技术攻关八、创新点九、量产情况十、研发项目投入十一、项目经济、社会效益十二、存在的问题和下一步措施目录本项目是根据市场对LED（LIGHT-EMITTINGDIODE）照明产品的发展需求，开发基于SMD(表贴式)LED封装产品的LED面板灯，并建立灯具生产的成套工艺，达到年生产24000块的能力。通过项目的实施，促进了企业技术创新能力和产品的自主开发能力。一、项目目的、意义LED作为一种新型的绿色光源，以其高效、节能、长寿命、小巧等技术特点，正在成为新一代照明市场的主力产品，且有力地拉动环保节能产业的高速发展。天水华天科技股份有限公司（以下简称华天）研发的LED面板灯，是以SMDLED灯珠为光源的照明产品。该项目由企业自主研发。二、项目来源三、应用领域和技术原理

LED面板灯适用于酒店、酒吧、西餐厅、咖啡厅、居家室内装饰等室内照明，其发光均匀，亮度高，寿命长，可以直接替代原有的普通荧光灯。LED面板灯的研发主要包括侧发光式光学设计，格栅式电路设计，灯具外框的结构设计以及防漏光技术。四、性能指标结论：华天公司较其他公司产品具有超薄，更高的光效，较好的显色指数及防静电等级。公司雷士照明OSRAM（德国）华

天产品型号NDLL4666/40W-GA01RS-30120HTM-0312外形尺寸（宽×长×厚）mm300×1200×12300×1200×10300×1200×9电源输出电流、电压800mA、50V800mA、50V450mA、85V功率（W）404038光通量（lm）300030003200光效（lm/W）>75>80>84显色指数＞75＞80＞80ESD（防静电等级）1000V2000V2000V国内外产品比较见表1:表1华天与国内外公司的LED面板灯产品性能比较五、技术方案技术路线：

市场调研结构设计、光学设计、电源设计和可靠性论证确定设计流程及其关键参数，关键工艺过程的参数优化整灯设计技术研究开发方案的再论证和完善进行技术转移，不断改进，形成产业规模通过质量鉴定共同建立高端产品技术开发建立和转移平台可靠性测试评价，改进工艺技术，提高产品合格率

图1技术路线图整灯设计流程方案见表2设计流程可靠性对比优缺点方案一电路元件应力大，工作不稳定，整灯寿命为10000h。优点：电流一致性好，灯条适用多种型号。缺点：电源可靠性影响整灯寿命。方案二综合优化电源参数，降低故障率，整灯寿命提高10%。优点：电源设计灵活，产品可靠性高。缺点：设计周期较长。结论：选择方案二表2灯具设计方案比较灯具规格设计电路设计PCB板设计电源设计光学设计结构设计组装工艺设计灯具规格设计电源设计电路设计PCB板设计光学设计结构设计组装工艺设计六、工艺流程原材料检验印刷PCB板贴片回流焊贴导热胶条焊接电源贴锡纸安装扩散板安装导光板装配测试老化包装入库发货图2LED面板灯制造工艺流程图格栅式电路设计-45颗灯珠5串9并，为1单元-4个单元2并2串-驱动电流540mA

七、关键技术攻关图3传统电路图图4格栅式电路图

-单排15颗灯珠并联-12路串联-驱动电流450mA★改善单颗失效造成的暗区问题二次配光技术-直下式-采用SMD3528灯珠-整灯厚度90mm以上-眩光、光斑等缺陷

七、关键技术攻关（续1）

图5直下式光路示意图

图6侧入式光路示意图

-侧发光-采用SMD3014灯珠+5mm导光板-超薄，整灯厚度9mm-照度均匀性好、光线柔和

防漏光技术-扩散板边缘为黑色-整灯光通量大幅损失

七、关键技术攻关（续2）图7传统扩散板图8改进后的扩散板-扩散板边缘贴反光材料-

整灯光通量提升30%

锡纸灯具边框结构设计-灯具的边框开有安装槽，灯具的背板开有安装孔-可同时支持钢丝吊挂、支架固定及嵌入式三种安装方式

七、关键技术攻关（续3）图9边框外部的安装孔图10边框内部的安装槽螺孔内部为安装槽安装槽在边框中部八、创新点

单排格栅式电路；边缘反射二次配光技术；贴反光材料防漏光技术；螺孔加安装槽的灯具边框设计。

基于SMDLED封装的LED面板灯设计，经甘肃省科学技术情报检索中心查新（报告编号：20146220352），国内外未见相同的文献报道。

九、量产情况工程试验

天水华天科技于2013年6月开始立项论证和相关准备工作，通过设备及原材料调研，与2013年7月底开始工程批试验，成功组装0303、0312、0606、0212等系列LED面板灯。风险批生产天水华天科技于2013年8月完成了风险批的生产，并于2013年9月21日之前对已组装的工程批LED灯具进行光参数测试及常温工作寿命试验。小批量生产

2013年10月，华天设计研发LED面板灯（HTM-0312）产品，制作共计100块产品，合格100块，从中抽取2块做CE认证及RoHS检测，均通过认证及检测。批量生产

完成小批量生产后，天水华天科技增加了人员及设备投入。于2013年11月5日之前完成了3批客户产品的批量生产，1000块产品。在几个月的时间内，不断对生产工艺进行改进，加强原材料的检验和生产过程检验。

图11面板灯CE证书图12面板灯RoHS检测报告九、量产情况（续1）产品名称规格及型号主要技术指标及性能特点产品图0303面板灯HTM-0303功率14W；色温2700/6500K；光通量1000-1200lm；显指Ra80。0606面板灯HTM-0606功率38W；色温2700/6500K；光通量2500-2800lm；显指Ra80。0212面板灯HTM-0212功率38W；色温2700/6500K；光通量2500-2800lm；显指Ra80。0312面板灯HTM-0312功率38W；色温2700/6500K；光通量2800-3000lm；显指Ra80。表3

产品汇总表九、量产情况（续2）本项目共投入资金778.69万元，资金使用详细情况如表4：

表4研发费用明细表十、项目研发投入序号科目费用备注1材料费85.38含灯具框架、导光板、扩散板等2技术攻关费26.00

3

研发人员工资132.50

4技术培训费47.50技术调研费5试验费9.21可靠性试验费、扫描（包括SGS检测费\CE检测费等报告费6其他费用20.30

小计320.89

7设备模具夹具购置费457.80

8使用现有设备折旧费0.00

小计457.80

合计778.69

研发设备投资见表5表5研发设备投资表工序设备名称数量说明合计（万元）检验高倍显微镜1台投资50.00推拉力机1台投资60.00固晶扩晶机1台投资5.00固晶机1台投资40.00压焊压焊机1台投资35.00Eagle60夹具1套投资2.80点胶高精度称量天平1台投资5.00真空搅拌脱泡机1台投资30.00点胶机1台投资50.00可编程烘箱1台投资21.00十、项目研发投入（续1）表5研发设备投资表（续）工序设备名称数量说明合计（万元）落料分离落料模具1套投资25.00测试光谱分析系统1套投资35.00光强分布测试仪1台投资23.00老化试验仪1台投资5.00分光测试机1台投资40.00编带机1台投资20.00印刷半自动印刷机1台投资2.50贴片贴片机1台投资3.20回流焊回流焊机1台投资5.30合计457.80十、项目研发投入（续2）研发成员姓

名性别出生日期职

称文化程度项目中职务及分担的任务张

弘男1978.11高工博士项目负责人徐冬梅女1966.11正高硕士主管项目、项目评审姚全林男1990.04助工本科灯具结构设计连军红男1984.09助工本科

研发组织、指导王

江男1990.09助工本科可靠性考核钱

昱男1986.11助工本科光参数设计，工艺攻关谢成洪男1988.12助工本科导光板、扩散板设计，生产管控王

磊男1986.10助工本科

测试工艺攻关霍伟强男1978.12助工本科电源选型及设计慕蔚男1945.09高工本科项目管理与成果申报李

震男1990.11助工本科品质管控李晋男1990.09助工本科失效分析及原材料验证常

鲲男1975.12助工硕士

设备、制具调研及验证常勇刚男1975.08助工大专

测试工艺攻关及实现邵刚男1976.09工程师大专可靠性试验分析邵荣昌男1989.06助工本科

项目专利规划、申请十、项目研发投入（续3）表6主要研发人员表十一、项目经济、社会效益目前基于SMDLED封装的LED面板灯制造工艺稳定，具备了年产24000块的生产能力，已累计生产LED面板灯4280块，