Chip LED là gì và tại sao Chip LED lại quan trọng?

Cấu tạo cơ bản của đèn LED được cấu tạo từ một khối bán dẫn loại P ghép với một khối bán dẫn loại N (thường gọi là chip LED hoặc khuôn bán dẫn) và khi được cấp nguồn điện một chiều là phần tiếp giáp giữa hai khối bán dẫn của chip LED sẽ phát ra quang phổ ánh sáng nhìn thấy được. Tuy nhiên, để có thể đưa LED trở thành một sản phẩm thương mại hóa để ứng dụng phổ biến trong thực tế thì cần phải có công nghệ xử lý tiếp theo là chip LED, thuật ngữ thường dùng cho công nghệ này là LED Packaging Techology hay còn gọi là công nghệ đóng gói LED và sản phẩm cuối cùng được gọi là LED đóng gói.

Một chip led có thể có 1 hoặc nhiều điốt được gắn bên trên, đây cũng là nhân tố chính phát ra ánh sáng khi có dòng điện chạy qua chip led. Vì vậy, chip led là thành phần quan trọng của một bộ đèn led và có chức năng biến đổi điện năng thành quang năng.

1. DIP LED (Dual In-line Package)

Gói kép trong dòng là công nghệ đóng gói bằng đèn LED đã được sử dụng hơn 50 năm. Đèn LED DIP thông thường có cấu tạo giống hình viên đạn nhỏ với vỏ ngoài bằng nhựa epoxy đóng vai trò như thấu kính hội tụ ánh sáng do chip LED phát ra, hai điện cực phía dưới kéo dài để dễ dàng tiếp cận. dễ dàng hàn DIP LED lên bảng. Công suất của mỗi LED DIP thường rất nhỏ khoảng 0,05 ~ 0,08w với hiệu suất phát quang khoảng 35 ~ 80lm / W tùy từng loại cụ thể. Đặc điểm cơ bản của LED DIP là có tuổi thọ cao và cường độ sáng cao, dễ sử dụng và giá thành rẻ nên dù đã ra đời từ rất lâu nhưng ngày nay nó vẫn được sử dụng rộng rãi. trong các ứng dụng hiển thị như đèn hiển thị, bảng hiệu, đèn tín hiệu, bảng tín hiệu hoặc màn hình lớn …

2. HIGH-POWER LED

LED công suất cao lần đầu tiên được CREE (Mỹ) đóng gói. Đây là gói LED công suất trung bình được sản xuất theo công nghệ Surface Mounted Device tương tự như sản xuất LED SMD, nhưng điểm khác biệt rõ ràng nhất là LED công suất cao có các điện cực với kích thước đủ lớn hơn. dễ dàng gắn vào bảng bằng cách hàn thủ công, bán tự động hoặc tự động bằng máy SMT.

LED công suất cao có những ưu điểm tương tự như LED SMD nhưng linh hoạt hơn và dễ sử dụng, dễ ứng dụng để tạo ra những đèn LED chất lượng tốt với giá thành cạnh tranh hơn. Do đó, sau CREE, nhiều nhà đóng gói khác đã tham gia sản xuất đèn LED công suất cao.

3. SMD (Surface Mounted Diode)

SMD LED là loại LED gói được sản xuất bằng công nghệ đóng gói LED Surface Mounted Device, công nghệ Surface Mounted Device cho phép gắn cùng lúc ba loại điốt RGB với các điện cực riêng biệt trên cùng một SMD để có thể phát ra ánh sáng. ánh sáng với nhiều màu sắc khác nhau tùy theo mạch điều khiển.

LED SMD có hiệu suất phát quang rất cao, công suất từ ​​0.5 ~ 5W tùy từng loại cụ thể, phổ biến nó có hình dạng giống như một chip máy tính hình vuông dẹt với kích thước khá nhỏ và người ta thường ký hiệu LED SMD theo kích thước của nó (ví dụ SMD 3030 2D 4000K của LUMILEDs là 3.0×3.0x0.5mm, công suất là 0.734W @ 120mA hiệu suất phát sáng 158lm / W). Công nghệ FLIP-CHIP mới đã xuất hiện trong những năm gần đây do việc cấy GaAs trên một đế trong suốt cho phép chip LED có thể lộn ngược khi đóng gói, điều này làm tăng đáng kể hiệu quả phát quang và khả năng tản nhiệt của SMD.

Do sở hữu hàng loạt tính năng vượt trội như tản nhiệt tốt, độ bền cao, tuổi thọ hơn 50.000 giờ, hiệu suất phát quang cao và kích thước tương đối nhỏ gọn, dễ dàng tùy chỉnh thiết kế bộ đèn nên LED SMD hiện đang được ưa chuộng rộng rãi nhất đã sử dụng trọn gói đèn LED trong mọi lĩnh vực từ chiếu sáng trong nhà đến chiếu sáng ngoài trời.

Đặc biệt trong lĩnh vực chiếu sáng giao thông công cộng, đòi hỏi bộ đèn có công suất lớn nhưng độ chói thấp thì chỉ có SMD LED là sự lựa chọn tối ưu nhất, vì vậy tất cả các loại đèn đường led hay đèn pha chiếu sáng công cộng chất lượng trên thế giới nói chung người ta đều sử dụng SMD LED.

Tuy nhiên, kích thước nhỏ gọn cũng có thể là nhược điểm duy nhất của LED SMD trong giai đoạn đầu ứng dụng LED chiếu sáng như ở nước ta hiện nay, do không dễ dàng để gắn lên tấm. mạch bằng tay? Để gắn LED SMD lên bo mạch cần phải có thiết bị công nghệ chuyên dụng (thuật ngữ kỹ thuật gọi là SMT Surface Mounted Technology hay SMT machine).

4. COB (Chip On Board)

Công nghệ đóng gói Chip On Board là một thành tựu tương đối mới của công nghệ LED trong những năm gần đây. Sản phẩm của công nghệ này là các gói đèn led thường được gọi là COB LED. Tương tự như SMD nhưng số lượng chip LED gắn trên một bo mạch nhiều hơn (thường từ 9 con trở lên) nên LED COB có thể đạt công suất rất cao với cường độ sáng cao. Trước khi phát minh ra COB LED, đèn LED vẫn được coi là một loại ánh sáng tùy chỉnh, có nghĩa là một bộ đèn cần sử dụng nhiều gói đèn LED để đạt được quang thông thiết kế. Ngày nay, với những gì COB LED đạt được, COB LED có thể được coi gần như là một bóng LED tiêu chuẩn.

Điểm nổi bật nhất của đèn LED COB là lắp đặt và sử dụng cực kỳ dễ dàng, không yêu cầu kỹ thuật chuyên nghiệp hay máy móc chuyên dụng nào khác, và đặc biệt nếu so sánh giá đồng / w thì giá đèn LED COB thực sự rẻ hơn rất nhiều so với các loại khác của các gói dẫn đầu.

Cũng vì COB LED có những đặc tính ưu việt như vậy nên đã có rất nhiều thông tin hay bài báo bênh vực COB LED, thậm chí đánh giá và kết luận rằng đèn sử dụng nguồn sáng LED SMD đã lỗi thời? Tuy nhiên, dưới góc độ chuyên môn kỹ thuật chiếu sáng thì không quá, bởi mỗi loại đèn led trọn gói mới có những ưu điểm riêng và sẽ tối ưu cho ứng dụng riêng.

Đèn LED COB có công suất lớn với cường độ sáng cao trong khi vùng phát sáng và kích thước bo mạch nhỏ nên bộ phận tản nhiệt của đèn phải được thiết kế tốt để đảm bảo đèn LED COB bền lâu. Một vấn đề khác là xem xét độ sáng thích hợp cho ứng dụng cụ thể. Độ chói (Luminance) đóng vai trò rất quan trọng trong kỹ thuật chiếu sáng, nó là cơ sở của các khái niệm về cảm nhận và sự thoải mái về thị giác, nó đặc trưng cho khả năng bức xạ ánh sáng của nguồn hoặc bề mặt. độ phản xạ gây ra độ chói cho mắt, đơn vị đo độ chói là cadene / m2 và được định nghĩa là cường độ ánh sáng phát ra trên một đơn vị diện tích bề mặt theo một hướng cụ thể mà mắt người có thể cảm nhận được và phụ thuộc vào hướng của quan sát.

5. MCOB (Multiple Chip On Board)

MCOB là tên gọi chung của gói LED được sản xuất theo công nghệ đóng gói Multiple Chip On Board. Công nghệ đóng gói này gần tương tự như việc gắn nhiều đèn LED COB trên một bảng, nhưng sản phẩm cuối cùng không hoàn toàn giống LED COB, mà mô-đun LED MCOB thường có công suất thấp và chủ yếu được sử dụng trong chiếu sáng nội thất. . Đa phần MCOB chỉ được sử dụng để làm bóng đèn led A19 (loại đèn led có bề ngoài giống bóng đèn sợi đốt thông thường), đèn led MCOB có hiệu suất cao và phân bố ánh sáng góc rộng. Đây là công nghệ đóng gói led khá mới, tạo ra gói led rất tiện lợi cho việc sản xuất bóng đèn A19 nên nhu cầu sử dụng MCOB ngày càng cao.

6. COG (Chip on Glass – Led filament)

Đặc điểm cơ bản của công nghệ đóng gói này là các chip LED được gắn nối tiếp trên một đế trong suốt (gọi là Chip On Glass) để tạo ra một gói dạng dây tóc LED. Lớp nền trong suốt có thể là kính hoặc sapphire, độ trong suốt của lớp nền cho phép ánh sáng phát ra đồng đều và không bị nhiễu, phủ thêm lớp phủ phophor để biến ánh sáng xanh của led thành ánh sáng. màu trắng, dây tóc thu được dẫn đến hiệu suất phát quang khá cao.

Bóng đèn led gia đình trước đây thường sử dụng gói led làm nguồn sáng và phải có bộ tản nhiệt đủ lớn đi kèm nên giá thành cao. LED Filament ra đời đã cho phép sản xuất các loại bóng đèn led gia dụng như bóng đèn sợi đốt với giá thành rẻ hơn nhưng hiệu suất phát quang, chất lượng và tuổi thọ tốt hơn rất nhiều. Để giải quyết vấn đề tản nhiệt, người ta sử dụng hỗn hợp khí (heli) dẫn nhiệt tốt từ dây tóc dẫn đến lớp vỏ thủy tinh bên ngoài và năm 2008 Ushio và Sanyo đã được cấp bằng sáng chế cho dây tóc led. Nhờ sự ra đời của đèn LED dây tóc, ngành công nghiệp sản xuất bóng đèn sợi đốt lạc hậu tưởng chừng như sắp diệt vong trên toàn thế giới đã được khôi phục và đang có bước nhảy vọt lên một tầm cao mới. Sản phẩm bóng đèn LED dây tóc có tuổi thọ cao, chất lượng tốt, đặc biệt là rất tiết kiệm điện.

Xem thêm một số thiết bị chiếu sáng khác của Paragon: đèn chiếu sáng khẩn cấp paragonđèn exit 1 mặt paragonmáng đèn âm trần paragonmáng đèn chống thấm paragon,Đèn led âm trần paragon, Đèn led ốp trần paragon, Đèn led Panel paragonĐèn led Tuýp paragon, Đèn led dây paragon, Đèn led chiếu điểm paragonĐèn led nhà xưởng Paragon, Đèn đường led ParagonĐèn led pha paragonĐèn led paragon.