COB vs SMD: cose di LED che potresti non sapere

Un diodo a emissione luminosa, noto anche come LED, è una sorgente luminosa a semiconduttore che emette luce quando attraversato da una corrente elettrica. I LED svolgono molte funzioni in diversi dispositivi, come luci LED, display LED, semafori LED, insegne a LED ecc. Attraverso questo articolo, cerchiamo di fornirti una comprensione della classificazione (tipo), vantaggi e applicazioni dei LED.

Tipi di LED

In base al diverso “confezionamento” dei chip LED, possiamo individuare quattro tipologie di LED: SMD, COB, MCOB e MCCOB.

SMD è l'abbreviazione di "Surface Mounted Diode" (diodo montato in superficie), che rappresenta un chip autonomo su una base ceramica. Viene utilizzato per lampade LED bianche e strisce LED. Attualmente è molto diffuso nelle applicazioni industriali leggere, come l'illuminazione stradale, i faretti e le luci lineari.

COB è l'abbreviazione di "Chip on Board" (chip montato su scheda). Questo tipo di LED è costituito da un chip ad alta potenza collegato a una scheda di circuito stampato con un'ottimale gestione termica. Viene comunemente utilizzato in faretti LED e luci di tracciamento.

Oltre a SMD e COB,  anche le tipologie MCOB e MCCOB stanno diventando sempre più comuni nell'illuminazione LED.

MCOB è l'abbreviazione di "Multiple Chips Onboard LED" (LED con più chip integrati per formare un singolo chip). Questa tecnologia viene utilizzata nelle lampadine e nei tubi LED. MCCOB invece, sta per "Multiple Chips and Cups on Board" (più chip e coppe su scheda) e viene comunemente utilizzato per apparecchi ad alto bay e alcuni faretti.

Oltre alla classificazione in SMD, COB, MCOB e MCCOB in base alla struttura, i LED possono essere suddivisi in tre categorie diverse in base alla potenza: bassa potenza, media potenza e alta potenza.

La potenza viene calcolata matematicamente dalla tensione in avanti e dalla corrente di pilotaggio. Ad esempio, un LED Lumileds 3030 con 5,8V consuma circa 0,7W quando viene alimentato con una corrente di 120 mA.

Secondo Lumileds, vengono classificati come segue: i LED con potenza inferiore a 0,1W appartengono alla classe a bassa potenza, quelli con una potenza compresa tra 0,1W e 1,0W sono noti come LED a media potenza, mentre quelli con una potenza compresa tra 1W e 3W sono denominati LED ad alta potenza.

Tuttavia, ogni fornitore può adottare uno standard diverso. Ad esempio, secondo Osram, i LED con potenza inferiore a 0,2W sono chiamati LED a bassa potenza, quelli con potenza compresa tra 0,2W e 1,0W sono definiti LED a media potenza e quelli con potenza compresa tra 1,0W e 4,0W sono chiamati LED ad alta potenza. Cree, invece, definisce ancora LED a media potenza quelli da 4W.

Vantaggi e svantaggi di SMD e COB LED

In base a diversi criteri, i LED possono essere di tipo SMD, COB o altri. Di seguito vengono presentati principalmente i vantaggi e gli svantaggi di SMD e COB.

Vantaggi e svantaggi dei LED SMD

SMD fa riferimento a "Surface Mounted Device" (dispositivo montato in superficie) e rappresenta il tipo di LED più comune sul mercato. Ci sono diverse dimensioni di chip LED SMD: 2835, 3535, 3030, 3014, 5050, 5630, che vengono denominati in base alle loro dimensioni: lunghezza e larghezza. Ad esempio, il formato 3535 è di 3,5 x 3,5 mm, il 3030 è di 3,0 x 3,0 mm e il 5050 è di 5,0 x 5,0 mm. Di seguito sono riportati i vantaggi e gli svantaggi.

Vantaggi dei LED SMD

• I LED SMD sono più efficienti dei COB perché producono una maggiore quantità di lumen per watt, il che significa che producono più luce con una potenza inferiore.
• Producono un fascio di luce più ampio che si diffonde su una superficie più grande. Ciò significa che è necessario meno materiale per il dissipatore di calore, il che a sua volta li rende più economici.
• Le lampade SMD producono una diffusione ampia di luce, adatta all'illuminazione di superfici estese.
• Poiché sono presenti molti chip su una PCB, se uno dei chip si rompe, gli altri LED continueranno a funzionare grazie alla progettazione di un circuito speciale.
• Alta affidabilità, resistenza alle vibrazioni e bassa percentuale di difetti nei punti di saldatura.
• I LED SMD sono di dimensioni relativamente ridotte e leggeri, il che facilita l'automazione, migliorando l'efficienza produttiva e risparmiando materiali, energia, attrezzature, manodopera e tempo.
• Grazie alle loro dimensioni ridotte e alla buona dissipazione del calore (meno dissipatori di calore), i LED SMD consentono un design più flessibile delle lampade. Inoltre, grazie al loro limite di potenza, le lampade elettriche di classe 2 sono considerate sicure dal punto di vista dell'innesco di incendi e offrono una protezione accettabile contro le scosse elettriche. Pertanto, è consigliabile scegliere apparecchiature elettriche di classe 2 per l'illuminazione esterna.

Svantaggi dei LED SMD

La procedura di fabbricazione dei LED SMD è più costosa poiché i diodi SMD (chip LED) vengono stampati su una scheda PCB utilizzando macchine.

Vantaggi e svantaggi dei LED COB

COB è l'abbreviazione di "Chip on Board" (chip montato su scheda). Più chip LED sono assemblati come un singolo modulo luminoso e, quando acceso, sembra un pannello. A differenza degli SMD, i COB hanno più diodi. Il COB ha una scheda di circuito stampato sul suo substrato e i chip del diodo sono disposti in parallelo e/o in serie, in base al circuito della scheda. Il substrato può essere realizzato in alluminio o ceramica. Di seguito sono riportati i vantaggi e gli svantaggi.

Vantaggi dei LED COB

• Sono economici.
• La connessione elettrica tra il chip e il substrato di un COB LED avviene tramite una tecnica di connessione mediante fili, ed è protetta da una resina, garantendo quindi una maggiore affidabilità.
• Grazie a un elevato CRI (Indice di Resa Cromatica) e a una luce uniforme, i LED COB sono adatti all'illuminazione interna.
• Facili da installare e utilizzare, riducono la complessità del design delle lampade e risparmiano sui costi di assemblaggio delle stesse.

Svantaggi dei LED COB

• Poiché i singoli cluster di LED sono montati in un unico punto, richiedono un migliore sistema di raffreddamento, quindi un dissipatore di calore più grande, solitamente in alluminio, per dissipare il calore. Poiché è necessario più materiale per fabbricare un dissipatore di calore per i LED COB, questo solitamente aumenta i costi. Tuttavia, nonostante l'uso di più materiali, il problema della dissipazione del calore dei LED COB non è ancora risolto.
• Rispetto agli SMD, i COB hanno più LED nella stessa area, quindi presentano lo svantaggio di creare un effetto di luce concentrata e abbagliante. Tuttavia, grazie a una copertura speciale e alla loro illuminazione uniforme, vengono comunque utilizzati con successo nell'illuminazione interna.
• Poche lampade a LED COB sono progettate in modo modulare, il che rende la loro manutenzione più difficile. Inoltre, se uno dei COB dovesse guastarsi sarebbe molto difficile intervenire.

Applicazioni di SMD e COB LED

I LED SMD sono uno dei tipi di illuminazione più comuni che abbiamo oggi. Vengono utilizzati in molte applicazioni all'aperto, come lampioni stradali, faretti e  luci a soffitto.

Le luci a LED COB sono utilizzate in numerose applicazioni, tra cui l'illuminazione stradale a LED COB, luci di tracciamento, faretti, proiettori ecc.

Quindi, le loro applicazioni non sono necessariamente prestabilite. Ad esempio, sia i COB che gli SMD possono essere utilizzati nell'illuminazione stradale e nelle luci a soffitto. Tuttavia, i COB sono più comuni nei faretti e nelle luci di tracciamento, mentre gli SMD sono più comuni nelle luci a soffitto e nei lampioni stradali.

In sintesi 

Nella tabella qui sotto vengono elencate le principali differenze tra SMD e COB. Tuttavia, è importante notare che la scelta tra SMD e COB dipende dalle specifiche esigenze dell'applicazione.

SMD è adatto per l'illuminazione di superfici estese, offre una maggiore efficienza energetica e una luce diffusa. È adatto per l'illuminazione diffusa, lampioni stradali, luci a soffitto, ecc.

COB è adatto per l'illuminazione di punti specifici, offre una luce concentrata e uniforme. È adatto per faretti, luci di tracciamento, luci a soffitto, ecc.