CSP LED'leri geliyor. COB tipi LED'ler Cob chip led nedir

2014 yılında COB üzerindeki LED lambalar satışa çıktı. Birçok kristali tek bir LED'in gövdesine yerleştirmenize ve çalıştırmanıza izin veren yeni bir teknoloji kullanılarak yapılmıştır. Gelecekte, yeni teknoloji mevcut SMD öğelerinin yerini alacaktır.

Kristaller, daha fazla ısıyı uzaklaştırmanıza ve santimetre kare alan başına daha fazla lümen elde etmenize izin veren ortak bir alt tabaka üzerine yerleştirilir. Çinlilerden gelen doğrulanmamış bilgilere göre, alt tabaka üzerindeki bir kristal 5 Lm verir, yani parlaklık SMD3528 ile aynıdır, 5050'de bu tür 3 kristal vardır. Aslında bu tek bir büyük LED olduğundan ve dahili kristalleri kasa gerektirmediğinden, bu, eski teknolojiye kıyasla 1 Lümenin maliyetini yaklaşık 2 kat azaltır. COB matrisi, noktasal olarak değil, bir bütün olarak parladığı için bir fosfor tabakası ile kaplanmıştır. Henüz çok sayıda SMD diyotu lehimlemek, birkaç tel lehimlemek gerekli değildir ve aydınlatma cihazı hazırdır. Bu aynı zamanda Çin'den gelen bütçe lambalarının fiyatını da etkiliyor çünkü bazı isimsiz Çinli üreticiler manuel olarak lehimlemeyi başarıyor.

• 1. COB lambalarının dezavantajları
• 2. COB LED ampul nasıl seçilir
• 3. BER için LED mısır testi
• 4. Sonuçlar

COB lambalarının dezavantajları

COB diyodu, geleneksel önceki neslin tüm özelliklerine sahiptir. Teknoloji, herhangi bir şekilde üretilmelerine izin verir: kare, oval, yuvarlak, ortasında bir delik bulunan, bu da onu herhangi bir aydınlatma cihazına sığdırmanıza veya mevcut olanı basitçe yükseltmenize olanak tanır.

Alan ne kadar büyükse, gücü o kadar yüksektir, 12'ye 3 cm'lik boyutlar zaten sokak aydınlatması için kullanılabilir. Ancak her durumda, iyi bir ısı emiciyi unutmayın, kimse ısıtmayı iptal etmedi.

Yeni teknoloji, ev için LED lambaların çalıştırılmasına yeni zorluklar getirdi. SMD LED'lerde tamir edilebilir ürünlerin ne kadar olduğunu herkes bilir, tamirler 5 dakikada yapılır. Şimdi COB'nin arızalanması, daha önce olduğu gibi sadece 42'den birinin değil, örneğin tüm ışık yayan elemanın değiştirilmesini gerektiriyor. Zamanla, bu tür diyotlar için maliyetin önemli ölçüde düşmesi gerektiğinden, bu dezavantaj büyük olmayacaktır. Şimdi fiyatlar çok yüksek, çünkü yeni ve özellikleri hakkında iyi bir yalan söyleyebilirsin. Herkes bu teknolojiyi anlamaya başladığında heyecan normal seviyeye inecek.

COB LED ampul nasıl seçilir

Yeni teknoloji, menşei bilinmeyen ürünleri, özellikle Çin ürünlerini seçmeyi zorlaştırıyor. SMD diyotlu ampuller satın alırken, özelliklerde yazılanlardan bağımsız olarak işareti görebilir, sayıyı sayabilir ve ardından gücü hesaplayabilirsiniz.

Bizim durumumuzda, bir COB LED'in tüketimini görünümünden belirlemek imkansız olduğundan, gücünü fotoğraftan ve tasarımdan bulmak mümkün olmayacaktır. Kristallerin sayısı, gücü ve yoğunluğu kesinlikle her şey olabilir.

Muhtemelen, Çinli COB ile durum SMD ile aynı olacaktır. Ucuz Çin LED'leri, uzun bir hizmet ömrü için nominal değerinin üçte birini içerir. COB durumunda, muhtemelen aynı olacaktır, bütçe COB'si de gücün %30'unu içerecektir. SMD'nin çalışma modu eleman sayısına göre belirlenebiliyorsa, bizim durumumuzda alan LED'in özelliklerine bağlı olmayacaktır. Çinli çevrimiçi mağazalar, ürünlerin ışık akısını ustaca artırarak muhtemelen bundan yararlanacaktır. Aslında, çoğu durumda, sıradan bir alıcı, ona markalı diyotlarda mı yoksa bütçe Çinlilerde mi bir lamba sattığını öğrenemeyecektir.

BER için LED mısır testi

Boyutlar ve tasarım 60 parça mısıra benzer, lehimli olanlar yerine sadece COB plakaları takılır. Ev için birebir aynı ölçülerde lambalar üretilmektedir.

Tanesi 9 dolara mal oluyorlar, fiyat kesinlikle çok yüksek, SMD 5730'a benzer şekilde 6 dolara mal oluyor, bir benzeri biraz daha ucuz ama ilgi uğruna satın almak zorunda kaldım. Satıcı söz verdi:

• taban E27;
• güç kaynağı 220V;
• akım tüketimi 32 mA;
• sıcak beyaz;
• güç 9 W;
• ışık akısı 800-900 lm.

Parlaklık, aynı parlaklık, ışık ve gölge olan yeni enerji tasarruflu Philips 800 Lm ile karşılaştırıldı. Fotoğraftaki avizede iki yeni ve iki floresan var. Çin COB'lerinin parlaklığı, bizim durumumuzda olduğu gibi, watt başına 100 lm'ye kadar çıkıyor.

Mısır COB bağırsakları

Bir balast kondansatöründe güç sağlanır, ancak bunun için ek bir kondansatör lehimlenir. Titreşim var, ancak diğer ucuz olanlar kadar güçlü değil, yani normal aralıkta. Ampul ısınır, ancak aşırı ısınmaz, yan dairenin alanı hala önemlidir, sıcaklık izin verilen aralıktadır.

Test, beyan edilen özelliklere karşılık geldiğini gösterdi, kalite oldukça iyi, montajda herhangi bir kusur bulamadım.

Sonuçlar

Yeni teknoloji iyi bir performans sergiliyor, parlaklık önceki watt başına 80 lm yerine halihazırda watt başına 120 lm'ye kadar çıktı. Ancak satın almak için acele etmeyin, fiyatlar onlar için çok yüksek, örneğin nanoteknoloji ve hadron çarpıştırıcısı kullanılıyor. Fiyatları, SMD elemanlarındaki lambaların maliyetinin altına düşmelidir.

Aydınlatma mühendisliğinin ana yönü, tüm şerit ve tipteki lambalarda LED'lerin kullanılmasıdır. Ancak bu gelişme için tek bir yön olmadığını belirtmek gerekir. Bugün, iyi bilinen LED lambaların yanı sıra, daha güçlü LED'leri temel alan COB lambaları da pazara giriyor. COB LED ampuller ( yerleşik çip)- bunlar aslında herkesin elektrik tüketiminden tasarruf etmek istediği aynı LED ışık kaynaklarıdır. Ancak uzmanlar arasında, tarafların doğru olanı nasıl seçecekleri konusunda anlaşamadıkları anlaşmazlıklar hala devam ediyor.

2009 yılına kadar modern aydınlatma teknolojisinde tek bir gelişme yönü olduğuna inanılıyor - bu, diyotların parlama gücündeki bir artış. Ve sonra ve bugün bu yöne Power LED (güçlü LED) denir. Bilim adamları önemli sonuçlar elde etmeyi başardılar - 10 watt'a kadar güce sahip ışık yayan diyotlar doğdu. 3-6 watt cihazlar talepte kalmasına rağmen.

Power LED konseptinin özü nedir? Prensip olarak, her şey oldukça basit - ışık kaynaklarının maliyetini azaltmak. Güçteki ve buna bağlı olarak parlaklıktaki bir artışın LED sayısını azaltacağına inanılıyordu. Ama aslında, tüm bunlar olmadı. Power LED armatürlerin maliyeti düşmedi ve ışık çıkışı çok artmadı. Neden oldu?

• İlk sebep, LED'in her zaman bir nokta ışık kaynağı olmasıdır. Ancak herhangi bir lambanın temel çalışma koşulları için yayılan ışık gereklidir. Bu nedenle ev için diyot lambalarına özel optik sistemler sağlandı. Onlar olmadan, ışık kaynağı yüksek parlaklık yayar ve ışın kör ediciydi. Ancak iki faktör daha var: birincisi, optik sistemlerin kendisi pahalıydı ve ikincisi, onlar aracılığıyla lambanın kendisi belirli bir parlaklık kaybetti (% 35'e kadar).
• İkinci neden, LED lambaların COB diyotlarına montajının oldukça büyük miktarda el emeği içermesidir. Dolayısıyla burada da maliyetler, ürünün maliyetini güçlü bir şekilde etkiledi.

atılım

2009'dan beri gücü 0.01-0.2 watt olan SMD diyotları ortaya çıktı. Bu tip LED'ler, boyutları 1,4 ila 6 mm arasında değişen seramik bir kare tabana yapıştırılmış 1-3 kristalden oluşur. Ve her nokta diyodunun üstü bir fosforla kaplanmıştır. En önemlisi, LED'ler platoya lehimlenerek bağlanır. Ve bu nedenle, tüm teknolojik süreç, pahalı el işçiliğinden kaçınılarak tamamen otomatikleştirilebilir.

Ama hepsi bu kadar değil.

• SMD diyotları düşük güçlüdür, bir lamba için bunları büyük miktarlarda (700 parçaya kadar) takmanız gerekir. Bu, %100 dağınık ışıktır. Yani pahalı ve karmaşık optik sistemlerin kullanılmasına gerek yoktur. En iyi seçenek, ışık kaybının yalnızca% 8 olduğu sıradan camdan yapılmış bir tavandır.
• LED'ler, kristallerin kendilerinin birkaç katı büyüklüğünde olan düzenli aralıklarla bir plato üzerinde düzenlenir. Bu nedenle, diyotların kendileri, toplam kütlede değil, ayrı ayrı çok net bir şekilde görülebilir. Ayrıca bilgisayarın bulunduğu odalarda optimum parlaklığı arttırmak mümkündür. Sütlü LED'li lambaları kolayca monte edebilirsiniz.

SMD lambaların tek dezavantajı, bakım kolaylığının düşük olmasıdır. Yanmış bir diyotu manuel olarak söküp yeniden lehimlemek neredeyse imkansızdır. Bu nedenle, lambayı tamamen yenisiyle değiştirmeniz daha iyi olur. Ucuz olacak.

atılım devam ediyor

Öyleyse, "diyot COB lambası" konusuna geri dönelim. Hiç kimse bu LED'leri terk etmeyecekti, sadece lambanın kendisini değiştirerek ucuz hale getirmek gerekli hale geldi. Tasarımı değiştirmek için birkaç seçenek vardı, ancak birinin en uygun olduğu ortaya çıktı.

• İlk olarak, seramik yüzeyler terk edildi. Yani kristaller doğrudan platoya kurulmaya başlandı.
• İkincisi, tüm kristaller tek bir fosfor tabakasıyla kaplandı. Bu nedenle, armatür, görünür bireysel ışık noktaları olmadan eşit şekilde parlar.

Ve burada COB matrisleri, SMD matrislerini yenmeye başladı. 220 V'luk LED lambaların şemalarında, santimetre kare başına 70'e kadar kristal takıntılıydı. Yani, lamba birçok kez küçülür, ancak parlaklığı diğer modellerden daha düşük değildir. Sonunda, bu tür ışık kaynaklarında geleneksel lambalara takılan hem reflektörleri hem de difüzörleri kullanmak mümkün hale geldi.

Üretim süreci

COB matrisleri birkaç otomatik adımda üretilir.

• Alt tabakaya, yüksek yapışkanlık nitelikleri sağlayacak olan bir yapışkan bileşim uygulanır.
• Kristal montajı.
• Tutkal kürü.
• Plazma teknolojisi ile matris temizleme.
• Bir platodan lehimleme kristalleri.
• Fosfor uygulaması.

Dikkat! Bu teknolojide fosfor silikon ile karıştırılır. İkincisi, hafif yapının tam sızdırmazlığını sağlar.

Yakın zamana kadar uygulanamayan en karmaşık teknolojik işlem, ince bir yapışkan tabakanın uygulanmasıdır. Mesele şu ki, tutkal tabakasının belirli bir kalınlıkta olması gerekiyor. İnce ise, işlem sırasında kristaller soyulmaya başlayacaktır. Çok kalınsa, kristallerin alt tabakaya termal çıktısı azalacaktır. Bu sorun, magnetron püskürtme yöntemini kullanmayı öneren Çinliler tarafından çözüldü. Bu nedenle, yeni matrisler artık MCOB, yani "kart üzerinde çok sayıda kristal" anlamına gelen Multi Chip-on-Board olarak adlandırılıyor. Doğru, LED lambanın cihazı bundan değişmedi. Şu anda yüksek güçlü LED lambaların üretimine izin veren bu teknolojidir.

Parametreler ve özellikler

Yani, özellikler. Modern COB armatürleri 100W'a ulaşabilir. Aynı zamanda, ışımanın parlaklığı 150 Lm / W'ye kadar ulaşıyor ki bu bile çok iyi bir gösterge.

Matrisin boyutları (kare veya yuvarlak olabilir) 1 ila 3 cm arasındadır, bu dahili kullanım içindir. Dış mekan LED lambaları için matris boyutu 3 × 12 cm olan diyotlar kullanılır COB diyotlu LED lambaların kullanım ömrü 300.000 saat, daha güçlü analoglar 500.000 saate kadar dayanır.

Kısa hizmet ömrü göz önüne alındığında bazı uzmanlar, bu tür armatürlerin düşük kapasitesinden bahseder. Ancak bir uyarı var. Lamba ömrü testleri aşırı koşullar altında gerçekleştirilmiştir. Daha sonra matematiksel hesaplamalar 6 yıl boyunca aralıksız çalışacaklarını özetledi. Ve bu süre zarfında, elbette, daha ekonomik, güvenilir ve parlak yeni aydınlatma cihazları ortaya çıkacaktır.

Dikkat! Hemen hemen tüm üreticiler, onarım yapmaya hazır oldukları 200.000 saatlik bir garanti süresi vermektedir.

Prensip olarak teknik özellikler, LED lambaların bir ev aydınlatma sistemi için açık ara en ekonomik seçenek olduğunu göstermektedir. Tabii ki, peşinat (fiyat) açısından da en pahalı olanıdır. Ancak tüketici tasarruf sorunuyla karşı karşıya kalırsa bunlara dikkat etmeye değer.

Konuyla ilgili sonuç

Birçoğu için, birçok Avrupa ülkesinin uranyumun parçalanmasından elde edilen elektriği bırakmak istediği muhtemelen artık bir sır değil. Nükleer santraller güvenilir değildir. Örneğin İsviçre, elektrik üretiminin %41'ini oluşturmasına rağmen tüm nükleer santralleri 2036 yılına kadar kapatacak. Bu nedenle Avrupalılar, LED aydınlatmanın öncelik olduğu yeni enerji yoğun teknolojilerin geliştirilmesine çok para yatırıyorlar.

Ve bu konudaki son. Birçok tüketici, hangi LED lambaların hala daha iyi olduğunu, doğru olanı nasıl seçeceğini merak ediyor. Makaleyi okuduysanız, bu sorunun bir anlam ifade etmediğini anlamalısınız.

LED'ler, çeşitli alanlarda giderek daha popüler çözümler haline geliyor. Dekoratif ürünler olarak veya binaları aydınlatmak için ve ayrıca bina dışındaki çeşitli alanları aydınlatmak için kullanılabilirler. LED'ler oldukça geniş bir modifikasyon yelpazesinde piyasaya sunulmaktadır. Aynı zamanda, ilgili ürünlerin geliştiricileri periyodik olarak gelecekte yeni pazar nişleri oluşturabilecek yenilikçi çözümler sunar. Günümüzde en yaygın LED türleri nelerdir? Hangi amaçlar için kullanılabilirler?

LED'ler nedir?

Yaygın LED türlerini dikkate almadan önce, ilgili cihazlar hakkında genel bilgileri inceleyeceğiz. Bir LED, elektrik akımını ışığa dönüştürebilen bir yarı iletkendir. Aynı zamanda, ana bileşeni olan yarı iletken kristal, 2 tür iletkenlik ile karakterize edilen birkaç katmandan oluşur. Yani - delik ve elektron.

Birinci tip iletkenlik, bir elektronun üzerinde boş alan bulunan bir atomdan diğerine geçişini içerir. Sırasıyla ilk atoma bir elektron daha gelir, bir öncekine bir elektron daha gelir vs. Bu mekanizma atomlar arasındaki kovalent bağlar nedeniyle çalışır. Ancak hareket etmezler. Aslında, fizikçilerin geleneksel olarak delik dediği pozitif bir yük hareket ediyor. Bu durumda elektron deliklere geçtiğinde ışık açığa çıkar.

Yapısında, LED bir bütün olarak bir doğrultucu diyota benzer. Yani 2 çıkışı vardır - bir anot ve bir katot. Bu özellik, LED'i bir elektrik akımı kaynağına bağlarken polariteye dikkat etme ihtiyacını önceden belirler.

Karşılık gelen ürünler genellikle 20 miliamperlik bir doğru akım için tasarlanmıştır. Prensip olarak bu değer düşürülebilir ancak bu durumda LED'in rengi değişebilir ve parlaklığı azalabilir. Buna karşılık, karşılık gelen parametrenin arttırılması istenmez. Akım optimum değeri aşarsa, onu gerekli seviyeye düşürmek için bir sınırlayıcı direnç kullanılır.

LED'leri kurarken akılda tutulması gereken birkaç şey var. Bu, iç yapıları, performans biçimleri tarafından önceden belirlenir. Bazı durumlarda, söz konusu ürünün kurulduğu cihazın çalışmasını sağlamak için LED'ler ve diğer elektronik bileşenler için bir dengeleyici kullanmak gerekebilir.

LED'deki yarı iletkenlerin bileşimine bağlı olarak kırmızı, sarı, yeşil veya mavi olabilir. Örneğin, ilgili elektronik bileşenin yapısı galyum nitrür içeriyorsa, LED mavi yanacaktır. Aslında, belirli LED türlerinin ayırt edildiği kriterlerden biri de renkleri olabilir.

Başvuru

Piyasadaki ilk LED'ler metal kasalarda üretildi. Yavaş yavaş yerini plastik almaya başladı. Aynı zamanda, renkli olarak, genellikle LED parlamasının rengi dikkate alınarak seçilir. Ancak şeffaf plastik kasalar da oldukça yaygın.

Ele alınan elektronik cihazlar çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bunun nedeni, neredeyse hepsinin aşağıdakilerle karakterize edilmesidir:

enerji verimliliği;

Uzun servis ömrü;

Işığın rengini belirleme ve gücünü ayarlama yeteneği;

güvenlik;

Çevre dostu.

Enerji verimliliğinden bahsedecek olursak, aynı ışık çıkışına sahip LED'ler, geleneksel lambalardan önemli ölçüde daha az güce sahip olabilir. LED'in daha düşük gücü, binanın güç sistemi üzerindeki toplam yükü azaltır. Cihazların hizmet ömrü, geleneksel lambalarınkinden onlarca kat daha uzun olabilir. Aynı zamanda, işlevler açısından LED'ler onlardan hiç aşağı olamaz.

Bu tür ürünlere yönelik kitlesel talebin oluşması ve fiyatlarının düşmesiyle LED'ler, geleneksel lambalarla aynı amaçlar için giderek daha fazla kullanılmaktadır. Geleneksel aydınlatma armatürlerine göre uygun çözümlerin montajında ​​herhangi bir zorluk yoktur. Belirli bir LED'in odanın güç kaynağına kurulum için uygun olduğundan emin olmak önemlidir. Bunu yapmak için, ana parametrelerini belirlemek için önceden - LED satın almadan önce - gerekli olabilir.

Ele alınan çözümlerin başka hangi faydaları olabilir?

Bu nedenle, LED'in renk sıcaklığının, yukarıdaki renklerin kombinasyonu da dahil olmak üzere hemen hemen her şey olabileceği not edilebilir. Ayrıca cihazlara, gerekli renk sıcaklığının seçilmesi açısından LED'lerin kapsamını önemli ölçüde genişletebilen çeşitli ışık filtreleri eklenebilir.

Işığın gücünü kontrol edebilme özelliği de söz konusu cihazların bir diğer avantajı. Bu seçenek, yüksek enerji verimliliği ile iyi gider. LED'in gücü, aydınlatma cihazlarının gerçek kullanım koşullarına göre otomatik olarak ayarlanabilir. Ve bu pratik olarak hizmet ömürlerini etkilemez.

LED'ler insanlara zararlı radyasyon yaymadıkları için çevre dostudur. Bu özellik yine söz konusu cihazların kullanım olanaklarını genişletmektedir.

Sınıflandırma: gösterge ve aydınlatma çözümleri

Uzmanlar, 2 ana LED kategorisini ayırt eder - gösterge ve aydınlatma. İlki, esas olarak dekoratif bir ışık efekti yaratmayı amaçlar ve bir binayı, odayı veya aracı süslemek için bir unsur olarak kullanılır. Veya bir metin şekillendirme aracı olarak - örneğin bir reklam afişinde.

Sırayla, aydınlatma LED'leri var. Bir odadaki veya bölgenin belirli bir alanındaki aydınlatmanın parlaklığını artırmak için tasarlanmıştır - örneğin, arabalar için LED'leri düşünürsek. Karşılık gelen çözüm türü, geleneksel lambaların kullanımına bir alternatiftir ve çoğu durumda enerji verimliliği ve çevre dostu olma açısından daha avantajlıdır.

Yürütme türleri

Ancak LED'lerin sınıflandırılmasına geri dönelim. Belirli kategorilere atanmaları için en geniş zemin aralığını tanımlayabilirsiniz. Uzmanlar arasında ortak bir yaklaşım, aşağıdaki ana LED türlerinin seçilmesini içerir:

Lif;

Onları daha ayrıntılı olarak ele alalım.

DIP LED'lerin özgüllüğü nedir?

Bu tür LED'lerin piyasada nasıl ortaya çıktığını daha ayrıntılı incelersek, DIP sınıfı cihazlar toplu olarak satılmaya başlayan ilk cihazlara atfedilebilir. Bu çözümler, özellikle bir ışık demeti oluşturan bir mercek olmak üzere optik bileşenlere sahip mahfazalara yerleştirilen kristallerdir.

DIP LED'ler gösterge kategorisine aittir. Başka bir isimleri var - DIL. İlk önce delik açmanız gereken tahtaya monte edilirler. İncelenen kategoride, ampul çapı, rengi ve üretim malzemesi bakımından farklılık gösteren çeşitli LED türlerinin ayırt edilebileceği not edilebilir. Bu durumda, karşılık gelen parametreler en geniş aralıkta gösterilebilir. Ele alınan çözümler silindir şeklindedir. Karşılık gelen LED'ler arasında hem tek renkli hem de çok renkli cihazlar bulunur.

Örümcek LED'i

Bu tür LED genellikle önceki cihazlara çok benzer. Ancak bunların iki katı pin vardır - 4. DIP LED'lerde ise 2 pin vardır. Sunulan çözüm türlerinin daha fazla çıkışa sahip olması, ısı dağılımını optimize eder ve karşılık gelen bileşenlerin güvenilirliğini artırır. Uygulamada, özellikle otomobiller için LED'ler olmak üzere çeşitli alanlarda kullanılmaktadırlar.

SMD LED'leri

Bu çözümler yüzeye montaj konsepti kullanılarak üretilir. Yani herhangi bir yüzeye monte edilen LED'lerdir, diğer çözümler ise montaj yoluyla kurulabilir.

Bu tür LED'lerin boyutları, alternatif çözümlerin boyutlarından ve ayrıca monte edildikleri yapılardan önemli ölçüde daha küçük olabilir. Yine, bu durumda daha optimal bir ısı yayılımından bahsetmek meşrudur. SMD tipi LED'lerin kullanımı çoğu durumda, aydınlatma yapılarının uygulama değişkenliğini genişletmenize olanak tanır.

SMD LED'ler aydınlatma kategorisine aittir. Oldukça karmaşık bir yapı ile karakterize edilirler. Bu nedenle, LED'in kendisi metal bir alt tabakadan oluşur. Üzerine, doğrudan alt tabaka gövdesinin temas noktalarına lehimlenen bir kristal sabitlenmiştir. Kristalin üzerine bir mercek yerleştirilmiştir. Bu durumda, bir alt tabakaya 1-3 LED takılabilir. SMD'ler, 3528 gibi yaygın olarak kullanılan ultra parlak LED'leri içerir. Bu çözümler yüksek talep görmektedir.

COB LED'leri

Bir sonraki popüler LED tipi COB'dir. Doğrudan tahtaya bir kristalin yerleştirilmesini içeren bir teknoloji kullanılarak yapılır. Bu çözümün birçok avantajı vardır:

Bileşiğin oksidasyondan korunması;

Yapının küçük boyutları;

Isı dağılımı verimliliği;

Özellikle SMD cihazlarıyla karşılaştırıldığında, LED kurulum maliyetinin düşürülmesi.

Yukarıdaki LED türlerini göz önünde bulundurursak, COB marka çözümlerin en yenilikçilere atfedilebileceği not edilebilir. Bu teknoloji ilk kez 2000'li yılların sonunda Japon mühendisler tarafından uygulandı. Şimdi bu tür LED'ler popülerlik kazanmaya devam ediyor.

Uzmanlara göre, özellikle ticari segment, iç aydınlatma alanı hakkında konuşursak, söz konusu çözümler piyasadaki en popüler çözümler haline gelebilir. COB LED'lerinin uygulanmasının zor olabileceği alanlar olduğunu belirtmekte fayda var. Bunların arasında profesyonel aydınlatma ekipmanları üretimi de yer almaktadır. Gerçek şu ki, söz konusu LED'ler, yerleşik bir ışık yoğunluğu eğrisi ile aydınlatma organizasyonuna uyum açısından pek uygun değil. Bu gibi durumlarda SMD tipi cihazlar daha uygun olabilir.

Açıklanan diyotlar aydınlatma ile ilgilidir. Uzmanlara göre, ışık akısının özelliklerine göre en iyilere atfedilebilirler. Piyasada kırmızı, yeşil, mavi ve beyaz gibi farklı renklerde mevcutturlar. Bu modellerin ışık akısı 40-120 derecelik bir dağılım açısına sahiptir.

Bir alt tabakaya 9'dan fazla COB LED monte edilebilir. Yüksek parlaklık elde etmelerinin bir sonucu olarak bir fosforla kaplanırlar. Bu çözümlerin ışık akısının SMD tipi cihazlara göre daha yüksek olduğu belirtilebilir. Bu nedenle, hangi tür LED'lerin daha iyi olduğunu düşünürsek, belirtilen kritere göre COB sınıfı bir çözüm avantajlı olabilir.

COB tipi LED'ler otomotiv endüstrisinde de uygulama bulmaktadır. Ön, arka lambalar, dönüş sinyallerinin bir bileşeni olarak kullanılabilirler. Önemli olan, satın alınan cihazları doğru şekilde kurmaktır. Bunu yapmak için deneyimli profesyonellere başvurmak mantıklıdır.

Fiber LED'ler

Fiber LED'ler yenilikçidir. Son zamanlarda 2015 yılında piyasaya çıktılar. Ele alınan çözümler Güney Koreli mühendisler tarafından geliştirildi.

Bu tür LED'leri giyim üretiminde kullanabilirsiniz. Yani onlardan parlayabilen bir gömlek veya tişört dikmek oldukça mümkün. Fiber LED'lere dayalı giysi üretimi, alüminyum bileşiklerinin yanı sıra çeşitli polimerlerin kullanımını da içerir.

Filaman LED'leri

Yenilikçi LED'lere bir başka örnek de Filament tipi çözümlerdir. Başlıca avantajları yüksek enerji verimliliğidir. Aynı güçte örneğin COB gibi LED'ler ile Filament çözümler daha yüksek seviyede aydınlatma sağlayabilir.

Üretimde en sık kullanıldığı düşünülen ilgili LED'lerin üretiminin dikkate değer özellikleri arasında doğrudan camdan yapılmış bir alt tabaka üzerine montajın gerçekleştirilmesi yer alır. Bu yaklaşım, LED'in yaydığı ışığın 360 derece yayılmasını mümkün kılar.

En iyi seçenek nasıl seçilir?

Belirli bir tasarım için en uygun LED tipi nasıl belirlenir? Bu konuda yönlendirilebilecek çok sayıda kriter vardır. Prensip olarak, LED'in kapsamını yukarıda tartıştığımız özelliklere göre sınıflandırmasına göre belirlemek oldukça meşrudur. Cihazların özelliklerini dikkate alarak uygun elektronik bileşenleri seçmenin özelliklerini inceleyeceğiz:

LED Seçimi: DIP Çözümlerinin Özellikleri

Yukarıda belirttiğimiz gibi, DIP LED'ler piyasaya çıkan en eski ürünler arasındadır. Bu nedenle, oldukça eski ama yine de talep gören teknolojiler bunlara dahil oluyor. Başlıca avantajları, kurulum kolaylığı, form kolaylığı, düşük güç tüketimi, düşük ısıtma ve ayrıca dış etkilerden oldukça yüksek derecede korumadır.

Çoğu zaman, dikkate alınan LED'ler 3 ve 5 mm çaplarda mevcuttur. LED'leri türlerine göre karşılaştırırsak, söz konusu çözümlerin kullanım için en uygun olduğu sonucuna varabiliriz:

Araba tuning unsurları olarak;

Dekoratif bileşenler olarak;

Düşük gücün bir parçası olarak - ev yapımı fenerlerin bir çeşidi olarak.

Ele alınan LED'ler piyasada nispeten düşük bir maliyete ve bulunabilirliğe sahiptir. En yaygın modifikasyonlar arasında 12 voltluk LED'ler olduğu belirtilebilir. Çeşitli çevrimiçi kataloglarda ve ayrıca geniş bir yelpazedeki özel mağazalarda bulunabilirler. Aslında, herhangi bir 12 voltluk LED, pazarda oldukça yüksek bir talep ile karakterize edilir.

LED Seçimi: SMD Tipi Çözümlerin Özellikleri

Görünüşte karşılık gelen çözüm türü, düz bir şekle sahip olmaları bakımından temelde diğerlerinden farklıdır. Bu elektronik bileşenlerin montajı ayak kullanılmadan gerçekleştirilir. SMD tipi LED'ler için akım, arka taraflarında bulunan klemenslere verilir.

Böylece bu cihazların montajı delik kullanılmadan gerçekleştirilir. LED'lerin yerleştirilmesi çok kompakt bir şekilde yapılabilir. Sonuç olarak, ilgili cihazların bulunduğu yapı da azalabilir.

Söz konusu cihazları kullanmanın ana yolları, aynı otomatik ayarlama, çeşitli iç aydınlatma türleridir. Bu seçeneklerin en önemli avantajları arasında yüksek parlaklık, ışık çıkışı yer alıyor. Küçük boyutlarıyla birleşen bu çözümler, alternatif ürün modellerine göre önemli avantajlar sunmaktadır.

Modern pazarda en yaygın olanları arasında LED 3528 tipi bulunmaktadır. Bu ürünler, LED şerit üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. İlgili ürünlerin tasarımı, kırmızı, mavi ve yeşil parlak renklere sahip üç renkli LED'lerin üretilmesine olanak tanır. 3528 çözümlerine dayalı olarak, SMD 5050 tipi LED gibi diğer birçok elektronik bileşen üretilmektedir.

Söz konusu ürünler aynı zamanda satın alınabilirlik ile de karakterize edilir. Genellikle piyasada geniş bir yelpazede sunulurlar.

LED Seçimi: COB Çözümlerinin Özellikleri

Her şeyden önce, karşılık gelen tipteki LED'lerin önemli bir kısmının çok güçlü tasarımlar olduğunu belirtmekte fayda var. Karakteristik özelliği, dinamik ısı giderme sağlayan yüzeye kristallerin yerleştirilmesi sayesinde ışığın hızlı dağılmasıdır.

Söz konusu LED'ler çok parlaktır. Bu, onları sadece araba farlarının tasarımında kullanım için talep ediyor. Bu ürünlerin bir dizi önemli nüans dikkate alınarak kurulması gerektiğini belirtmekte fayda var - bunlar yalnızca deneyimli uzmanlar tarafından bilinebilir. Bu nedenle uygun çözümlerin kurulumu için yetkili servis departmanları ile iletişime geçilmesi tavsiye edilir.

A. Süper Akış(Rus SuperFlux) (veya Piranha, Rusça - Piranha) - çipin dört pimli kare bir kutuda "paketlendiği" bir teknoloji. Ve zaten bu kutu doğrudan iletken bir alt tabakaya monte edilmiştir.

SMD kristalleri ise sayısal endekslerde farklılık gösterir: 3528, 5050, 5630, 5730, 7060. Bu endeksler yalnızca çip boyutları olarak anlaşılmalıdır. Örneğin, en popüler SMD 3528 ve SMD 5050 yongaları sırasıyla 3,5x2,8 mm ve 5,0x5,0 mm'dir. Aynı zamanda, örneğin SMD 5050 aslında bir değil, birbirine entegre edilmiş üç yongadır, bu nedenle bazı üreticiler ve satıcılar kısaltmaya 3Chip adını ekler veya bu tür yongaları çoklu yonga olarak adlandırır. Buna göre çipin geniş bir alanı, yüksek parlaklığı anlamına geliyor.

C.CoB(Rusça - KOB) - Chip-on-Board, çipi doğrudan kart alt tabakasına "lehimleme" teknolojisi. Bu teknoloji, ısıyı kristalden etkili bir şekilde çıkarmanıza olanak tanır.

1. Giriş

Silikon levha üretim teknolojisinin gelişmesi, çiplerin güvenilirliğinin artması ve ısı yayma özelliklerinin iyileştirilmesi ile eş zamanlı olarak, yarı iletken cihazların boyutunda inanılmaz bir küçülme meydana geldi. Japon elektronik üreticisi Mitsubishi, Chip-Scale Package (CSP) teknolojisini 1994 yılında piyasaya süren ilk şirket oldu. Artık CSP bileşenleri standarttır. Ancak yakın zamana kadar CSP teknolojisi, bu tür küçük cihazlardan ısının uzaklaştırılamaması nedeniyle LED'ler için kullanılmıyordu. Ancak verimlilikteki artış ve yüksek sıcaklıklara dayanıklılık (bu, önceki nesil LED'ler için bir sorundu) durumu değiştirdi. Ve şimdi Nichia, Lumileds, Samsung ve Toshiba gibi üreticiler CSP LED'lerinin seri üretimine başladığını duyurdu.
LED paketleme (kasa) teknolojisinin nasıl geliştirildiğini, CSP'nin tasarımcılara önceki nesil LED'lerin kullanımıyla pratik olmayan yeni kompakt form faktörleri yaratmaları için hangi fırsatları sağladığını düşünelim.

2. Paketleme teknolojisinin geliştirilmesi

Yakın zamanda 50. yılını kutlayan Moore Yasası, üretim teknikleri geliştikçe, belirli bir boyuttaki bir çip üzerindeki transistör sayısının her 18 ayda bir ikiye katlandığını belirtir. Bununla birlikte, bu yasa aynı zamanda, her 18 ayda bir, belirli sayıda transistöre sahip bir çipin alanını önceki boyutunun yarısına küçülttüğü anlamına gelir. Ve bileşenlerin bu minyatürleştirilmesi, tasarımın dayattığı alan kısıtlamalarıyla karşı karşıya kalan tasarımcılar için bir nimettir. Örneğin, giyilebilir cihazlar (aletler).

Ancak teknolojik gelişmelerden kaynaklanan boyut küçültmeleri, daha fazla minyatürleştirme talebini karşılamak için yeterli olmamıştır. Elektronik bileşenlerin boyutunu daha da küçültmek için çip üreticileri, çok az kullanılan parçaları kaldırarak paketlemeyi sistematik olarak değiştirdiler. Yüzeye montaj bileşenleri (SMD), bu yöndeki ilk büyük gelişmeydi. PCB'deki deliklerden geçen uçlardan vazgeçilen SMD'ler, bileşene destek ve elektrik bağlantısı sağlıyor. SMD bileşenlerinin montajı, önemli ölçüde boş alan tasarrufu sağlarken mekanik ve elektrik bağlantısı sağlayan yeniden akıtılan lehim pastasıyla baskılı devre kartının yüzeyine doğrudan gerçekleştirildi.

Şekil 1. SMD bileşenleri, pin geçiş deliğinden vazgeçer ve doğrudan PCB'ye monte edilir

Ardından çip üreticileri daha da ileri giderek SMD paketinden çok az miktarda plastiği çıkardı. Müşteriye sağlanan bileşenlerin çıplak silikondan biraz daha fazlası olduğu gerçeğine kadar.
Bu tür bir optimizasyonun sonuçları oldukça önemli olabilir. Örneğin, kablosuz iletişim için bir mikro devre üreticisi olan Nordic Semiconductor, sistemlerini bir çipte (SoC) iki versiyon halinde sunuyor. QFN yüzeye montaj paketindeki SoC, PCB üzerinde 36 mm 2 yer kaplarken, CSP versiyonu yalnızca 9,6 mm 2 yer kaplar. Yerden tasarruf - neredeyse %76.

Ancak geleneksel bir çipin CPS versiyonunu yapmak kolay değil. Yarı iletken üreticilerinin, doğrudan bir baskılı devre kartına monte edilecek kadar sağlam ve günlük kullanımın zorluklarına dayanabilecek kadar sağlam silikon çipler sunmadan önce üretim süreçlerini iyileştirmeleri uzun yıllar aldı.

(Birkaç istisna dışında) LED'ler silikon üzerinde üretilmese de çoğunlukla safir (Al203) veya silisyum karbür (SiC) substrat üzerinde büyütülen yarı iletken nitrür (GaN ve katı çözeltileri) yapıları olsa da, geleneksel elektroniklerin küçülmesine yol açan aynı üretim süreçlerine tabidirler.

Yüksek sıcaklık, LED'ler için ana bozulma faktörüdür. Sıcaklık ne kadar yüksek olursa servis ömrü o kadar kısa olur. Bununla birlikte, yıllarca süren testler boyunca, büyük miktarda veri birikmiştir ve her yeni nesil yarı iletken cihazın daha güvenilir hale geldiği, daha uzun hizmet ömrüne sahip olduğu giderek daha açık hale gelmektedir. Örneğin, 105°C'lik çok yüksek bağlantı sıcaklığında çalıştırılan LED'ler, 36.000 saatin üzerinde bir kullanım ömrü göstermiştir.

3. Az çoktur

CSP teknolojisinin ana avantajı açıktır - LED paketinin (gövdesinin) boyutunu önemli ölçüde azaltır (Şekil 2).

İncir. 2. Çip ölçekli bir pakete küçülen LED'lerin evrimi

Ancak başka önemli faydaları da var. Örneğin, bu küçük katı hal aydınlatma (SSL) armatürlerinin üretimi önemli ölçüde daha ucuzdur ve müşterilerin aydınlatma ekipmanı üretme maliyetini önemli ölçüde azaltmasına olanak tanır.

CSP LED'leri, flip-chip teknolojisine ("flip-chip" - çipleri baskılı devre kartlarına ve diğer alt tabakalara doğrudan monte etme yöntemi) kıyasla bile geleceğe gerçek bir adımı temsil eden yeni bir minimum paketleme konsepti oluşturdu. Pedler, LED CSP'nin alt yüzeyinde, standart SMD donanımıyla uyumlu bir eğimle bulunur. Bu özellik, yonga üreticilerinin gofret, taban veya başka herhangi bir ek paketleme biçimi ekleme ihtiyacını ortadan kaldırdı.

Bir CSP için net bir tanım yoktur, ancak endüstri genellikle bir "çip ölçekli paket LED'i", aktif alana (LED'in ışık yayma alanı) eşit veya yüzde 20'ye kadar daha büyük herhangi bir cihaz olarak kabul eder.

Bu boyuttaki cihazlar, mühendislere daha fazla tasarım esnekliği sağlar. Örneğin, yayılan yüzeyin geometrisini, LED'lerin parlaklık seviyesini değiştirme özgürlüğü sağlar ve armatürlerin boyutunu küçültmeyi mümkün kılar.

Şek. 3. CSP LED'in temas yüzeylerinin boyutları, standart SMD montaj teknolojisine karşılık gelir

Montaj atölyeleri, montaj sürecini daha kolay ve daha ucuz hale getirdikleri için standart hatve pedleriyle (LED'e dayalı hem anot hem de katot) CSP'leri kullanmakla da ilgileniyorlar. Cihazlar, standart "al ve yerleştir" donanımı kullanılarak doğrudan PCB'ye monte edilebilir ve flip-chip gibi diğer minyatür paket türlerinin gerektirdiği ek kablo eklemeye gerek yoktur. Ek olarak, CSP LED'leri standart otomatik test ekipmanı (ATE) kullanılarak test edilebilir.
CSP'nin bir diğer önemli avantajı, geleneksel LED'lere göre daha düşük termal dirençtir. Örneğin, Toshiba'nın TL2F2 SMD LED'i 30K/W (lehim pedine bağlantı) paket termal direncine sahiptir. Karşılaştırma için, aynı şirketin TL1WK serisi LED'i (Şekil 4) CSP formatında mevcuttur ve 17 K/W (lehim pedine bağlantı) termal dirence sahiptir. Termal direnci 5K/W'nin altında olan CSP LED'leri şimdiden duyuruldu.

Şekil 4. Toshiba'nın TL1WK LED'i düşük termal dirence sahiptir

Düşük termal direnç, CSP LED'lerinin geleneksel paketlerdeki LED'lerden daha yüksek akımlarda çalışmasına, aşırı ısınma nedeniyle aşırı erken arıza riski olmaksızın parlaklığı artırmasına olanak tanır. Küçük boyutlarından dolayı CSP LED'leri, geleneksel paketlenmiş LED'lerin daha dağınık kaynağı yerine noktasal bir ışık kaynağı olarak yayar. Bu, aydınlatma armatürlerinin daha küçük lensler kullanmasına, böylece maliyetin düşmesine ve daha önce pratik olmayan daha küçük form faktörlerinin kullanılmasına olanak tanır. CSP'nin diğer bir optik avantajı, belirli bir akımda ışık akısını artıran çipin beş tarafından da ışık yaymasıdır (geleneksel bir SMD LED paketi yalnızca üst taraftan yayar).

Kısmen belirli bir ışık çıkışı (ışık çıkışı) için LED sayısını azaltma ihtiyacından kaynaklanan artan "lümen yoğunluğuna" yönelik talep, bu da malzemeleri ve montaj maliyetlerini düşürür - muhtemelen CSP'nin geleneksel LED'lerin yerini alması için katalizör olacaktır. Bu durumda, etki önemli olabilir. Örneğin, tipik bir LED, 9,8 lm/mm2 lümen yoğunluğunda (parlaklık) 12,25 mm2'lik bir ışık yayan alandan 120 lm'lik bir ışık çıkışına sahip olabilir. Karşılaştırıldığında, bir CSP LED'i 1 mm2'lik bir ışık yayma alanından 30 lm verebilir ve 30 lm/mm2'lik bir parlaklık sağlayabilir - geleneksel bir LED'in üç katı.

Geliştirilmiş parlaklık, yayan matriste daha az LED içeren daha kompakt ışık motorları ile sonuçlanır. Mühendisler ve hatta aydınlatma dışı uzmanlar için yeni aydınlatma ürünlerinin tasarımını basitleştiren standart, kullanıma hazır Chip-on-Board (CoB) modüllerinin üretimi için talep ne olacak?

4. CSP LED'leri satışta

Önde gelen LED çip üreticileri, CSP çözümleri segmentinde faaliyet göstermektedir. Örneğin, Samsung Electronics, 2015 yılının ortalarında ikinci nesil CSP LED'lerini piyasaya sürdü. Cihazlar, mavi bir yayıcı ve alt yüzey hariç, kristalin her bir yüzüne doğrudan uygulanan bir fosfor (beyaz ışık üretmek için) kullanılarak flip-chip yöntemi kullanılarak yapılır.
Üreticiye göre, bu LED'ler önceki nesle kıyasla verimlilikte ve ışık akısında %10'luk bir iyileşme sağlıyor. Şirket hem tek çipli LED'ler (Şekil 5) hem de 2x2 veya 3x3 LED'lerden oluşan CSP dizileri sunmaktadır. Matrisler, tek bir merceğin kullanımına izin verecek kadar küçüktür, oysa geleneksel paketlerdeki LED'ler birçok ayrı mercek gerektirir.

Şekil 5. Samsung LM101A CSP LED'in alanı 1,4 mm'dir 2

Lumileds ayrıca 1x1mm (LUXEON FlipChip White 05) ve 1.4x1.4mm (LUXEON FlipChip White 10) çip boyutlarında kendi CSP LED'lerini üretmektedir. İkincisi, 2 K/W termal dirence sahiptir ve 141 lm/W'a kadar (350 mA'da) verimlilik sağlar.

Nichia, 2015 baharında, önceki nesil benzer ürünlerin 1/9'u büyüklüğünde flip-chip LED'ler olan Elemental LED'lerin (ELEDS) ticari lansmanını duyurdu. Şirketin CSP LED'leri daha sonra Direct Mountable Chip (DMC) seri adını aldı ve iki versiyon halinde sunuluyor - 1 mm 2 (NCSLE17AT 1717) ve 2 mm 2 (NVSLE21AT 2121). Geleneksel yüksek güçlü (1-4W) LED'lerin uygun maliyetli bir alternatifidir ve 120 ile 150 lm/W arasında verimlilik sunar.

Toshiba, daha önce bahsedilen TL1WK serisi LED'leri CSP pazarına sundu. Cihaz 0,65x0,65 mm (0,42 mm2) ölçülerindedir ve aşırı ısınma riski olmadan 180 mA'yı işleyebilir, bu da tasarımcıya şirketin termal tasarım yönergeleri dahilinde biraz hareket alanı sağlar.

Cree ayrıca şu anda piyasada bulunan en küçük paket olan 1.6x1.6mm (2.56mm2) XLamp XQ serisi olan CSP LED'leri de geliştirmektedir. LED'ler, bir SiC (silikon karbür) alt tabaka kullanan SC3 teknolojisine dayanmaktadır.

Seoul Semiconductor, Epistar, Lextar ve diğer bazı tanınmış üreticilerin portföylerinde CSP ürünleri bulunmaktadır. Ayrıca Epistar, 20-40 W güç aralığında yalnızca CSP LED'leri değil, aynı zamanda bunlara dayalı modüller (Şekil 6) üreterek müşterilere COB modüllerine ucuz bir alternatif sunuyor.

Şekil 6. Epistar modülleri, CSP LED'leri ile donatılmıştır

5. Baskın eğilim

Elektronik bileşenlerin nasıl daha küçük hale getirilebileceği arayışının görünürde sonu yok. Giyilebilir cihazlar (aletler) gibi kompakt ürünler giderek küçülüyor.

LED'ler, özellikle minyatür paketlerde termal bozulmaya karşı hassas olduklarından, diğer elektronik bileşenlere göre boyut olarak çok daha yavaş bir küçülme yaşadılar. Ancak aydınlatma endüstrisinden montaj maliyetlerini en aza indirme, "lümen yoğunluğunu" artırma talebi, LED çip üreticilerini teknik zorlukların üstesinden gelmeye zorladı. Modern çipler çok daha güvenilir hale geldi ve artık özellikle CSP formatında daha yüksek sıcaklıklara dayanabiliyor.
Sonuç olarak, bu yeni armatürler daha yüksek doğru akımlarda çalışarak ışık akısını artırabilir.

Bugün, CSP LED'leri herkes için değil. Herhangi bir montaj şirketi tarafından kabul edilemeyecek kadar kırılgan ve küçüktürler. Ancak bu küçük "yaratıkların" faydaları çoktur ve tüm büyük LED çip üreticileri önümüzdeki 6-12 ay içinde seri üretim için ticari ürünler üzerinde çalışmaktadır. Analistler, 2013'te CSP LED'lerinin toplam yüksek güçlü LED sayısının yalnızca %11'ini oluşturması halinde, 2020'deki paylarının %40'a yaklaşacağını bildiriyor.
Pazar, CSP teknolojisinin baskın LED aydınlatma trendine geçişini beklerken, KTL bugün neredeyse tüm aydınlatma ekipmanlarını CSP LED'leri kullanarak üretmektedir.