LED関連産業の急速な発展に伴い、近年ではSMD LEDパッケージング技術がLED市場の主流のパッケージング技術となっています。
フルカラーと高解像度の映像を出力できる LEDディスプレイ, 高輝度で省エネな照明器具だけでなく、SMD LEDも人気を集めています。この記事では、SMD LEDが市場でこれほど人気を集めている理由を解説します。.
SMD LEDとは何ですか？
SMD LED は表面実装デバイス LED であり、LED 市場で最も広く使用されている LED パッケージング技術の 1 つです。
SMD パッケージング技術を使用して LED ランプ ビーズにした後、RGB (赤、緑、青) の 3 色のランプ ビーズを使用できます。これらの LED ランプ ビーズは、ドライバー IC 制御を介して、異なる明るさと色を発することができます。
SMD LED パッケージング技術は大規模バッチで動作できるため、生産コストが低く、SMD LED は小型で信頼性が高く、輝度が高いため、市場で非常に人気があります。
SMD LEDの構造と設計
SMD LED は通常長方形で、各 SMD LED には 3 つの原色のランプビーズ ユニットが含まれており、各ランプビーズ ユニットには陽極接点と陰極接点があり、はんだ付け後にこれらの極性接点が PCB ボードの回路に接続されます。
SMD LED を保護するために、メーカーは表面を樹脂層で覆っていますが、その色と厚さはメーカーと製造プロセスによって異なります。
SMD LEDの種類
多様な市場ニーズに対応するため、SMD LEDは様々なサイズ仕様で提供されています。通常、SMD LEDはabcd SMD LEDと表記されます。abcdは数字で、abcd SMD LEDは個々の長方形セルのサイズがabミクロン×cdミクロンであることを意味します。
例: 1415 SMD LED は、サイズが 14 um x 15 um の SMD LED を指します。
1212 SMD LED
1212 SMD LED はサイズが非常に小さく、ピクセルピッチが 2 mm 未満の P1.25、P1.67、P1.86 LED スクリーンなど、屋内の小ピッチ LED スクリーンの製造によく使用されます。1212 SMD LED スクリーンは非常に詳細かつ鮮明で、優れた視覚効果を備えています。
1515 SMD LED
1515 SMD LEDは、LEDスクリーンに広く使用されているLEDチップの仕様であり、省エネランプにも使用できます。1515 SMD LEDを使用した省エネランプは、十分な明るさと低い消費電力を実現し、多くのオフィスや家庭用照明器具に最適です。
2020 SMD LED
LCD などのバックライト技術を採用した市販のディスプレイの多くは、スリムでコンパクトなサイズのため薄型軽量ディスプレイへの搭載に最適な 2020 SMD LED を使用しています。
1415 SMD LED
1415 SMD LEDはP2でも利用可能であり、 P2.5 LEDモジュールもピクセルピッチが細かく、主に屋内用LEDスクリーンに使用されています。予算が高く、より鮮明な画像が求められる屋外アクティビティ用LEDスクリーンにも使用されています。 1415 SMD LEDモジュール.
3528 SMD LED
多くのショッピングモールのキャビネットや装飾ランプ、ランタンには、照明器具として3528 SMD LEDが使用されています。キャビネット内に設置された装飾用ライトとして小型であるため、日中、ライトを点灯していない状態でも、キャビネット全体のデザインに影響を与えることはありません。
5050 SMD LED
5050 SMD LEDは3528 SMD LEDよりもサイズが大きく、LEDビーズの輝度も高くなります。多くの照明器具に好まれるサイズです。また、5050 SMD LEDは、高輝度が求められるLEDスクリーンの製造によく使用されます。
1921 SMD LED
1921 SMD LED は主に P2.98、P3.91、P4.81 LED モジュールの製造に使用され、そのチップ サイズは中程度で、パフォーマンスが強力であるため、高品質の屋外 LED スクリーンのほとんどは 1921 SMD LED 生産を選択します。
SMD LEDの特徴
成熟したプロセス
SMDから LEDパッケージング技術 開始以来、10年以上にわたって応用および開発されており、その技術的ハードルは低く、製造プロセスは比較的それほど要求が厳しくないため、大多数のLEDメーカーはSMD LEDパッケージング技術を使用して、プロセスを最適化することもできます。
SMD LED のカプセル化技術プロセスの開発は成熟しており、作業員は操作に熟練しており、生産される製品の全体的な品質は比較的安定しています。
コンパクトサイズ
SMD LED カプセル化技術の特徴により、ランプビーズがコンパクトかつ軽量になり、他の電子部品に簡単にはんだ付けすることができ、LED スクリーンの製造において、SMD LED は LED モジュールのピクセルピッチ間の最小 1 mm ～ 2 mm を実現できます。
マルチLED構成
初期の単一 LED ビーズカラーパッケージとは異なり、SMD LED パッケージングテクノロジーは 1 つのユニットに 3 色のビーズがあり、ドライバー IC 制御により 3 種類のビーズの SMD LED が異なる明るさで発光して色を混合し、優れた表示効果を実現します。
幅広いカラーバリエーション
LED の色はドライバ IC の制御に関係しており、ドライバ IC を搭載した SMD LED は LED ビーズの明るさをより多くのレベルで調整でき、赤、緑、青の光の異なる明るさを混合することでより豊かな色レベルが生成されるため、SMD LED は幅広い色を生成できます。
効率と明るさ
多くの省エネランプやランタンは SMD LED で作られています。これは、その電力変換率が 80% ～ 90% に達することができるためです。SMD LED で作られた LED スクリーンも非常に省エネで、他の LCD、OLED などのディスプレイよりも約 50% 省エネです。
熱管理
LED ビーズの発熱量は少ないですが、動作プロセスでは熱の発生は避けられず、優れた熱管理は LED の耐用年数にとって極めて重要です。
SMD LED の表面は放熱性に優れた樹脂層でのみ覆われており、はんだ付けされている PCB ボードには独自の放熱設計が施されているため、SMD LED の内部動作温度が安定して維持されます。
製造コストの削減
SMD LED パッケージング技術の使用は簡単で、一度の大規模なバッチ操作生産が可能で、生産プロセスはすべてのプロセスを手動で完了する必要はなく、ほとんどのプロセスは機械を使用して直接完了できるため、SMD LED 生産の人件費が大幅に削減されます。
耐久性の向上
SMD LED は非常に安定しており、信頼性の高いプロセスです。溶接時の規則的な長方形のユニットはきれいに並べやすく、保護として樹脂層があるため、SMD LED は物理的な衝撃によって損傷を受けにくく、SMD LED 全体の放熱性が優れており、耐久性が非常に強いです。
適用範囲
SMD LEDは、多様な基本ユニットサイズにより、幅広い用途に使用できます。小型SMD LEDは、小ピッチLEDスクリーンの製造に使用でき、鮮明で繊細な画質と非常に高い画面解像度を実現します。一方、やや大型のSMD LEDディスプレイは、屋内外を問わず広く使用されています。
また、SMD LEDはランプやランタンの製造にも使用でき、性能が安定しており、発光エネルギーの効率が高く、明るさも高くなります。
SMD LEDプロセス
ウェーハスクリーニング
SMD LED をカプセル化する前に、カプセル化するウェーハの品質を検査し、カプセル化されたウェーハのサイズがプロセス図面の寸法に準拠していることを確認し、個々のウェーハの電極の完全性を確認します。
不合格のウェハは取り出されて個別にリサイクルされ、残りの良品ウェハは洗浄されて次のステップに備えられます。
メッキ
SMDテープ＆リールホルダー表面の機能領域、つまりプレスフィット封止領域にめっき処理を施します。この領域には酸化されにくい金属層をめっきし、めっき金属材料はコストに応じて調整できます。
修正
バルクの固体結晶装置を用いて、ウェハをSMDブラケットに固定します。固体結晶装置の品質が高いほど、精度が高くなり、固定されたウェハの位置がより正確になり、後工程でのSMD LEDの性能が向上します。
ショートベイク
ウェーハを SMD ブラケットに固定した後、短時間焼いて接着剤を硬化させ、ウェーハが SMD ブラケットにさらに安定して固定されるようにします。
はんだ付け
焼成後、硬化したウェハとSMDブラケットをボンディングマシンに入れ、酸化力が弱い金属線を使用してウェハとブラケットの正極と負極をはんだ付けします。
プレス射出
SMD LED ブラケットを射出成形金型に溶接した後、エポキシ樹脂を使用して加圧注入し、加圧注入と急速密封を行い、最終的に完全な SMD LED が得られます。
SMD LED と COB LED の違いは何ですか?
プロセス
COB LED 複数の LED を 1 つのユニットにカプセル化するもので、構造がよりコンパクトで、目立った粒子がなく、面光源に属します。SMD LED は、3 つの原色ランプ ビーズを 1 つの LED チップ点光源にカプセル化するもので、プロセスがよりシンプルです。
安定性
表面コーティングは同じだが、COB LEDの接続はよりコンパクトで全体的に強く、コーティングによる保護もより包括的である。相対的に言えば、SMD LEDの単体樹脂層による保護は、COB LEDの安定性ほど高くない。.
色
COB LED は複数の LED チップを 1 つのユニットにまとめたもので、LED の明るさを調整するドライバ IC もユニットに基づいており、LED の色性能と RGB 3 色 LED の明るさは関係から切り離すことはできません。
色調整の点では、SMD LED は単一の LED ユニットで調整が可能で、COB LED よりも微妙な色調整が可能です。
料金
COB LED のプロセス要件は SMD LED よりも高く、現在この技術を適用するメーカーは少ないですが、SMD LED は非常に広く使用されています。生産コストの面では、COB LED は SMD LED よりも高くなります。
メンテナンス
COB LEDは保護性能に優れているため、SMD LEDよりも故障後のメンテナンスが複雑になります。故障が発生した場合、COB LEDは工場に返送して修理する必要がありますが、SMD LEDはほとんどの場合、現場で直接修理できます。
SMD LED と DIP LED の違いは何ですか?
形状とプロセス
DIP LED の形状は楕円形のカプセルに似ており、個々のサイズは大きく、下部に 2 つの平行な金属ピンがあります。通常、DIP LED は手動で PCB ボードに挿入されますが、SMD LED は通常の長方形で、個々のサイズは小さく、機械によってバッチ パッケージ化されます。
色
DIP LEDとSMD LED モノクロと3色パッケージがありますが、使用面では、 DIP LED 主にモノクロ LED スクリーン ディスプレイに使用され、最も一般的なのは赤色 DIP LED スクリーンです。SMD LED は主にカラフルな LED スクリーン ディスプレイに使用され、少数のケースでは、小規模なモノクロ LED スクリーンにも使用されます。
輝度
LED シリーズの製品は高輝度性能を備えており、SMD LED でも DIP LED でも、一定範囲の輝度を実現できますが、7000 nits を超える超高輝度を実現する場合は、通常、DIP LED を使用します。
細かさ
屋外用LEDスクリーンは通常、屋内用LEDスクリーンよりもピクセルピッチが大きいですが、SMD LEDは、高精細な小ピクセルピッチLEDスクリーンと大ピクセルピッチLEDスクリーンの両方を製造できるため、SMD LEDは広く使用されています。 屋内用LEDスクリーン 同様に 屋外LEDスクリーン; DIP LED は主に、ピクセルピッチが大きく、輝度が高い屋外用 LED スクリーンの製造に使用されます。
消費電力
DIP LEDとSMD LEDはどちらも省エネ性能において群を抜いています。両者を比較すると、DIP LEDはビーズが大きく輝度が高いため、消費電力は多くなります。
料金
DIP LED のプロセスは SMD LED よりも簡単ですが、DIP LED の製造プロセスにはより多くの人件費が必要であり、一般的に DIP LED の方が高価です。
SMD LEDの用途
バックライト
コストと性能を考慮し、バックライト技術を採用したLEDディスプレイのほとんどは、画面のバックライトとしてSMD LEDを採用しています。SMD LEDは安定した信頼性の高い発光性能を備えており、バックライトディスプレイの安定性を確保します。また、軽量でコンパクトなサイズは、一部の超薄型バックライトディスプレイシリーズに最適です。
照明器具
天井照明、壁付け照明、投光器など、一般的に使用される照明器具の多くも SMD LED で作られており、通常の白熱電球よりもエネルギー効率に優れています。
SMD LED 照明を使用する個人は毎月の電気代の一部を節約でき、企業が SMD LED 照明を使用する場合、毎月の累積節約額は驚異的なものになります。
LEDスクリーン
最も広く使用されている LED スクリーンは SMD LED パッケージング技術であり、低コスト、高性能、費用対効果の高い SMD LED スクリーンは多くの業界の選択肢となっています。現在、街頭の大型看板、LED ビデオ ウォール、屋内 LED スクリーンなど、SMD LED スクリーンの大部分が使用されています。
指標とシグナル
SMD LED パッケージング技術により、非常に小さなサイズの LED チップ ユニットを製造できます。この非常に小さなサイズの LED チップ ユニットは、信号ディスプレイやインジケータ ディスプレイとして、一部の小型電子機器に簡単に取り付けることができます。
建築装飾
今日では、多くの都市が装飾としてSMD LEDライトを使用しています。 建物のファサード. これらの色とりどりのランプやランタンは、明るい光で夜間の建物にテクノロジー感と未来的な雰囲気を醸し出し、連続して点滅するSMD LEDライトのおかげで、都市の空撮風景も非常に繁栄しているように見えます。.
適切なSMD LEDの選び方
輝度
SMD LEDは、プロセスやサイズの種類によって達成可能な輝度の上限が異なります。SMD LEDを選択する際には、用途（ディスプレイ用かLEDランプ・ランタン用か）を十分に考慮する必要があります。また、SMD LED製品が設置される周囲光の明るさも考慮する必要があります。これらは、選択するSMD LEDの仕様やサイズに関係します。
消費電力
LEDの光エネルギー変換効率は非常に高く、比較的低エネルギー消費ですが、異なる技術を用いることで、SMD LEDも元の10%をベースにエネルギー変換効率を向上させることができます。私たちは、より優れたプロセスで低エネルギー消費のSMD LEDを選択するよう最善を尽くすべきです。.
色
SMD LED はカラー LED スクリーンに使用できるだけでなく、市場のモノクロ LED スクリーンにも適用できます。多くの店舗では、テキスト情報を再生するためにモノクロ LED スクリーンが前面に配置されており、タクシー、バスなどにも同様のモノクロ LED スクリーンが配置されています。
単色 SMD LED を選択する場合でも、多色 SMD LED を選択する場合でも、ニーズに適したものが最適です。
ピクセルピッチ
SMD LED を使用して LED スクリーンを製造する場合、ピクセル ピッチは最も基本的かつ重要な指標の 1 つであり、SMD LED の基本サイズによって、製造できる LED スクリーンのピクセル ピッチの上限も決まります。
たとえば、小さなピッチの LED スクリーンを製作したい場合、5050 SMD LED を選択することは絶対に不可能です。そのベース サイズは 5mm で、すでに小さなピッチの 2mm よりも大きいためです。この場合は、1212 SMD LED を選択するのが最適です。
結論
技術は進化を続けていますが、SMD LEDは常に市場で確固たる地位を築いています。その理由は、SMD LEDのシンプルな製造プロセス、優れた性能、低コストなどにあります。SMD LEDについてさらにご質問がある場合は、JYLEDまでお気軽にお問い合わせください。無料相談にて詳細をご案内いたします。
