LED光条的广泛应用及特点分析

随着贴片LED的发展，贴片LED应用越来越广泛，现在的贴片LED主要应用于LED光条方面。LED光条是指把LED组装在带状的FPC（柔性线路板）或PCB硬板上的一种LED应用产品，如图10-9所示。

图10-9　LED光条

一、分类

LED光条又分柔性LED光条和LED硬光条两种，其区别如下：

（1）柔性LED光条是采用FPC做组装线路板，用贴片LED进行组装，使产品的厚度仅为一枚硬币的厚度，不占空间；普遍规格有30cm长18颗LED、24颗LED以及50cm长15颗LED、24颗LED、30颗LED等。还有60cm、80cm等，不同的用户有不同的规格。并且可以随意剪断、也可以任意延长而发光不受影响。而FPC材质柔软，可以任意弯曲、折叠、卷绕，可在三维空间随意移动及伸缩而不会折断。适合于不规则的地方和空间狭小的地方使用，也因其可以任意的弯曲和卷绕，适合于在广告装饰中任意组合各种图案。

（2）LED硬光条是用PCB硬板做组装线路板，LED有用贴片LED进行组装的，也有用直插LED进行组装的，视需要不同而采用不同的元件。硬灯条的优点是比较容易固定，加工和安装都比较方便；缺点是不能随意弯曲，不适合不规则的地方。硬灯条用贴片LED的有18颗LED、24颗LED、30颗LED、36颗LED、40颗LED等好多种规格；用直插LED的有18颗、24颗、36颗、48颗等不同规格，有正面的也有侧面的。

上面提到了FPC和PCB，FPC是Flexible Printed Circuit的简称，又称软性线路板、柔性印刷电路板，挠性线路板，简称软板或FPC，具有配线密度高、重量轻、厚度薄的特点，主要使用在手机、笔记本电脑、PDA、数码相机、LCM等很多产品。而PCB其全称为印刷线路板，由于其基板为硬的，所以又称为硬板。硬光条跟模组差不多，在这里不再详细介绍，本部分主要对软光条进行详细的分析。

常以聚酰亚胺PI基材制作的柔性电路板为载体，通过串并联电路设计帖装高亮度LED发光体芯片，配合连接电源与发光程序控制器达到多种炫目灯光效果的LED灯带，称之为LED软光条。

FPC软性印制电路是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路。产品特点：

①可自由弯曲、折叠、卷绕，可在三维空间随意移动及伸缩。

②散热性能好。

③实现轻量化、小型化、薄型化，从而达到元件装置和导线连接一体化。

由于柔性电路板良好的机械性能使LED软光条随意弯曲，任意固定在凹凸表面，应用广泛。采用合理的工艺设计与焊接方式可以减少灯条不亮、微亮、闪断等质量问题，同时提高产品的稳定性。选择功全、高效、低耗的LED芯片与电路板的连接方式可以有效延伸灯带可控长度，创造五彩缤纷的光带世界。广泛应用于立体发光的招牌、标识、广告灯箱、汽车尾灯、照明灯饰、特殊服饰、工艺品、手机背光、信号感应等方面。

其结构组成：LED软光条电路板一般为串并联电路，长度不一，常见的是500mm一截的，可对接延伸，一定距离增加一个电源，可有效保持LED亮度不变弱。最常用的对接方式是重叠焊接，插头对接制作效果很美观，但价格不菲。常用的材料：高柔性聚酰亚胺基材、覆盖膜与品牌压延铜箔。工艺控制的难点：超长板的材料收缩率导致的成品变形，高温压合的不稳定性导致的层间松动，技术能力的薄弱导致工艺品种开发的缺乏，如白油板的稳定性生产，高温不变色白油板的研发等。

LED贴片灯带是代替玻璃霓虹灯的一种户外线形装饰产品，有多种颜色可供选择，它可以等易切割，能够做任何角度的弯曲，也可以根据设计去装饰不同的图案。它可在短时间内安装成功，在使用中不会出现光斑。每三个LED可以沿着上面切线任意截断由印制电路板组成，背面带进口3m胶，用于粘贴。

下面对软光条的生产流程和安装进行简单的介绍：(www.xing528.com)

二、生产流程

柔性LED灯带，也就是FPC灯带的生产流程如下：

（1）印刷锡膏。先把锡膏回温之后进行搅拌，然后放少量在印刷机钢网上，量以刮刀前进的时候锡膏到刮刀的2/3处为佳。第一次试印刷后要注意观察FPC上LED焊盘位置的锡膏是否饱满，有没有少锡或多锡，还要注意有没有短路的情况。这一关非常关键，把关不严就会造成后面的品质不良。

（2）贴片。把印刷好的FPC放在治具上，自动送板到贴片位置。贴片机的程序是事先编制好的，只要第一片板贴装没有问题的话，后面就会很稳定的生产下去。这里需要注意的就是LED的极性、贴片电阻的阻值不要搞混就好了，另外需要注意的就是贴装的位置不要偏移。

（3）中间检查环节。需要注意检查LED灯带上LED的极性（有无反向）、贴装有没有偏移、有无短路、电阻阻值是否正确等。

（4）回流焊接。这里需要注意的是回流的温度一定要控制好，太低了锡膏熔化不了，会出现冷焊；太高了FPC容易起泡。还有就是预热的温度要适当，太低助焊剂挥发不完全，回流后有残留，影响外观；太高会造成助焊剂过早挥发掉，造成回流时虚焊现象，同时有可能会产生锡珠。

（5）成品检查。这里需要检查产品的外观，看有无焊接不良、锡珠、短路等等。然后就是电气检查，测试产品的电气性能是否完好，参数是否正确。

（6）包装。此书是一本电子文档的教材，可以让你在任何一台电脑上阅读学习，使用方便，占用空间小，保存长久的包装一般是5米每卷，采用防静电防潮包装袋进行包装。包装时有附件的还要注意把附件包装进去，以免到客户处因缺少附件而不能使用。

三、组装和安装图解详细说明

柔性LED灯带因为线路板是采用的柔性线路板，也就是我们通常所说的FPC。因为FPC本身软、薄（一般厚度为0.15～0.2mm），所以在组装的时候难度就很大。

（1）印刷的难度。因为FPC太软，也太薄，所以定位就成了问题。以前很多人是用双面胶来固定，但这样作业的弊病是印刷完之后很难取下来，影响生产的效率和品质。再后来有人采用了治具，利用治具固定FPC的边来实现定位，这样虽然比用双面胶要进步一些，但因为采用边定位不是很精确（FPC太软，会跑位），也是会影响品质。后来就采用了自黏性硅胶来做治具，利用硅胶的自黏性实现FPC的平贴与定位，效率和品质都得到了保证。

（2）贴片的难度。因为LED灯带一般都比较长，大部分是50cm长，最短的也有30cm，一般的贴片机行程都不够，如果采用贴完一半再换过来贴另一半的话，就会影响效率，同时因为移动了定位，所以贴片的精度也得不到保证。目前能够一直贴完的自动贴片机好像只有JUKI的2050、2060可以。

（3）回流的难度。因为FPC灯带长，加上薄，而无铅锡膏的回流温度又很高，这就会造成FPC过热而翘曲，影响LED的贴装位置从而影响产品品质，而如果把回流温度调低又达不到焊接的熔点而影响焊接效果。一般的做法是用治具，有LED的地方在治具下方开孔，使回流温度针对需要焊接的地方加热，而其他地方则因治具的阻隔而降低温度，不会产生翘曲影响焊接精准度。

（4）返修的难度。因为FPC比较薄，因此耐高温的时间就比较短。LED灯带如果在前面生产的过程中产生了不良品需要返修的话，就需要注意烙铁的温度（不能超过300度）和焊接是时间（不能超过5秒），否则就会造成FPC起泡，一起泡整个产品就报废了。所以维修的时候控制这两个环节很关键，维修人员的技巧掌握也很关键。

LED光条的连接如图10-10所示。

图10-10　LED光条的连接