Преимущества технологии Chip On Board

Несколько слов о COB-светодиодах, их отличия и особенности

Обычный светоизлучающий диод представляет собой полупроводниковое устройство, способное формировать оптическое излучение в момент, когда через него пропускается электрический ток. С другой стороны, светодиоды, выполненные по технологии COB (Chip On Board), появились значительно позже, но уже успели зарекомендовать себя, как надёжные устройства, пригодные для использования в различных осветительных приборах.

Когда были созданы мощные светодиоды SMD (Surface Mounting Device), приобрёл актуальность вопрос наращивания их светоотдачи с возможностью выработки рассеянного света. В процессе совершенствования светодиодов появилась концепция, в рамках которой предлагалось размещать на плату в едином корпусе несколько кристаллов. Дальнейшая деятельность разработчиков была связана с уменьшением размера кристаллов, а не с попытками увеличения их мощности.

COB-светодиод

В результате таких экспериментов исследователям и удалось получить COB-светодиод, имеющий одно основание, на плоскости которого размещено несколько маленьких чипов. Что касается используемой печатной платы, то в её основе имеется металлизированный слой. В целом же, печатная плата имеет три слоя:

  • металлизированное основание,
  • диэлектрическую прослойку,
  • токопроводящий слой.

Стоит отметить, что основание изготавливают из металла с хорошим показателем теплопроводности. Это говорит о том, что данный слой, помимо основной функции, выполняет роль радиатора, т.е. рассеивает вырабатываемое в процессе функционирования устройства тепло.

Кратко о производстве COB-светодиодов

Для объединения светодиодов с платой используется адгезив, после чего они соединяются между собой. В завершающей стадии изделие покрывается слоем люминофора. Такой подход позволяет производить COB-матрицы, формирующие луч рассеянного равномерного света без необходимости включения в конструкцию иных оптических изделий. Кроме того, технология делает возможным создание матриц практически любой формы по достаточно невысокой стоимости, что также немаловажно для производителей.

COB-светодиод

Если рассматривать процесс подготовки COB-матрицы подробнее, то он начинается с нанесения тонкого слоя адгезива, делающего возможным соединение светодиодов за счёт поверхностного сцепления с основанием. Стоит отметить, что слой должен быть нанесён таким образом, чтобы обеспечить надёжное соединение LED-кристаллов и равномерный отвод тепловой энергии. Добиться этого удалось за счёт внедрения технологии магнетронного распыления, которая помогла получить первые экземпляры плат Multi Chip On Board, т.е. с многочисленными кристаллами на едином основании.

В дальнейшем на поверхности основы устанавливаются чипы, а затем поверхность подвергается очистке от любых посторонних частиц. На следующем этапе осуществляется электрическое соединение светодиодов, после чего остаётся лишь нанести люминофор.

Достоинства и недостатки COB-матриц

Что касается сильных сторон COB-матриц, то в первую очередь следует сказать о высокой универсальности. Производители могут создавать COB-матрицы любых размеров, дополняя их всеми необходимыми функциональными элементами. Это означает, что изделие такого типа может быть изготовлено для осветительного прибора любой формы. Кроме того, при необходимости можно с лёгкостью заменять элементы, вышедшие из строя в процессе эксплуатации.

Ещё одним плюсом является равномерный рассеянный свет, излучаемый COB-светодиодами. Благодаря этому предметы, освещаемые светильником или фонарём на COB-светодиодах, имеют выраженные светотеневые границы. Важно и то, что COB-матрицы имеют неплохие показатели светоотдачи. Так, в некоторых случаях эта характеристика достигает отметки в 165 лм/вт.

COB-светодиод

Главным недостатком COB-матриц является их непригодность к ремонту. Это означает, что при выгорании хотя бы одного чипа придётся осуществлять замену всей матрицы целиком.

В качестве примера фонаря на COB-светодиодах можно рассмотреть Focusray 1062, о котором мы рассказывали недавно. Он неплохо защищён от внешнего воздействия, выдаёт рассеянный равномерный свет и отлично подойдёт для освещения участка во время отдыха в загородном доме или на даче, места туристической стоянки в походе и т.д.

Подводя итог можно сказать, что COB-светодиоды выглядят весьма перспективно. Несмотря на то, что сейчас они не слишком распространены, в будущем, вероятно, ситуация изменится в их пользу. Даже если они не найдут широкого применения в фонариках, то уж наверняка отлично подойдут для уличного освещения, ламп и некоторых других осветительных приборов.

Преимущества технологии Chip On Board

В полупроводниковой светотехнике до 2009 года было только одно направление – повышение мощности свечения диода. Это направление носит название Power LED, что в переводе означает «мощные светодиоды». Ученые смогли изобрести лампу, мощность которой достигала до 10 Вт. Но большим спросом, как правило, пользовались излучатели мощностью от 1 до 6 Вт.

Начиная с 2009 года, на рынке появляются SMD-диоды. Такая технология означает то, что устройство крепится на поверхность с помощью пайки, а каждый диод порывается слоем люминофора. Такие светильники маломощные и создают рассеиваемый свет за счет большого количества диодов (до семисот штук).

Следующим шагом в развитии стала технология СОВ, которая расшифровывается как «многочисленные кристаллы на плате». Суть Chip On Board заключается в том, что на плату кристаллы крепятся без корпуса и без подложек из керамики. Затем все кристаллы покрываются равномерным слоем люминофора. За счет этого лампа будет светить равномерно. Такая конструкция позволила существенно снизить стоимость на светодиоды.

Устройство COB-светодиодов демонстрируется на картинке:

Технология Chip On Board

Технология изготовления

Преимущества СОВ перед SMD состоит в том, что на один квадратный сантиметр размещается всего лишь 70 кристаллов. А это означает, что размеры светильника значительно уменьшены, но при этом ярость остается неизменной.

Современная светодиодная лампа

Chip On Board матрицы изготавливаются по определенной технологии, которая включает такие этапы:

  • подложка покрывается специальным клеевым составом, который обеспечивает адгезионные качества;
  • установка на подложку кристаллов;
  • затвердение слоя клея, который выполняет защитную функцию;
  • чистка матрицы от загрязнения при помощи плазменной технологии;
  • пайка платы и контактов кристаллов между собой;
  • покрытие люминофором, который смешивается с силиконом (последний необходим для герметизации кристаллов).

Самый сложный этап в данной технологии — равномерное нанесение очень тонкого слоя адгезионного материала. Для того чтобы кристаллы закрепились на подложке необходимо нанести тонкий слой клея, только он должен быть установленной толщины. Если этот слой будет тонким, то в ходе использования кристаллы отпадут. В случае если слой толстый – недостаточный контакт между подложкой и элементом (тепловая отдача уменьшается).

COB-светодиод

Вопрос решился китайскими учеными, которые предложили метод, с помощью которого адгезионный слой наносится равномерно, тем самым улучшая тепловой контакт. Этот метод носит название магнетронное распыление. Усовершенствованные матрицы называются теперь Multi Chip On Board. На сегодня практически все светодиоды СОВ-матрицы изготавливаются по этой технологии, тем самым создавая лампы высоких мощностей.

Характеристики и параметры светодиодов

Применение современных технологических процессов позволяет изготовлять светильники, в которых используется матрица СОВ, с мощностью до 100 Вт. А светоотдача при этом достигает 150 Лм/Вт. Типичная матрица Chip On Board имеет две формы: круглую и квадратную. Ее размеры (диаметр и сторона соответственно) колеблется от 1 до 3 см.

Характеристики диодов

Но бывают светодиоды Chip On Board и больших размеров. Производители матрицы СОВ дают срок службы изделия до 30 000 часов, а более мощные светодиоды способны работать до 50 000 часов.

Такие показатели привели некоторых специалистов к мысли, что Chip On Board обладает низкой надежностью. Эти цифры о сроке службы изделия получены в ходе математических исследований. Светодиоды испытывались при экстремальных условиях, и результат принес следующие значения: при непрерывном режиме, устройство способно проработать до шести лет. За такое длительное время появятся другие более мощные и лучше модели изделия.

Но следует помнить о том, что все производители элементов освещения на основе матрицы Chip On Board дают гарантийный срок до 20 000 рабочих часов. Если за это время что-то произойдет, то они готовы осуществить бесплатный ремонт.

Конечно, СОВ-матрицы имеют и недостатки, но они не столь существенны по сравнению с достоинствами. Светильники с такой матрицей стоят дороже чем обычные, но если посчитать расход электроэнергии, то очевидно, что светодиодные лампы более выгодные.

Напоследок рекомендуем просмотреть видео, на котором наглядно демонстрируются лампы с COB-светодиодами:

Вот мы и рассмотрели Chip On Board светодиоды, их преимущества, характеристики и конструкцию. Надеемся, предоставленная статья была для вас полезной и интересной!

COB светодиоды и лампы на их основе

Технология COB (Chip On Board) добралась и до светодиодов. Метод, при котором чип монтируют непосредственно на плате, давно используется в штамповке унифицированных электронных плат и зарекомендовал себя чрезвычайной надёжностью и миниатюрностью. Его появление внесло новизну в развивающийся светодиодный мир, позволило заглянуть за горизонт возможностей полупроводниковых компонентов.

Суть технологии

чип

Идея размещения множества кристаллов светодиодов на плате в одном корпусе, возникла в результате неудачных попыток повысить светоотдачу и одновременно получить рассеянный свет от группы мощных светоизлучающих SMD элементов. Мощные SMD светодиоды нуждаются в сложной системе охлаждения, что влечет за собой значительное повышение стоимости конечного изделия.

Читайте также  Декоративные клумбы своими руками

Ученые отказались от увеличения мощности одного кристалла и начать эксперименты по увеличению и минимизации чипов светодиодов в одном корпусе. Результатом опытов стала технология COB, которая подразумевает монтаж множества мельчайших чипов, включенных последовательно-параллельно, на общее основание. Печатная плата, как правило, изготавливается на металлической основе (Metal Core Printed Circuit Board, MCPCB) и состоит из трех основных слоев – самой металлической основы, диэлектрика и токопроводящего слоя. Основу изготавливают из металлических сплавов с высокой теплопроводностью. Таким образом MCPCB выполняет роль не только материнской платы, но и является хорошим теплопроводом. На MCPCB чипы светодиодов крепятся при помощи адгезива, затем соединяются между собой и покрывают единым слоем люминофора.

Полученная COB матрица испускает равномерно рассеянный свет, не перегревается (при должном теплоотводе) и не требует сложных оптических систем. С помощью COB технологии можно изготавливать матрицы абсолютно любой геометрической формы с малой себестоимостью, чего нельзя было достичь ранее известными способами.

Еще пару слов о производстве

матрица

Изготовление COB матрицы начинается с подготовки подложки, на рабочую поверхность которой наносят тонкий слой адгезива. Требования к толщине слоя адгезива очень высокие. С одной стороны он должен обеспечить надёжный контакт с LED кристаллами микроскопических размеров, а с другой – гарантировать равномерный отвод тепла.

Ученым удалось достичь равномерного распределения вещества с высокой адгезией по поверхности основания, применив метод магнетронного распыления. В результате тепловой контакт между чипом и основанием стал более совершенным, а технологию стали именовать MCOB (Multi Chip-on-Board).

В научной литературе понятия COB и MCOB зачастую имеют один общий смысл.

На подготовленную основу будущего COB светодиода устанавливают чипы и методом плазменной очистки удаляют мельчайшие частички мусора. Затем производят электрическое соединение светодиодов и, в конце, наносят слой жидкого люминофора. После затвердевания он не только не пропускает ультрафиолет, но и защищает элементы платы от внешнего воздействия.

Отличительные характеристики COB

Наравне с другими типами светодиодов, COB матрицы имеют свои «светлые и темные стороны», о которых стоит упомянуть. Первый плюс в пользу COB – это форма матрицы, которую можно изготовить круглой, квадратной, с технологическими отверстиями… В общем, любой. Это позволяет дублировать размеры практически любого источника искусственного света и подстраиваться под нужную форму. Второй положительный аспект – качество излучаемого света. Предметы, освещаемые COB светильниками, имеют чёткую теневую границу за счет равномерного распределения светового потока. Лампы на SMD светодиодах не могут похвастаться такой контрастностью из-за отдельно расположенных кристаллов и отражателей.

Нельзя пройти мимо энергетических показателей. Мощность одной COB матрицы зависит от её геометрии, количества кристаллов и совершенства применяемой технологии изготовления. Стоит отметить высокую светоотдачу COB матриц. Например, наиболее технологически совершенная, массово производимая COB матрица CXB1820 от компании Cree, имеет светоотдачу в 166 лм/Вт.

Недостатком COB технологии можно назвать не ремонтопригодность матрицы в случае частичного или полного выхода из строя отдельных чипов.

О продукции

В экономически развитых странах COB светильники уже доказывают своё превосходство на практике. Не дожидаясь совершенствования технологического процесса и снижения себестоимости COB матриц, швейцарцы активно переоборудуют уличные фонари и рекламные вывески под новую технологию. В крупных универмагах и мелких магазинах на смену люминесцентным лампам пришли светодиоды. Такое активное внедрение энергосберегающих технологий объясняется желанием богатой Швейцарии в ближайшие 20 лет полностью отказаться от атомных электростанций.

В других странах Еврозоны светодиодные источники света также превалируют над люминесцентными, за счет государственной поддержки и рекламных акций. На российском рынке выпуск мощных светоизлучающих диодов COB наладила компания «Оптоган». Сегодня компанией «Оптоган» наиболее совершенная линейка COB светодиодных матриц представлена серией OCC. Каждая COB матрица может иметь определённую температуру цвета (тёплую, нормальную, дневную или холодную) с четким указанием бина яркости. Более подробную информацию можно найти в спецификации.

Filament LED и лампы на их основе

COB лампа

Светодиодные нити (filament LED) являются модифицированной версией COB матриц. Несмотря на то что COB и filament основаны на общей технологической базе, они имеют явные конструктивные отличия. В светодиодных нитях кристаллы наносят не на металлическую пластину, а, как правило, по окружности стеклянного стержня. Поэтому технологию часто называют сокращенно COG (Chip-on-Glass).

Практическое применение светодиодных нитей продиктовано необходимостью создания экономичных осветительных приборов, максимально схожих с лампами накаливания. Вместо нити накала в стандартный корпус Е14, Е27 со стеклянной колбой встраивают несколько filament стержней, а в цоколе монтируют миниатюрный драйвер. Функцию радиатора выполняет тонкое стекло колбы и газ, которым она заполнена. Конечно, конусное расположение филаментов внутри колбы не позволяет полностью имитировать нить накала, но вся конструкция в целом сохраняет эстетические свойства своего предшественника. Кроме этого, такая разновидность COB технологии дала жизнь новому подвиду светодиодных ламп.

Готовые светодиодные светильники, прожекторы и просто лампы, сконструированные по COB технологии, только берут разбег в гонке, в то время, когда аналогичная SMD продукция уже мчится на большой скорости. Этот факт хорошо заметен в розничной торговле, где по-прежнему преобладают дешёвые лампочки на SMD светодиодах. Но это только начало. Пройдет немного времени и люди достойно оценят преимущества COB технологии, что непременно отразится на спросе продукции на основе технологии Chip On Board.

Преимущества светодиодных светильников Chip On Board: особенности конструкции и функционал

Преимущества светодиодных

В нашу жизнь всё активнее внедряется освещение с использованием световых диодов. Кроме LED светильников есть ещё Chip On Board светильники, использующие излучатели большей мощности.

Осветительные Chip устройства On Board – это световые источники, использование которых даёт ощутимую экономию электрической энергии. Но споры по поводу, какие лучше, а какие хуже, продолжаются.

Поэтому в данной статье мы попробуем разобраться в этом вопросе.

Когда появились на рынке

До две тысячи девятого года на рынке полупроводниковой световой техники безраздельно господствовали LED светильники, с добавочным обозначениемPower («мощные»).

Эти световые источники обладали мощностью до десяти ватт. Но популярностью пользовались, в основном, светильники с показателем мощности от одного до шести ватт.

В две тысячи девятом году на рынок выходят SMD светильники. По технологии производства они отличались способом крепления к поверхности (использовался метод пайки), и покрытием светодиодов люминофором.

Эти световые источники, имея большое число световых диодов (700 штук), обладали небольшой мощностью и применялись для создания рассеянного освещения.

Chip светодиодные On Board

Следующим этапом стало появление Chip On Board, что означает – «множество кристаллов, установленных на монтажной плате». Суть технологии состоит в креплении кристаллов к плате безкерамических подложек и корпуса.

После монтажа на кристаллы наносится люминофорный слой, что даёт равномерное свечение. Такое конструктивное решение значительно уменьшило стоимость светильника.

Технология производства

На 1 см 2 Chip On Board светильников монтируется не более семидесяти кристаллов, что качественно отличает их отSMD устройств меньшими размерами без потери яркости свечения.

Chip On Board матрицы производятся по определённой технологии, включающей в себя следующие этапы:

  1. Подложку обрабатывают особым клеящим составом, обеспечивающим адгезию (сцепление).
  2. Крепление кристаллов к подложке.
  3. Отвердевание защитного клеевого слоя.
  4. Очистка матрицы от различного рода загрязнений плазменным методом.
  5. Соединение кристаллов с платой при помощи пайки.
  6. Покрытие кристаллов смесью силикона с люминофором (силикон герметизирует кристаллы).

Основным и довольно трудоёмким технологическим процессом является равномерное покрытие подложки клеящим составом строго определённой толщины.

Chip описание On Board

Если толщина будет недостаточной, то в процессе эксплуатации кристаллы отвалятся, если толщина будет избыточной, то сила контакта кристалла с подложкой будет мала, что существенно снижает отдачу тепла.

Эту проблему решили учёные из Китая, разработавшие методику магнетронного распыления.

Использование данной методики позволяет наносить адгезионный состав оптимальной толщины, что улучшает тепловую отдачу. Оптимизированные матрицы носят название

На данный момент все Chip On Board диоды производятся по данной технологии, что даёт возможность получения светильников с большой мощностью.

Характеристики световых диодов

Современные технологии позволяют создавать световые приборы с матрицей Chip On Board, обладающих мощностью до ста ватт и производительностью сто пятьдесят Лм/Вт.

Типовая матрица бывает квадратной или круглой с размерами стороны либо диаметра от одного до трёх сантиметров.

Существуют световые диоды и с большими параметрами. Эксплуатационный срок, заявленный изготовителями Chip On Board светильников, составляет тридцать тысяч часов, светодиоды с большей мощностью – пятьдесят тысяч часов.

Эти цифры наталкивают на мысль о низкой надёжности Chip On Board устройств. Все значения получены в ходе испытаний в условиях, максимально приближённых к экстремальным и рассчитаны математическим путём.

Читайте также  Утепление фасада штукатуркой

В результате выяснилось, что светильник может исправно и непрерывно функционировать на протяжении 6 лет.

Срок гарантии – двадцать тысяч часов в режиме эксплуатации. В случае поломки производится бесплатная замена или ремонт.

Естественно, у Chip светильников On Board есть недостатки, но они настолько несущественные в сравнении с преимуществами, что говорить о них не имеет смысла.

На сегодня это вся информация, которую мы подготовили для вас касательно конструктивных особенностей и преимуществ использования светильников. Свои вопросы задавайте в комментариях под статьёй, мы обязательно постараемся вам помочь.

Cob или csp чипы лучше. Светодиоды типа COB

COB светодиоды – это обычно конструкции в виде матрицы, содержащей от нескольких десятков до нескольких сотен светоизлучающих кристаллов. Примером светодиода, собранного по технологии COB является популярный светодиод типа SMD 2835, о котором есть информация в статье об отличии SMD 2835 и 3528 светодиодов.
Развитие светодиодных устройств идет по пути увеличения их яркости, точнее получения всё большего светового потока. Поток можно увеличить несколькими способами:

  • увеличить мощность единичного светодиода;
  • скомбинировать в одном корпусе светодиода несколько десятков или сотен маломощных светоизлучающих кристаллов.

Первые попытки были в виде светодиодов типа «Пиранья». В них в один корпус помещали три или четыре кристалла небольшой мощности. Еще одним примером такого подхода стал трех-кристальный светодиод SMD 5050.

В «Пиранье» кристаллы припаиваются на торец проволочного вывода, который является пассивным теплоотводом, отводящим тепло на плату и токопроводящие медные дорожки.

В SMD корпусах кристалл(ы) устанавливаются на тонкое дно корпуса или керамические подложки. Тепло отводится через несколько тепловых контактов-переходов: кристалл – подложка – внутреннее дно корпуса, наружное дно корпуса – печатная плата или поверхность радиатора. Эти переходы имеют солидные тепловые сопротивления, не дающие теплу уходить от кристалла. Поэтому кристаллы в таких корпусах охлаждается не очень хорошо.

SMD-корпуса при установке большого количества светодиодов занимают немало места, «раздвигая» светящиеся точки светодиодов. Поэтому для выравнивания плотности свечения светильника в его конструкцию вводятся матовые или микропризматические светорассеиватели. Таким решением уменьшается световой поток. Даже прозрачные «экраны» поглощают до 10 % потока. А матовые – до 20 – 25 %.

Отличное решение этой проблемы нашли в начале этого столетия. Инженеры предложили размещать LED-кристаллы на подложке больших размеров. Если в SMD диоде ее размеры составляют от 1,4 до 6 мм, то новые подложки были диаметром 10 – 30 мм или прямоугольные – до 120 × 30 мм. Подложки изготавливают из теплопроводящей керамики, искусственного сапфира или просто из полупроводникового кремния. Кристаллы вначале приклеивали, но толщина клея была большая и его тепловое сопротивление тоже велико.

Приклеенные кристаллы соединяли в последовательные цепочки, работавшие от напряжения 9, 12, 24 В или более. Цепочки соединяли параллельно для набора нужной мощности и/или светового потока. Соединенные и проверенные цепочки покрывали люминофором на основе силикона или эпоксидных смол. Такой способ изготовления светодиодных матриц назвали COB-технологий. COB – это Chip-on-Board или «кристаллы на плате».

В 2009 г. в китайской Академии Наук придумали способ напыления тончайшего слоя адгезива («клея»). Технология получила имя Multi Chip on Board или МСОВ.

В СОВ-матрицах стоимость одного люмена светового потока колеблется от 0,07 руб. до 0,2 руб. При этом плотность кристаллов достигает 70 на кв. см. Светящиеся точки в матрице расположены намного плотнее, чем на плате с SMD-диодами. Люминофор может быть выполнен в виде линзы, которая сформирует нужную диаграмму светового потока. Так размеры COB-матрицы стали много меньше аналогичной по потоку SMD-«матрицы».

Мощность COB-матрицы может достигать сотен ватт, светоотдача – 120 – 160 Лм/Вт. Срок службы – до 50 – 60 тыс. часов. Высокая степень автоматизации производства довела среднюю стоимость не очень мощной COB-матрицы до эквивалента нескольких долларов. Поэтому ремонт светильника заменой матрицы может быть дешевле покупки нового светильника.

Технология Chip-on-Board

С приходом светодиодов на современный рынок систем общего освещения и мощных осветительных приборов, многие производители LED-продукции столкнулись с определенными проблемами, которые препятствовали распространению таких изделий.

Технология Chip-On-Board

Чем ярче становились LED-лампы, тем серьезней появлялась необходимость подобрать новые технологические решения, которые должны увеличить эффективность работы прибора и усовершенствовать его теплоотвод. Уже существующие системы изготовления осветительных приборов оказались не слишком эффективными в вопросах теплоотвода для мощных LED-приборов. Речь идет о SMD-технологиях и корпусных LED. В результате длительных разработок в данной сфере, удалось создать новую современную технологию, которая называется multi Chip-On-Board.

Основные преимущества технологии COB

Главным отличием данной технологии от предыдущих являются особенности монтажа полупроводниковых кристаллов: теперь они крепятся к самой плате, которая изготавливается из материалов с высокой теплопроводностью. Так получается обеспечивать качественный отвод тепла и получать достаточно низкое тепловое сопротивление.

Разработка данной технологии является важным шагом на пути к усовершенствованию светодиодных источников света. Представленная технология позволяет добиться максимально возможных показателей светоотдачи для светодиодов – более 110 лм/Вт, что в свою очередь дает возможность изготавливать миниатюрные лампочки с мощным освещением и качественной системой теплоотвода. Кроме того, лампы, изготовленные по технологии COB имеют меньшую стоимость, чем LED-лампы с таким же уровнем яркости.

Лампы, которые изготавливаются по технологии COB могут быть круглыми, прямоугольными или линейными. Также они могут быть на гибкой основе и заменять галогенные, люминесцентные и прочие осветительные приборы. Изделия COB с большой мощностью обычно монтируются на массивную плату-радиатор.

Раньше, если мощность лампы увеличивалась, то кристаллов на подложке также становилось больше. Сегодня большинство производителей предпочитает формировать надежную современную оптическую систему, которая увеличивает мощность и улучшает качество работы светильника.

Установка светодиодов по COB-технологии проходит в несколько этапов:

  • Нанесение адгезии на подложку.
  • Установка кристаллов и высыхание слоя защитного покрытия.
  • Очистка поверхности при помощи плазмы.
  • Соединение контактов кристалла и платы.
  • Обработка кристаллов силиконом с люминофором, которые равномерно рассеивают тепло от кристалла до теплоотвода.
  • Засыхание герметика.

Преимущества технологии LED COB

  • Уменьшение себестоимости светодиодных светильников и улучшение их работы.
  • Представленные технологии позволяют добиваться большей яркости света, даже если размеры лампы достаточно компактные.
  • При производстве подобных осветительных приборов используется в два раза меньше операций по сравнению с SMD.
  • Увеличенный показатель плотности чипа: на одном квадратном сантиметре может быть установлено до семидесяти чипов.
  • Более высокий период работы светодиодных ламп COB, при этом они более надежны и эффективны, чем обычные LED.
  • Представленные изделия отлично совмещаются с разными пускорегулирующими устройствами и системами диммирования света.
  • Световой поток получается равномерным и ярким без эффекта тени.
  • Компактные размеры.

В чем разница между COB и SMD светодиодами?

SMD – это способ монтажа электронных элементов на печатной плате. В SMD-корпусах размещают резисторы, конденсаторы, транзисторы, катушки индуктивности и пр.

Светодиоды типа COB – это технология изготовления обычно мощного или очень мощного светодиода. Светодиоды COB могут размещаться в корпусе типа SMD. Пример, SMD 2835 изготавливается по технологии COB.

Отличие светодиода типа SMD от COB состоит в том, что SMD – это вид корпуса светодиода, предназначенного для монтажа на поверхности платы, а COB – это технология изготовления светодиода или ценой матрицы.

Небольшой обзор COB светодиодов (3Вт и 5Вт) для точечных светильников

Товар особо обозревать не имеет смысла, но всё же решил сделать замеры и поделиться. Светодиодные матрицы заказывал для замены в ранее обозреваемых светильниках. Сперва заказал на пробу. После получения и проверки, заказал еще несколько штук в том же магазине. В общем кому интересны некоторые подробности — читаем дальше. Я заказывал модель 2820 мощностью 3Вт и 5Вт, с температурой свечения 3000К (теплый белый) и 4200К (белыйнатуральный белый). Брал чуть дешевле 0.7$ и 0.91$ соответственно (доставка была бесплатной). Пакеты и трэки показывать не буду, но отмечу, что оба заказа были отправлены с отслеживаемым трэком (LM…..CN). Первый дошел за две недели, а вот второй попал на новогодние праздники и с 14 декабря по 18 февраля посылка была непонятно где. Заказ приходит в подписанных пакетах.


Размеры у продавца указаны правильные, поэтому картинку с параметрами возьму у него.


Минимальная засветка диодов:


Под спойлером фотографии показаний мультиметра. Кому это не нужно, то ниже будет просто сводная таблица. Измерения

Светодиоды на 3 Вт подключались к драйверу 1-3Вт, светодиоды на 5Вт подключались к драйверу 4-7Вт. 3Вт — теплый белый 3000К


3Вт — белый 4200К

Читайте также  Забежная лестница своими руками

5Вт — теплый белый 3000К

5Вт — белый 4200К

Сводная таблица измерений:

Что в итоге можно сказать: 1. По мощности они немного не дотягивают, но возможно тут влияют сами драйвера. 2. Две матрицы на 5Вт используются каждый день уже более 4 месяцев — проблем нет. 3. Как и любые другие светодиодные матрицы — требуют пассивного охлаждения. 4. Спектр измерить не представляется возможным, но «на глаз» температура свечения похожа на правду. После дополнительных измерений можно добавить следующее: 1. Характеристики 5Вт матриц разной температуры свечения близки между собой. 2. Характеристики 3Вт матриц разной температуры значительно отличаются.

Касательно продавца: в виду длительной задержки второго заказа, приходилось общаться с продавцом — действительно общительный, внимательный и общается на русском (корявый русский конечно, но расшифровывать не приходится).

Через час работы: 3Вт — 49 градусов, радиатор тёплый, 5Вт — 59 градусов, радиатор можно держать руками, но дискомфорт ощущается. Через 2 часа температура осталась прежней. В комнате около 25 градусов. Эксплуатация матриц на верхних пределах (для 3Вт — 11В, для 5Вт — 17В) требует хорошего охлаждения, так как сила тока превышает номинальное значение в 1.5-2 раза (0.45А-0.60А)

Светодиодные лампы COB – будущее освещения

Светодиодные лампы COB

Светодиодные лампы и оборудование

Основным направлением светотехники является внедрение светодиодов в светильники всех мастей и видов. Но необходимо отметить, что единого направления данного развития нет. Сегодня кроме известных LED светильников на рынок поступают и так называемые COB светильники, в основе которых лежат более мощные светодиоды. Светодиодные лампы COB (Chip-on-Board) – это по сути, все те же светодиодные источники света, с помощью которых все хотят сэкономить потребление электроэнергии. Но среди специалистов до сих пор бушуют споры, в которых стороны никак не договорятся, как правильно выбирать.

Считается, что в современной светотехники до 2009 года было всего лишь одно направление развития – это увеличение мощности свечения диодов. И тогда, и сегодня это направление называют Power LED (мощный светодиод). Ученым удалось добиться значительных результатов – на свет появились светодиоды мощностью до 10 Вт. Хотя востребованными так и остались 3-6 ваттные приборы.

Cob светодиодная лампа

В чем же суть концепции Power LED? В принципе, все достаточно просто – снизить стоимость источников света. Считалось, что увеличение мощности, а соответственно и яркости, позволит уменьшить количество светодиодов. Но на самом деле всего этого не произошло. Стоимость светильников Power LED так и не снизилась, да и светоотдача повысилась ненамного. Почему так произошло?

  • Причина первая – светодиод является и всегда был точечным источником света. Но для основных условий эксплуатации любого светильника необходим рассеивающий свет. Поэтому диодные лампы для дома обеспечивались специальными оптическими системами. Без них источник света излучал яркость большой мощности, к тому же поток был ослепляющий. Но тут есть еще два фактора: во-первых, сами оптические системы стоили дорого, во-вторых, через них сам светильник терял определенное количество яркости (до 35%).
  • Причина вторая – сборка светодиодных ламп на COB диодах включает в себя достаточно большой объем ручного труда. Так что и здесь расходы сильно влияли на себестоимость изделия.

Прорыв

С 2009 года появились SMD диоды, мощность которых составляет 0,01-0,2 ватта. Состоят светодиоды данного типа из 1-3 кристаллов, которые приклеивались к керамической квадратной основе размерами от 1,4 до 6 мм. И каждый точечный диод покрыт сверху люминофором. Самое главное, что соединение светодиодов с плато происходит методом пайки. А, значит, весь технологический процесс можно полностью автоматизировать, избежав дорогого ручного труда.

Устройство светодиодной лампы

Устройство светодиодной лампы

Но и это еще не все.

  • SMD диоды маломощные, для одного светильника приходится устанавливать их в большом количестве (до 700 штук). А это стопроцентный рассеивающий свет. То есть, нет необходимости использовать дорогие и сложные оптические системы. Оптимальный вариант – плафон из обычного стекла, у которого светопотери составляют всего лишь 8%.
  • Светодиоды располагаются на плато через определенные промежутки, которые в несколько раз превышают размеры самих кристаллов. Поэтому так хорошо видны сами диоды по отдельности, а не в общей массе. К тому же есть возможность увеличить оптимальное свечение в комнатах, где стоит компьютер. Можно просто установить светильники с молочными светодиодами.

Единственный минус SMD светильников – низкая их ремонтопригодность. Разобрать и перепаять сгоревший диод вручную практически невозможно. Так что лучше, если заменить полностью светильник новым. Обойдется это недорого.

Прорыв продолжается

Итак, возвращаемся к теме «диодная лампа COB». Никто не собирался отказываться от этих светодиодов, просто пришла необходимость видоизменить сам светильник, сделав его недорогим. Вариантов изменения конструкции было несколько, но оптимальным оказался один.

Конструкция cob светодиода

  • Во-первых, отказались от керамических подложек. То есть кристаллы стали устанавливать на плато напрямую.
  • Во-вторых, все кристаллы покрывались единым слоем люминофора. Поэтому светильник светится равномерно без видимых отдельных светящихся точек.

И вот тут COB матрицы стали выигрывать перед SMD матрицами. В схемах светодиодных ламп на 220 В помешалось до 70 кристаллов на один квадратный сантиметр. То есть, светильник становится в разы меньше, но его яркость не уступала другим моделям. В конце концов появилась возможность использовать в источниках света данного типа и отражатели, и рассеиватели, которые устанавливаются на традиционных лампах.
Процесс производства

COB матрицы изготавливаются в несколько автоматизированных этапов.

  • На подложку наносится клеевой состав, который обеспечит высокие адгезионные качестве.
  • Монтаж кристаллов.
  • Затвердение клея.
  • Чистка матрицы плазменной технологией.
  • Пайка кристаллов с плато.
  • Нанесение люминофора.

Внимание! В данной технологии люминофор смешивается с силиконом. Последний обеспечивает полную герметичность световой конструкции.

Cob светодиод

Cob светодиод

Самая сложная технологическая операция, которую до недавнего времени невозможно было реализовать, это нанесение тонкого адгезионного слоя. Все дело в том, что слой клея должен быть определенной толщины. Если он будет тонким, то кристаллы в процессе эксплуатации начнут отклеиваться. Если будет слишком толстым, то уменьшится тепловая отдача кристаллов на подложку. Эту проблему решили китайцы, которые предложили использовать метод магнетронного напыления. Поэтому новые матрицы теперь носят название MCOB, то есть Multi Chip-on-Board, что в переводе означает «многочисленные кристаллы на плате». Правда, от этого устройство светодиодной лампы не изменилось. Именно эта технология позволяет в настоящее время производить светодиодные лампы больших мощностей.

Параметры и характеристики

Итак, технические характеристики. Современные COB светильники могут достигать мощности 100 Вт. При этом яркость свечения достигает до 150 Лм/Вт, что является даже очень приличным показателем.

Размеры матрицы (она может быть квадратной или круглой) от 1 до 3 см. Это для внутреннего применения. Для уличных светодиодных ламп используются диоды с размером матрицы 3×12 см. Срок службы светодиодных ламп с COB диодами составляет 300000 часов, более мощные аналоги служат до 500000 часов.

Некоторые специалисты, учитывая небольшой срок службы, говорят о низкой способности данного вида светильников. Но тут есть один нюанс. Проверка срока эксплуатации ламп проводилась в экстремальных условиях. После чего математическими исчислениями подвели итог, что они в непрерывном режиме проработают 6 лет. А за это время, наверняка, появятся новые осветительные приборы, более экономичные, надежные и яркие.

Внимание! Практически все производители дают гарантийный срок эксплуатации 200000 часов, в течение которого они готовы провести ремонт.

Как светит cob светодиоды

В принципе, технические характеристики говорят о том, что светодиодные лампы на сегодняшний день это самый экономичный вариант системы освещения в доме. Конечно, он и самый дорогой в плане первого взноса (цена). Но стоит на них обратить внимание, если перед потребителем стоит проблемы экономии.

Заключение по теме

Для многих, наверное, уже не секрет, что многие европейские страны хотят отказаться от электроэнергии, которая выработана на расщеплении урана. Атомные электростанции ненадежны. К примеру, Швейцария до 2036 года закроет все АЭС, хотя на них ложиться до 41% выработки электроэнергии. Поэтому европейцы большие деньги вкладывают в разработку новых энергоемких технологий, где светодиодное освещение находится в приоритете.

И последнее по данной теме. Многие потребители задаются вопросом, какие светодиодные лампы все-таки лучше, как правильно выбрать? Если вы прочитали статью, тогда должны понять, что в этом вопросе нет смысла.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: