Smd светодиоды. SMD светодиоды Светодиоды типа SMD

Постоянное повышение мощности светодиода, для увеличения светового потока (яркости) привело к изменению традиционной цилиндрической формы корпусного пластикового светодиода. Вызвано это тем, что такое конструктивное исполнение перестало удовлетворять производителей из-за недостаточного теплоотвода от кристалла. Поэтому с целью максимально приблизить SMD чип к теплопроводящей поверхности, на смену традиционной технологии приходит более совершенная SMD.

Название является сокращением от surface montage details - поверхностный монтаж деталей. Хоть данную технологию использовали уже давно в подсветках клавиатуры мобильных телефонов, но мощности первых образцов было недостаточно для освещения. В настоящее время SMD светодиоды перешагнули порого в сотню ватт и с каждым месяцем продолжают увеличивать её. Светодиод, изготовленный по технологии SMD, схематически изображен на рисунке.

Вместе с существенным ростом иощности и яркости SMD светодиода относительно его корпусных собратьев, получаем и более широкий угол освещения. Благодаря этому стало более легко изготавливать светодиодные лампы, так как световой поток идёт не такой узкоконцентрированный, как в обычных LED.

Некоторые основные модели бескорпусных SMD светодиодов малой мощности и их технические характеристики приведены в таблице:

Модель SMD Функц. Напр. тип, В Напр. макс, В Ток, мА Угол,град.
L-C191 SMD светодиод 2.1 2.8 20 130
L-C170 SMD светодиод 2.1 2.8 20 130
L-C150 SMD светодиод 2.1 2.8 20 130
L-180 SMD светодиод 2.1 3 20 24
L-955 SMD светодиод 2.1 2.8 20 120
L-965 SMD светодиод 2.1 2.8 20 140

Светодиоды, выполненные по технологии SMD, монтируются непосредственно на общую подложку, которая часто исполняет роль радиатора (охлаждения). Так создаются целые светодиодные модули и пластины, которые могут иметь прямоугольную или круглую форму, быть жесткими или гибкими - например светодиодные ленты. Для мощных светильников и прожекторов изготавливаются светодиодные сборки SMD на металлическом массивном радиаторе. В отдельных случаях, для светодиодов более 100 ватт, применяют даже принудительное охлаждение - обдув кулером.

Конструктивные особенности и габаритные размеры бескорпусных диодов, диодных матриц и транзисторов показаны на рис.11 и 12.

Примеры записи диодных матриц и бескорпусных транзисторов в конструкторской документации:

Диодная матрица КД908 3.362.015 ТУ.

Диодная матрица КД917А 362.015 ТУ.

Транзистор КТ319А XX3.365.144 ТУ.

Рис 11. Габаритные чертежи бескорпусных диодов и диодных матрица – КД901А-Г:б - КД902А-И;в – КД904А-Е;г – КД907А-Г;д – КД911А,е - КД913А,ж -КД918А-Г,з - АЛ109А;и АЛ3011А-Б.

в

а

Окончание рис. 11.

Рис 12. Габаритные чертежи бескорпусных транзисторов типов: а - КТ119А, б - КТ120А, в - КТ202А-Г, г - КТ-317А-В, д - КТ318А-Е, е - КТ324-Е, ж - КТ331А-Г, з - КТ333А-Е, и - КТ336А-Е, к - КТ354А-В, л - КТ360А-В, м - КТ369А-Г, н - КТ364А-В.

    КОРПУСА ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ И

МИКРОПРОЦЕССОРОВ

Корпуса интегральных микросхем классифицируют по форме и расположению выводов и делят на 6 типов в соответствии с ГОСТ 17467-88 . По форме и расположению выводов указанные типы корпусов подразделяются на подтипы. Подтипы обозначаются двузначными цифрами, например: для корпусов типа 1 подтипы обозначаются цифрами 11, 12, 13, 14, 15 (первая цифра указывает на тип корпуса). Каждому типу корпуса присваивается шифр, состоящий из обозначения типа корпуса (двузначное число) и порядкового номера типоразмера (двузначное число), например: 1209, 4130, 5202.

При выборе конструкции корпуса необходимо учитывать, что она должна:

защитить интегральные микросхемы от воздействия окружаю­щей среды и механических повреждений, а также обеспечить чистоту среды, окружающей элементы и компоненты интегральных микросхем;

обеспечить удобство и надежность монтажа кристаллов полу-проводниковых интегральных микросхем и плат гибридных интег­ральных микросхем в корпусе;

отвести тепло от микросхемы, размещенной внутри корпуса;

обеспечить надежное электрическое соединение элементов схемы и в то же время обеспечить электрическую изоляцию между токопроводящими элементами;

обеспечить надежное крепление корпуса, быть простой и дешевой в изготовлении и обладать высокой надежностью.

Все типы корпусов в зависимости от применяемых для их изготовления материалов подразделяют на следующие виды: металлостеклянные, металлокерамические, металлополимерные,пластмассовые и керамические. Корпуса 1-го типа изготавливают в металлостеклянном, металлополимерном и значительно реже - в металлокерамическом исполнении. Для изготовления корпусов 2-го типа чаще всего используются пластмасса и керамика. Корпуса 3-го типа изготавливают только в металлостеклянном исполнении, 4-, 5-, и 6-го типов в металлостеклянном, металлополимерном и металло-керамическом исполнении.

Рис. 13. Конструкция корпуса типа I подтипа 1.

Рис. 14. Конструкция корпуса типа 1 подтипа 2.

Рис. 15. Конструкция корпуса типа 1 подтипа 3.

Рис. 16. Конструкция корпуса типа 1 подтипа 4.

Рис. 17. Конструкция корпуса типа 1 подтипа 5, варианты 1 и 2.

Рис. 18. Конструкция корпуса типа 1 подтипа 5, вариант 3.

Рис. 19. Конструкция корпуса типа 2 подтипа I.

Рис. 20 Конструкция корпуса типа 2 подтипа 2.

Рис. 21. Конструкция корпуса типа 3 подтипа 1.

Рис. 22. Конструкция корпуса типа 3 подтипа 2.

Рис. 23. Конструкция корпуса типа 4 подтипа 1.

Рис 24.Конструкция корпуса типа 4 подтипа 2.

Рис. 25. Конструкция корпуса 4 подтипа 3.

Рис. 26. Конструкция корпуса типа 4 подтипа 4.

Рис. 27. Конструкция корпуса типа 4 подтипа 5.

Рис. 28. Конструкция корпуса типа 5 подтипа 1.

Рис.29. Конструкция корпуса типа 5 подтипа 2.

Рис. 30. Конструкция корпуса типа 6 подтипа 1.

Pис. 31. Конструкция корпуса типа 6 подтипа 2.

Наибольшей механической прочностью обладают металло-стеклянные и металлокерамические корпуса. Надежная гермети­зация микросхем обеспечивается металлостеклянными корпуса­ми, в которых крышка к основанию крепится методом сварки, осуществляемой в вакууме или в среде инертного газа под давлением, несколько превышающем атмосферное.

Высокой герметичностью обладают и металлокерамические корпуса. Крышка в них крепится к основанию методом пайки. Наименее герметичны пластмассовые и металлополимерные корпуса.

Для герметизации гибридных интегральных микросхем следует применять в основном металлостеклянные, металлокерамические и пластмассовые корпуса 1-, 4-, и 5-го типов.

Чертежи и типоразмеры корпусов приведены на рисунках и в таблицах:

Тип 1: рис. 13-18; табл. 19-25;

Тип 2: рис. 19, 20; табл. 26-28;

Тип 3: рис. 21, 22; табл. 29-32;

Тип 4: рис. 23-27; табл. 33-43;

Тип 5: рис. 28-29; табл. 44-49;

Тип 6: рис. 30-31; табл. 50-52.

Ключ микросхемы расположен в заштрихованной области корпуса.

Условное обозначение корпуса в конструкторской документации должно состоять из слова "Корпус"; типоразмера, включающе­го в себя номер подтипа корпуса и двузначное число, обозначающее порядковый номер типоразмера; цифрового индекса, определяющего действительное количество выводов; порядкового регистрационного номера и обозначения стандарта. Пример обозначения: Корпус 2105.14-5 ГОСТ 17467-88.

Таблица 19

Размеры, мм

Таблица 20

Размеры, мм

Шифр типоразмера

D макс

Е макс

А 2 макс

Таблица 21

Размеры, мм

Шифр типоразмера

D макс

е 1 ном

Е макс

А 2 макс

Таблица 22

Размеры, мм

Шифр типо-размера

n D

n E

D макс

Е макс

А 2 макс

Таблица 23

Размеры, мм

Шифр типо-размера

n D

n E

D макс

Е макс

А 2 макс

Таблица 24

Разнообразие SMD светодиодов расширяется с каждым днем. SMD светодиоды 3528, 2835, 5050, 3014, 5630 и 5730 – лишь основные типоразмеры, которые уже обрели всемирную популярность. Параллельно с ними под знаком «Made in China» штампуют планарные светодиоды самых разных размеров с непредсказуемыми параметрами.

Если проверенные временем характеристики светодиодов SMD 3528 и SMD 5050, в большинстве своем, соответствуют заявленным параметрам, то к светоизлучающим диодам нового форм-фактора много вопросов. Китайцы лихо научились подделывать всё-то, что востребовано на потребительском рынке, включая LED-продукцию. Учитывая, что светодиодные лампы и ленты именитых европейских компаний тоже собираются в Китае, какое качество в них заложено?

Чтобы внести ясность и увидеть отличия среди наиболее применяемых ныне светодиодных чипов для поверхностного монтажа, предлагаем сравнить их электрические, оптические и конструкционные параметры. Но сначала несколько фраз о сфере их применения.

Область применения

SMD LED используют везде, где нужно что-то осветить, подсветить или попросту украсить. Они стали базовым элементом в лампочках общего освещения, в индикаторных панелях и ЖК-телевизорах, в системах аварийного освещения. Самым популярным товаром, собранным на SMD светодиодах по-прежнему остаётся светодиодная лента, а также её модификации в виде линеек и модулей.

В новой вариации многоцветные ленты конструируют на группах, которые состоят из четырёх мощных светодиодов разного цвета «R+G+B+W». В сумме их светоотдача намного больше, чем у привычных светодиодов SMD 5050, а наличие независимого white LED расширяет световые оттенки.

Краткие технические характеристики

Теперь рассмотрим каждый наиболее популярный типоразмер в индивидуальном порядке. С помощью цифр мы постараемся дать объективную оценку каждому виду, раскрыть сильные и слабые стороны.

Компания-изготовитель имеет право изменять опто-электрические показатели SMD светодиодов, указывая об этом в паспортных данных. Например, SMD 5730 от Samsung и Sanan будут немного отличаться световым потоком.

Планарные светоизлучающие диоды этого типа можно смело назвать первопроходцами, благодаря им технология поверхностного монтажа достигла нынешних высот и продолжает прогрессировать. LED SMD 3528 имеет прямоугольную форму с соотношением сторон 3,5 на 2,8 мм и высотой 1,4 мм. С каждой из противоположных сторон меньшей длины видно по два контакта. На корпусе со стороны катода виден срез (ключ). Рабочая поверхность имеет круглую форму, покрытую люминофором.

Падение напряжения при номинальном токе 20 мА зависит от цвета излучения. Для белых LED оно может быть в пределе 2,8-3,4В, а световой поток 7,0-7,5 лм. Яркость SMD 3528 сильно зависит от температуры и при 80°C она снижается на 25%.

Этот тип светодиода можно назвать усовершенствованной версией SMD 3528. Конструкция SMD 5050 позволила реализовать многоцветные светодиоды на базе синего, красного и зелёного кристаллов с возможностью раздельного управления каждым цветом. Внутри корпуса 5,0 на 5,0 мм расположено три кристалла с техническими параметрами идентичными SMD 3528.

Соответственно производитель не рекомендует превышать значение рабочего тока более чем 60 мА. При этом прямое напряжение составит 3,3В, а световой поток 18 лм. Суммарное энергопотребление одного SMD 5050 равняется 200 мВт в диапазоне рабочих температур -40/+65°C.

Со светодиодами осветительные приборы шагнули на новую ступень развития. В корпусе размером 5,6 на 3,0 мм ученые сделали не только новый форм-фактор, но ещё и полупроводниковый прибор с некоторыми конструктивными особенностями, изготовленный с применением новых материалов. В отличие от предшественников, SMD 5630 характеризуется большей мощностью и светоотдачей.

Световой поток может достигать 58 лм, измеренный при прямом токе 150 мА. Через фирменные SMD 5630 разрешается пропускать до 200 мА постоянного и до 400 мА импульсного тока с коэффициентом заполнения 25%. Величина прямого напряжения зависит от оттенка белого света и может составлять от 3,0 до 3,6В.

Светодиод SMD 5630 имеет 4 вывода с ключом около первого контакта. Из них задействовано всего два вывода: 2 – катод (-) и 4- анод (+). Как и во многих современных LED SMD чипах снизу есть подложка, способствующая улучшению отвода тепла.

SMD 5730

Светоизлучающие диоды этой модификации появились почти одновременно с корпусом 5630 и являются их аналогами. В свою очередь они подразделяются на два вида: SMD 5730-05 и SMD 5730-1 с мощностью потребления 0,5 и 1,0 Вт соответственно. Оба вида относятся к разряду высокоэффективных светодиодов с тепловым сопротивлением всего 4°C/Вт. В отличие от SMD 5630 светодиоды 5,7 на 3,0 мм визуально выше (на 0,5 мм) и, вместо четырёх, имеют два контакта.

SMD 5730-05 выдерживает ток до 180 мА, рассеивая при этом 0,5 Вт активной мощности. Также он прекрасно работает в импульсном режиме с амплитудой импульса до 400 мА, длительность которого не более 10% от периода. Работая на номинальном постоянном токе, SMD 5730-05 обеспечивает яркость до 45 лм.

SMD 5730-1 можно эксплуатировать на постоянном токе до 350 мА и импульсном токе с коэффициентом заполнения не более 10% до 800 мА. Типовое падение напряжение в рабочем положении – 3,2В с мощностью до 1,1 Вт. Кристалл выдерживает температуру p-n-перехода в 130°C и нормально функционирует в пределах от -40 до +65°C. В сравнении с SMD 5050 он обладает меньшим тепловым сопротивлением и в 6 раз большим световым потоком, который в фирменном исполнении достигает 110 лм.

SMD 3014

SMD 3014 – относительно новый типоразмер, относящийся к классу слаботочных светодиодов. Максимальный прямой ток кристалла не должен превышать 30 мА. Зона прямого напряжения 3,0–3,6В. У белых светодиодов теплых оттенков светоотдача минимальна (8 лм), а у холодных – максимальна (13 лм). Размеры SMD 3014 составляют 3,0х1,4х0,75 мм. Выводы анода и катода не ограничиваются пайкой с торцов. Они уходят на нижнюю часть корпуса, что должно учитываться во время изготовления печатной платы. Увеличенный размер контактных площадок улучшает отвод тепла и крепление светодиода. Вывод анода в 2 раза длиннее катода.

Разработчики SMD 2835 снабдили его самыми лучшими качествами, которые были у предшественников. Типоразмер 28 на 35 мм повторяет форму SMD 3528. Но у нового SMD 2835 гораздо больше эффективная площадь излучения, которая имеет прямоугольную форму покрытую люминофором. Высота элемента не более 0,8 мм. Несмотря на столь малые размеры, заявленный световой поток может достигать 50 лм.

По остальным электрическим характеристикам SMD 2835 очень схож с SMD 5730-05. В свою очередь, конструктив элемента идентичен светодиоду SMD 3014, когда выводы анода и катода выполняют функцию теплоотводящей подложки.

Особенности

По мере исследования китайских SMD LED нового формата этот раздел можно расширять бесконечно. Пока больше всего вопросов к мощности потребления. Приобретая, к примеру, несколько SMD 5730 для сборки светильника своими руками или линейку на SMD 3014 пользователь рассчитывает получить световой поток, приведенный в data sheet. Однако нередко простой замер тока нагрузки и несложные вычисления показывают, что реальная мощность одного светодиода ниже в 3–4 раза. Почему так?

Потому что размер 5,7 на 3,0 мм не означает, что внутри смонтирован соответствующий кристалл. Таким искусным способом китайцы вводят покупателей в заблуждение. Самое интересное то, что у покупателя практически нет выбора. Найти фирменный товар с правильно подобранными параметрами сложно.

При проектировании источника питания своими руками, нужно стремиться к тому, чтобы реальный ток в нагрузке составлял примерно 95% от указанного в технических характеристиках. Немного недогружая светодиод, можно добиться увеличения рабочего ресурса даже в случае с некачественными китайскими светодиодами.

У всех моделей светодиодов значения светового потока указаны для цветовой температуры 5000–5500°K. Более тёплые тона будут иметь светоотдачу меньше на 10%, а более холодные – больше на 10%. Кроме этого стоит помнить о погрешности во время тестирования, которая может достигать 7%. Так что не удивляйтесь, если вместо заявленных 50 люмен чип выдаст не больше 43 лм.

Перед первым включением всегда проверяйте светодиод мультиметром, так как цоколёвка, в случае с подделкой, может не совпадать. Возле ключа может быть как анод, так и катод чипа.

В дешёвых монохроматических светодиодных лентах SMD 5050 можно увидеть, как все три чипа одного светодиода включены в параллель и запитаны от одного резистора. Такой подход упрощает разводку токоведущих дорожек гибкой печатной платы, уменьшает количество используемых резисторов, а значит, снижает затраты на производство. Конечно, срок службы такой ленты тоже снижается.

Китайские умельцы научились создавать SMD светодиоды любой произвольной формы, в чём можно легко убедиться. Достаточно снять защитный рассеиватель с нескольких лампочек разных фирм (цоколь Е14, Е27) и прочесть тип установленного светодиода на плате. Кажется, разнообразию нет предела. Технические характеристики подобных чипов предугадать невозможно.

Читайте так же

Содержание:

Светодиоды становятся все более популярными в современных системах освещения. Они активно используются при оформлении дизайна, декорировании, для и в других областях. Светодиодные источники излучают чистый свет, являются экономичными и безопасными. В настоящее время все чаще используются SMD светодиоды, известные как surface mounted device, что означает устройство с креплением на поверхность. Их мощность и световой поток постоянно повышаются так же как и у традиционных лампочек с длинными ножками и круглой пластиковой линзой.

Общее устройство и принцип работы SMD светодиодов

Главным преимуществом таких светодиодов является их максимально близкое расположение кристалла относительно теплоотвода. Этот фактор имеет важное значение при излучении мощного светового потока с выделением большого количества тепла. Мощность одного SMD светодиода находится в диапазоне 0,01-0,2 Вт, а на отдельную керамическую подложку может быть установлено от 1 до 3 кристаллов.

Благодаря своей конструкции, контактные площадки подложки светодиодов непосредственно соединяются с монтажной платой. Широкий угол освещения и другие параметры позволяют со стандартным цоколем. Данные светодиоды широко применяются в различных дисплеях и табло за счет небольших размеров корпуса. Они легко монтируются на платы, объединяются в ленты и линейки, удобные для последующего разделения и монтажа. Широкий ассортимент типоразмеров корпусов существенно расширяет сферу использования SMD светодиодов.

Для выращивания кристаллов применяется стандартная технология, представляющая собой металлоорганическую эпитаксию. Толщина каждого выращенного слоя постоянно измеряется и строго контролируется. В отдельные слои добавляются специальные примеси - акцепторы или доноры, обеспечивающие получение р-п-перехода, когда электроны концентрируются в п-области, а дырки - в р-области.

На определенном этапе протравливаются пленки, создаются контакты к слоям переходов, контактные выводы покрываются металлической пленкой. Такая пленка выращивается на общей подложке, после чего она разрезается на множество чипов, площадью 0,06-1,0 мм. В дальнейшем эти чипы используются для изготовления светодиодов.

Готовые кристаллы устанавливаются в специальные корпуса. Затем к ним подводятся контакты, а в конце на кристалл монтируется оптическое покрытие для отражения излучения или, наоборот, для просветления поверхности. Например, при изготовлении белого светодиода выполняется равномерное нанесение люминофора. На следующем этапе от корпуса с кристаллом отводится тепло, а затем он покрывается пластиковым куполом для фокусирования света под нужным углом. Изготовление светодиодов таким способом предполагает использование новых технологий, составляющих около половины стоимости всего источника света.

Существует специальная технология размещения SMD светодиодов на единую подложку. Сокращенно она называется СОВ, что означает chip-on-board или чип на плате. При использовании данной технологии на плате размещается сразу несколько кристаллов, у которых отсутствуют керамические подложки и корпуса. Установленные кристаллы в дальнейшем покрывает общий слой люминофора, что позволяет значительно улучшить характеристики и снизить общую стоимость всей матрицы.

Независимо от технологии изготовления, все SMD светодиоды монтируются на общей металлической подложке, нередко выполняющей охлаждающую функцию. Если же светодиодная сборка обладает повышенной мощностью, устраивается дополнительное охлаждение с использованием радиатора и вентилятора.

Таким образом, маломощные SMD светодиоды, установленные в большом количестве в светильник, позволяют получить качественный рассеянный свет не применяя для этого какие-либо специальные оптические системы. В этом случае устанавливается лишь защитное стекло, поглощающее только 8% светового потока.

Плюсы и минусы светодиодов SMD

Несмотря на более низкую мощность по сравнению с люминесцентными лампами, светодиоды данного типа относятся к одним из наиболее перспективных. За счет белого излучения обеспечивается высокая точность передачи цветов и оттенков. SMD светодиоды за счет отличной световой отдачи, достигающей 146 люменов на Вт, позволяют в системах освещения.

Конструкции этих светодиодных источников света отличаются повышенной устойчивостью к вибрациям и механическому воздействию. Поэтому они активно используются в промышленном и уличном освещении. Срок службы таких светодиодов составляет около 30 тыс. часов, при ежедневной работе не менее чем 8 часов. Все типы устройств, в том числе SMD 3528, SMD 5050 и другие способны выдерживать любое количество циклов включений и выключений.

Светильники SMD отличаются широким спектром цветовой гаммы, куда входит не только интенсивность излучения, но и оттенки. В связи с этим отпадает надобность в использовании светофильтров. Многие светодиоды, например, SMD 5630 и SMD 5730 обладают низкой инерционностью, то есть они сразу начинают работать на полную мощность. Не нужно ждать нагрева и последующего свечения, как это бывает у обычных светильников.

Светодиоды SMD 3014, SMD 2835 и прочие аналогичные элементы отличаются разными углами излучения. Во время работы происходит генерация направленного светового потока, освещающего конкретную площадь, а не все окружающее пространство. Несомненным достоинством таких светильников является их абсолютная нечувствительность к холодам.

В качестве недостатков можно отметить непереносимость высоких температур, требующая проведения дополнительных мероприятий по вентиляции и отводу тепла. Следует отметить и высокую стоимость этих устройств, которая полностью окупается в процессе дальнейшей эксплуатации.

Характеристики SMD элементов

Светодиоды этого типа отличаются от других изделий собственными специфическими характеристиками. Прежде всего, вся их конструкция предназначена для поверхностного монтажа, в результате отпадает необходимость в пайке, креплениях и сборке. Большинство SMD светодиодов обладают низким тепловым сопротивлением, то есть они не нагреваются и могут располагаться на любых поверхностях - потолках, пластиковых панелях, возле натяжных полотен и т.д.

В зависимости от марки, размеры smd светодиодов могут быть самыми разными, в связи с чем они успешно используются в любых местах. В процессе работы мощность излучения этих элементов остается неизменной.

Многие светодиоды имеют силиконовое покрытие, способствующее герметизации и улучшенному отводу тепла. Для того чтобы правильно подобрать нужное изделие, применяется специальная маркировка smd светодиодов, в которой отображаются все основные параметры.

Более наглядно технические характеристики отображены в таблице:

Параметры

3528

5050

5630

5730

2835

Световой поток (Лм)

100

Мощность (Вт)

0,06

0,2

0,5

1,0

0,2

Температура (0 С)

Сила тока (А)

0,02

0,06

0,15

0,3

0,18

Напряжение (В)

3,3

3,3

3,3

3,4

3,3

Размеры (мм)

3,3х2,8

5,0 х 5,0

5,6х3,0

5,7х3,0

2,8х3,5

Световой поток второго поколения многокристальных светодиодных сборок семейства Luxeon S составляет 8000 лм. Кроме того, Philips Lumileds возобновила поставки синих светодиодов в бескорпусном исполнении и корпуса под размеры кристаллов CSP (chip-scale package), которые обеспечивают максимальную гибкость при изготовлении сложных и плотно упакованных сборок.

Тонкопленочные перевернутые кристаллы

Lumileds прекратила поставки бескорпусных синих кристаллов светодиодов, перейдя на тонкопленочную архитектуру перевернутых кристаллов, которая исключает удаление сапфировой подложки перед корпусированием. С появлением перевернутых светодиодных компонентов Flip-Chip эта компания разработала такую архитектуру, в которой прозрачная подложка обеспечивает устойчивое положение бескорпусного кристалла, интегрируемого производителями непосредственно в изделия.

Основное преимущество архитектуры Flip-Chip состоит в отказе от использования проволоки для термокомпрессионной сварки. Эта проволока не только является возможной причиной отказа, но и ограничивает размещение светодиодного кристалла и плотность управляющего тока светодиода. Однако до появления новой конструкции бескорпусные кристаллы Flip-Chip были слишком непрочными для их продажи в таком виде.


Светодиодный кристалл Flip-Chip от Lumiled

Теперь же у производителей светильников имеется возможность не только устанавливать корпусированные светодиоды в светильники традиционным способом, но и самостоятельно подбирать люминофор и корпус для светодиодных кристаллов в соответствии с требованиями приложения.

Lumileds стала первым производителем, который разрабатывает и поставляет светодиоды в корпусах CSP, размеры которых, по сути, те же, что и у кристаллов. Площадь основания светодиода Flip-Chip от Lumileds почти совпадает с площадью кристалла. Единственное различие состоит в присутствии контактных площадок в основании кристалла, которые оптимизированы под стандартный процесс пайки оплавлением. Степень преобразования электрической энергии в оптическую у кристалла размером 1×1 мм составляет 56-61% в зависимости от длины волны. Lumileds традиционно не специфицирует световой поток или эффективность этих светодиодов, поскольку излучение на этих длинах волн находится в зоне пониженной чувствительности человеческих глаз.

Многокристальные сборки Luxeon S

Lumileds анонсировала семейство многокристальных компонентов Luxeon S второго поколения. Плотность светового потока этих изделий достигает 50 лм/кв.мм, а их суммарный световой поток составляет 1000-1800 лм в зависимости от исполнения.

Семейство светодиодных компонентов Luxeon S второго поколения

Хотя изделия Luxeon S первого поколения были выполнены в виде стандартных сборок на одном источнике света в небольшом квадратном корпусе, новые изделия, по сути, относятся к типу COB (кристалл-на-подложке). Компания Lumileds не стала использовать в маркировке этих компонентов тип COB отчасти потому, что речь в данном случае идет о светодиодах с люминофором, преобразующим излучение в белый свет, а не о массиве синих светодиодов с люминофорным покрытием.

Рахул Бамми (Rahul Bammi), вице-президент Lumileds, уточнил, что схема размещения светодиодов на монтажной плате рассчитана таким образом, чтобы обеспечить требуемый угол излучения. Среди других приложений эти сборки предназначены для замены 75- и 100-Вт металлогалогенных ламп направленного света для розничных магазинов.

Плотность светового потока новых сборок в два раза превышает показатели предлагаемых на рынке решений. Световой поток компонентов Luxeon S достигает 8000 лм при вдвое меньших размерах оптической системы, что позволяет использовать эти светодиоды для замены устаревших керамических металлогалогенных ламп (КМГЛ) для направленного освещения и в архитектурных приложениях. При этом сборки Luxeon S обеспечивают сравнимую светоотдачу в 90 лм/Вт, но, в отличие от КМГЛ, мгновенно включаются, имеют большую цветовую насыщенность, а их срок службы в четыре раза превышает показатель КМГЛ, составляя 60 тыс. ч.

Компания утверждает, что благодаря используемым светодиодам и схеме их размещения сила света в центральной части пучка составляет 50 тыс. кд. Это решение также оптимизировано по цвету во всем угле излучения. Lumileds предлагает светодиоды с цветовыми температурами 2700 или 3000 К с коэффициентом цветопередачи равным 80 или 90, а также 3500-5000 К с CRI равным 80.



Читайте также: