如何从设计上降低LED路灯模组成本？

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 时间：2019/5/17 3:19:02

众所周知，组成LED路灯箱体单元的基本单元就是模组，就使用环境来分有户内与户外两大类型，按常规产品来讲，户内产品的构成是：底壳、面罩、灯板及附件等；户外产品的构成是：密封圈、底壳、面罩、灯板、密封胶及附件等。

针对模组类产品的组成架构，撇开原有的设计思维模式，按照“一体化”模组的设计思路，进行各组成部分的非独立(具有相关性)设计，将会大幅降低模组类产品的成本，具体可从以下几大方面分别叙述：

灯板的一体化设计：灯板作为模组的重要组成部分，其成本的高低会直接影响到终端产品的销售价格，换句话讲与产品带来的利润息息相关。通常，灯板主要是由以下几部分组成的LED、线路板、驱动电路等构成。

对于LED路灯制造商来说，设计人员是将这些分开独立的部件产品，设计在一个模组产品上，通过电子加工的方式组合到一起，形成模组产品，倘若在模组产品的设计上，可以将这些独立的部件进行局部整合或全部整合，将会使模组产品的成本大幅降低。
首先是LED芯片及封装的一体化：将LED芯片直接绑定在线路板中间层面上，然后在绑定的凹孔处直接灌入密封胶，便形成一体化模组不可分割的LED显示部分。如下图1、图2所示，绿色部分表示LED芯片，红色部分表示密封胶、黑色部分表示多层电路板。
LED路灯模组采用这种设计方式的模组类产品，比生产点阵模块的传统工艺要简单许多，从固晶、焊线、点密封胶等相关环节均可采用自动化设备完成，在产能方面大幅提升，密封材料的使用量精准可控，并且其使用量也大幅减少。
从成本来看，同采用常规工艺流程制造的模组类产品相比，主要减少两部分成本，{dy}是LED封装产品市场销售的利润及其部分材料成本(支架与外壳)；第二封装产品的后续电子加工费用。
当然，除以上直接成本降低外，还有无形成本的降低，比如加工工艺的简单化，带来的产能的提升，产品合格率的升高，降低了生产制造成本及售后服务费用；产品线制造环节的减少，缩短了产品的生产周期；效率的提高、人员的减少等诸多因素改善，带来管理费用的大幅降低，LED制造业将往xx制造业迈出一大步。
综合考虑针对不同规格的模组产品，尤其是小间距高密度产品，采用这种COB绑定的生产方式，其成本同目前常规做法的同类产品相比，降低幅度在40-70%，亦或更高。
其次是驱动及控制设计的一体化：对于高密度小间距模组产品，若采用现有的常规驱动方式与控制系统，在电气方面将会使用很多的元器件，造成设计上非常复杂，会对产品的可靠性及稳定性产生一定影响，增加在生产、加工、组装等制程中的难度，为了不降低产品的合格率，相对而讲，对产品的工艺控制要求就更严格。
由于密度增加，单位面积内控制卡处理的信息量增大，为了不降低相关的技术指标，比如灰度、刷新率等等，单位面积内使用的控制卡数量将会增加，在狭小的空间内，要做到产品具备良好的工艺性，变得非常困难。如果采用智能化驱动的思路进行设计，可能会充分解决以上矛盾，具体可从以下两个主要方面简述：
驱动部分(跟IC制造商或其它联合)将现有驱动IC的集成度大幅提升，根据目前小间距产品的规格信息以及设计的便利性与可靠性，确定驱动输出的端口数量，同时在输出的引脚分布上，{zd0}限度满足PCB设计的方便性要求，至于驱动IC产品的形式可采用封装与绑定两种方式。
对普通使用者，采用封装形式，在设计与使用方面会比较灵活；对于具有绑定设备的使用者，可采用直接将IC绑定在线路板的方式设计，使用这种方法容易做到驱动IC的体积更小，成本比采用封装形式的更低，缺点是不具有通用性，售后服务是难点。
由此节省出的物理空间，可将接收控制卡的电路设计转移到驱动板上完成，这样驱动与控制设计在一起，就形成了智能型驱动，实现这种方案的效果不仅可以使产品的工艺性提升，而且与产品相关的稳定性、可靠性都会极大改善。
同时，模组类产品的运用会更加灵活，比如模组自身的亮度校正数据、色度校正数据等方面将不受更换或位置的变化影响；模组的组合形式、显示的信息内容等等均可自由变换，这样不同创意的运用，将变得十分简单。通过这些改变与提升，对市场的再发展都将起到积极地推动作用。

板材的一体化设计：考虑到小间距模组产品的散热或其它特殊环境要求的非风扇散热方式要求，将铝板和环氧板压合使用会较好的解决模组产品的散热问题，同时也有利于通过EMC测试要求；使得产品整体上符合安规认证的要求。

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