LED基板の分野に足を踏み入れると、いくつかの基本的な定義が頻繁に使われますが、初心者には区別が難しい場合があります。本文では、LED、LEDチップ、COB LEDチップについて解説します。分かりやすくするために、本文の最後に直接比較と図解を掲載しています。
LEDとは何ですか？
LEDの正式名称はLight Emitting Diode （発光ダイオード）です。正式名称を知れば、LEDがどのようなものか容易に理解できるでしょう。LEDは電流が流れることで発光する双方向ダイオードです。ラジオレコーダーなどの電子機器のインジケーターランプとして広く使用されています。
LEDチップとは何ですか？
「LED」と「LEDチップ」という名前は似ていますが、その光源は全く異なります。LEDはダイオードで光りますが、LEDチップは半導体で光ります。
コア半導体は、両端がそれぞれ正極と負極となる基板に接合されている。チップ全体はエポキシ樹脂でコーティングされている。
PN接合は単結晶シリコンで作られ、LEDチップの基本部品です。その名の通り、P型半導体とN型半導体で構成されています。P型半導体は空洞で、N型半導体は電子で満たされています。このPN接合に電流が流れると、N型半導体の電子がP型半導体に押し出され、再結合が起こり、光子として発光します。
LEDチップのパッケージに関しては、保護と光透過の両方が重要な考慮事項となるため、電子チップとは大きく異なります。LEDチップのパッケージタイプは主にSMD（SMT）、DIP（Dip）、COBの3種類があります。
SMD（表面実装デバイス）はチップを基板の表面に実装する方式で、DIP（デュアル・インライン・パッケージ）はチップを基板に挿入する方式です。これらの従来のパッケージ方式とは異なり、最新のパッケージ技術であるCOBは、LEDチップを基板上にはんだ付けすることに重点を置いています。COBは市場で高い人気を誇っているため、詳しく見ていきましょう。
COBとは LED製品 チップ？
COB LEDチップは、チップ・オン・ボードとも呼ばれます。形状は、ストリップ状、四角形、円形などがあります。
COB LEDチップの構造はそれほど難しくありません。COB LEDの基板表面にあるウェハ配置箇所は、銀粒子をドープした熱伝導性エポキシ樹脂で覆われています。次に、ウェハを基板表面に直接配置します。ウェハが基板にしっかりと固定されるまで熱処理を行います。最後に、ワイヤ溶接技術によってシリコンウェハと基板の間に直接電気接続を確立します。
MCOB（Multiple Chip on Board）もその一つです。これは、LED電球やLED蛍光灯に複数のチップが組み込まれていることを意味します。
MCCOB（Multiple Chips and Cups on Board）は、チップを光学カップ内に直接配置するパッケージング手法です。複数のカップを同時に形成することも可能です。その原理はシンプルです。反射原理に基づいてより多くの光エネルギーを放出するには、LEDチップの光がカップの底部に集中するため、カップ内に多くの角を設ける必要があります。これにより、光の利用率が大幅に向上します。高天井照明や投光照明などに応用できます。
COB LED チップの利点は何ですか?
LEDボードへの応用において、COBチップはより安価で利便性に優れています。第一に、電気的に安定しています。回路設計、光学設計、放熱設計は科学的かつ合理的です。第二に、優れたヒートシンクプロセス技術を採用し、LEDの熱ルーメン保持率を確保します。第三に、照明品質を向上させます。高演色性、均一な発光、ムラのない点灯、健康と環境への配慮といった特徴を備えています。第四に、ランプボード設計の難易度とそれに伴うメンテナンスコストを軽減します。
LEDとCOB LEDチップの違い
- 定義と用途はそれぞれ異なります。LEDとは、発光角の広い表面実装型の発光ダイオードを指します。初期のプラグインパッケージと比較して、高効率、高精度、低溶接率、軽量、小型などの利点があり、デバイスのインジケータライトによく使用されます。一方、COBチップとは、チップが基板全体に直接実装されているチップを指します。低電力チップで高出力LEDライトを実現するための優れたソリューションです。チップの放熱を分散させ、光効率を向上させ、LEDライトのグレア効果を改善できます。COBは光束密度が高く、グレアが少なく柔らかい光で、均一な配光を発します。そのため、目の保護機能を備えたランプにもよく使用されます。
- LEDの発光原理はダイオードに基づいていますが、COBはLEDチップを基板に直接貼り付けたものです。この技術はメッキ、リフロー、パッチ工程が不要なため、労力とコストを大幅に削減できます。
