Quando entriamo nel campo di PCB a LED, alcune definizioni di base sono spesso utilizzate, ma difficili da distinguere per chi ha la mano inesperta. Il testo introdurrà cosa sono i LED, i chip LED e i chip LED COB. Un confronto diretto e immagini sono aggiunte alla fine del testo per una facile identificazione.
Cos'è il LED?
Il nome completo del LED è Light Emitting DiodoDopo aver introdotto il suo nome completo, credo che sarà facile per voi capire cos'è un LED. È un diodo bidirezionale che si illumina quando passa corrente. È ampiamente utilizzato come spia luminosa per radioregistratori e altre apparecchiature elettroniche.
Che cosa è un chip LED?
Sebbene il nome "LED" e "chip LED" non sembrino diversi, le loro fonti luminose sono completamente diverse. Il LED è illuminato dal diodo, mentre il chip LED è illuminato dal semiconduttore.
Il centro semiconduttore è fissato al substrato le cui due estremità sono rispettivamente l'elettrodo positivo e l'elettrodo negativo. L'intero chip è rivestito con resina epossidica.
La congiunzione PN, realizzata in silicio monocristallino, è una parte fondamentale di un chip LED. Come suggerisce il nome, è composta da un semiconduttore a forma di P e da un semiconduttore a forma di N. Il semiconduttore a forma di P è una camera vuota, mentre il semiconduttore a forma di N è riempito di elettroni. Quando la corrente attraversa questa congiunzione PN, l'elettrone nella camera N viene spinto verso la camera P, innescando la ricombinazione e quindi l'emissione luminosa sotto forma di fotone.
Per quanto riguarda il package del chip LED, esso differisce notevolmente da un chip elettronico all'altro, poiché sia la protezione che la trasmissione della luce sono fattori importanti. Esistono principalmente tre tipi di package per i chip LED, tra cui: SMD SMT, DIP e COB.
La tecnologia SMD (Surface Mount Device) prevede il montaggio del chip sulla superficie della scheda, mentre la tecnologia DIP (Dual In-line Package) prevede l'inserimento del chip nel PCB. A differenza dei tradizionali metodi di package sopra descritti, la moderna tecnologia COB si concentra sulla saldatura di un gruppo di chip LED sulla scheda. Gode di grande popolarità sul mercato, quindi la analizzeremo più approfonditamente.
Che cosa è il COB LED patata fritta?
Il chip LED COB è anche chiamato chip on board. Può avere la forma di una striscia, di un tetragono o di un cerchio.
La costruzione di un chip LED COB non è poi così difficile da comprendere. Il punto di posizionamento del wafer sulla superficie del substrato del LED COB viene ricoperto con resina epossidica termoconduttiva drogata con particelle d'argento. Il wafer viene quindi posizionato direttamente sulla superficie del substrato. Il trattamento termico deve essere applicato fino a quando il wafer non è saldamente fissato al substrato. Infine, la connessione elettrica viene stabilita direttamente tra il wafer di silicio e il substrato mediante la tecnologia di saldatura a filo.
MCOB (Multiple Chips on Board) è un'altra variante. Significa che più chip sono generalmente integrati nelle lampadine o nei tubi LED.
MCCOB (Multiple Chips and Cups on Board) è un approccio al packaging che posiziona il chip direttamente all'interno di un contenitore ottico. È anche possibile realizzare più contenitori contemporaneamente. Si basa su un principio semplice. Per far fluire più energia luminosa secondo il principio di riflessione, è necessario progettare numerosi angoli nel contenitore, poiché la luce del chip LED è concentrata sul fondo. In questo modo, il tasso di utilizzo della luce aumenta notevolmente. Possono essere applicati a fari a luce diffusa e proiettori.
Quali sono i vantaggi del chip LED COB?
Per le applicazioni su schede LED, i chip COB sono più economici e pratici. In primo luogo, sono elettricamente stabili. Il design del circuito, il design ottico e il design della dissipazione del calore sono scientifici e ragionevoli. In secondo luogo, utilizzano una buona tecnologia di processo di dissipazione del calore per garantire il tasso di ritenzione del flusso luminoso termico dei LED. In terzo luogo, migliorano la qualità dell'illuminazione. Presentano caratteristiche di elevata resa cromatica, luminescenza uniforme, assenza di spot e protezione per la salute e l'ambiente. In quarto luogo, riducono la difficoltà di progettazione delle schede e i conseguenti costi di manutenzione.
Differenze tra chip LED e chip LED COB
- Hanno definizioni e utilizzi diversi. Il LED si riferisce a un diodo a emissione luminosa montato in superficie con un ampio angolo di emissione. Rispetto ai primi package plug-in, presenta i vantaggi di elevata efficienza, buona precisione, bassa velocità di saldatura, leggerezza e volume ridotto. Viene spesso utilizzato nelle spie luminose dei dispositivi. Al contrario, il chip COB si riferisce a un chip direttamente legato all'intero substrato. Rappresenta una buona soluzione per chip a bassa potenza per realizzare luci LED ad alta potenza. Può disperdere la dissipazione del calore del chip, migliorare l'efficienza luminosa e ridurre l'effetto abbagliante delle luci LED. Il COB ha un'elevata densità di flusso luminoso, riduce l'abbagliamento e la luce morbida ed emette una distribuzione uniforme della luce. Pertanto, è comunemente utilizzato anche nelle lampade con funzione di protezione degli occhi.
- Il loro principio di emissione luminosa è basato sul diodo, mentre il COB è il chip LED fissato direttamente al substrato. Questa tecnologia non richiede placcatura, rifusione o patch, con un conseguente notevole risparmio di manodopera e costi.
