SMD светодиоды – светодиоды поверхностного монтажа
С каждым годом светодиоды находят себе все более широкое применение, и могут использоваться во многих областях светотехники, включая освещение объектов ЖКХ и системы обеспечения аварийного освещения. Светодиоды незаменимы во всевозможных дизайнерских проектах, включая оформление архитектурных сооружений, декоративную подсветку автомобилей и многое другое.
Все это становится возможным благодаря их чистому свету, экономичности и безопасности. Светодиодные светильники устанавливаться в подъездах, подземных переходах, на лифтовых площадках – везде, где требуется минимальное обслуживание и экономия энергозатрат при надлежащем качестве и надежности осветительного оборудования.
Мощность светодиодов все время повышается, их световой поток увеличивается, и совсем не удивительно, что и эти компоненты в SMD (surface mounted device – устройство с креплением на поверхность) исполнении теперь ничуть не менее, а в последние годы – все более популярны, чем светодиоды традиционной формы с круглой линзой из пластика на длинных ножках.
SMD чип, обладающий мощным световым потоком, удобен тем, что кристалл светодиода максимально приближается к теплоотводу, а этого крайне трудно достичь с корпусным исполнением компонента. Мощность SMD светодиодов находится в диапазоне от 0,01 до 0,2 Вт, а технологически, на керамические подложки устанавливаются от 1 до 3 отдельных кристаллов.
Конструкция SMD светодиода предполагает непосредственное соединение припоем контактных площадок его подложки с монтажной платой. Угол освещения у SMD светодиодов более широк, и, благодаря этой особенности, сейчас широко изготавливаются сборки в виде ламп со стандартным цоколем.
Миниатюрные корпуса SMD светодиодов делают их просто идеальными для применения в разнообразных дисплеях и светодиодных табло. Такие элементы легко монтировать на платы, они могут быть объединены в линейки и в ленты, которые удобно делить на части и монтировать, как в световые короба, так и снаружи декоративных конструкций.
Корпуса SMD диодов бывают разных типоразмеров. Это расширяет спектр их применения практически для любых технических решений.
Кристаллы SMD светодиодов выращиваются с использованием стандартной технологии, называемой металлоорганической эпитаксией. Толщины слоев, выращиваемых при этом, измеряются и строго контролируются в пределах от нескольких десятков ангстрем до единиц микрон. Затем разные слои необходимо легировать примесями, акцепторами или донорами, чтобы получить p-n-переход с обильной концентрацией электронов в n-области и дырок — в р-области.
Важным этапом изготовления является травление пленок, создание контактов к n- и р-слоям, покрытие контактных выводов металлическими пленками. Пленку, выращенную на одной подложке, разрезают на несколько тысяч чипов, площадь которых обычно составляет от 0,06 до 1 квадратных миллиметров. После этого из чипов делают светодиоды.
Кристалл монтируется в корпус, затем делаются контактные выводы, и, наконец, изготавливаются оптические покрытия для просветления поверхности вывода излучения или же отражающие его. Если изготавливается белый светодиод, то равномерно наносится люминофор. Далее необходимо обеспечить отвод тепла от корпуса с кристаллом, и изготовить пластиковый купол, фокусирующий свет в нужный телесный угол. Так примерно половину стоимости светодиода составляют именно эти этапы высокой технологии.
Технология, когда несколько SMD светодиодов располагаются на одной подложке, называется СОВ (chip-on-board – чип на плате). Принцип технологии COB в размещении на плате сразу нескольких кристаллов без корпусов и керамических подложек, а также покрытии этих кристаллов одним общим слоем люминофора. Благодаря этому, стоимость такой матрицы светодиодов значительно снижается.
По какой бы технологии не был выполнен SMD светодиод, он монтируется на одну общую подложку. Металлическая подложка зачастую выполняет функцию охладителя, и иногда, если сборка обладает значительной мощностью, такой сборке требуется дополнительное охлаждение, для этого применяют дополнительный радиатор, и даже иногда вентилятор.
Большое количество маломощных SMD светодиодов в одном светильнике делает возможным получение качественного рассеянного света без необходимости применения специальных оптических систем. Достаточно только защитного стекла, потери в котором составляют всего 8%.
Читайте также по этой теме: Применение светодиодных лент
