Бескорпусные светодиоды и новые многокристальные компоненты Philips Lumileds. Виды и типы светодиодов: классификация, характеристики, назначение Плюсы и минусы светодиодов SMD

Светодиоды становятся все более востребованными решениями, причем в самых разных сферах. Они могут задействоваться как декоративные изделия или же в целях освещения помещений, а также различных территорий за пределами зданий. Светодиоды поставляются на рынок в достаточно широком спектре модификаций. При этом разработчики соответствующих изделий периодически предлагают инновационные решения, которые в перспективе способны образовывать новые рыночные ниши. Каковы самые распространенные типы светодиодов сегодня? В каких целях они могут использоваться?

Что представляют собой светодиоды?

Прежде чем рассматривать распространенные типы светодиодов, изучим общие сведения о соответствующих устройствах. Светодиод представляет собой полупроводник, который способен преобразовывать электрический ток в свет. При этом полупроводниковый кристалл, который является его основным компонентом, состоит из нескольких слоев, характеризующихся 2 типами проводимости. А именно - дырочной и электронной.

Проводимость первого типа предполагает переход электрона с одного атома на другой, на котором есть свободное место. В свою очередь, на первый атом приходит другой электрон, на предыдущий — еще один и т. д. Данный механизм действует за счет ковалентных связей между атомами. При этом их перемещения не происходит. По сути дела, перемещается положительный заряд, который физики условно именуют дыркой. При этом при переходе электрона на дырки происходит выделение света.

По своей структуре светодиод в целом схож с выпрямительным диодом. То есть у него есть 2 вывода — анод и катод. Данная особенность предопределяет необходимость соблюдения полярности при подключении светодиода к источнику электрического тока.

Рассчитаны соответствующие изделия в общем случае на прямой ток в 20 миллиампер. В принципе, это значение можно и уменьшить, правда, в этом случае может измениться цвет и снизиться яркость светодиода. В свою очередь, увеличивать соответствующий параметр нежелательно. В случае если ток превышает оптимальное значение, то для того, чтобы уменьшить его до требуемого уровня, применяется ограничивающий резистор.

Существует довольно много нюансов, которые следует иметь в виду при инсталляции светодиодов. Это предопределяется их внутренней структурой, формой исполнения. В ряде случаев может потребоваться применять стабилизатор для светодиодов и иные электронные компоненты для обеспечения функционирования прибора, в который инсталлируется рассматриваемое изделие.

В зависимости от состава полупроводников в светодиоде он может быть красным, желтым, зеленым или же синим. Например, если в структуре соответствующего электронного компонента содержится нитрид галлия, то светодиод будет светиться синим. Собственно, одним из критериев, исходя из которых выделяются те или иные типы светодиодов, может быть их цвет.

Применение

Первые светодиоды, поставляемые на рынок, выпускались в корпусах из металла. Постепенно его стала заменять пластмасса. При этом по цвету она, как правило, выбирается с учетом цвета свечения светодиода. Однако довольно часто встречаются также прозрачные пластмассовые корпуса.

Рассматриваемые электронные устройства находят широкое применение в самых разных сферах. Это обусловлено тем, что практически все характеризуются:

Энергоэффективностью;

Долгим сроком службы;

Возможностью определять цвет свечения, а также регулировать его мощность;

Безопасностью;

Экологичностью.

Если говорить об энергоэффективности, светодиоды при одинаковой световой отдаче могут иметь существенно меньшую мощность, чем обычные лампы. Меньшая мощность светодиода при этом снижает общую нагрузку на энергосистему здания. Срок службы устройств может в несколько десятков раз превышать тот, что характеризует обычные лампы. При этом с точки зрения функций светодиоды могут совершенно не уступать им.

По мере образования массового спроса на подобные изделия, а также их удешевления, светодиоды все чаще применяются в тех же целях, что и обычные лампы. Каких-либо сложностей в инсталляции соответствующих решений в сравнении с традиционными осветительными приборами не возникает. Важно только убедиться в том, подходит ли конкретный светодиод для установки в электросеть помещения. Для этого может потребоваться заблаговременно — перед закупкой светодиодов - выявить ее основные параметры.

Какие еще преимущества могут иметь рассматриваемые решения?

Так, можно отметить, что цветовая температура светодиода может быть практически любой — в том числе при сочетании указанных выше цветов. Кроме того, устройства можно дополнять различными светофильтрами, которые могут значительно расширить сферу применения светодиодов с точки зрения подбора требуемой цветовой температуры.

Возможность управления мощностью свечения — еще одно преимущество рассматриваемых устройств. Данная опция отлично сочетается с их высокой энергоэффективностью. Мощность светодиода может регулироваться в автоматическом режиме — исходя из фактических условий пользования осветительными приборами. И это практически не влияет на срок их службы.

Светодиоды экологичны, поскольку не выделяют вредных для человека видов излучения. Данная характеристика, опять же, расширяет возможности применения рассматриваемых устройств.

Классификация: индикаторные и осветительные решения

Эксперты выделяют 2 основные категории светодиодов — индикаторные, а также осветительные. Первые предназначены главным образом для создания декоративного светового эффекта и используются как элемент украшения здания, комнаты, транспортного средства. Или же как инструмент стилизации текста — например, на рекламном баннере.

В свою очередь, есть осветительные светодиоды. Они предназначены для повышения яркости освещения в помещении или на определенном участке территории — например, если рассматривать светодиоды для авто. Соответствующего типа решения являются альтернативой применению обычных ламп и во многих случаях более выгодной с точки зрения энергоэффективности и экологичности.

Типы исполнения

Но вернемся к классификации светодиодов. Можно определить самый широкий спектр оснований для их отнесения к тем или иным категориям. Распространенный в среде экспертов подход предполагает выделение следующих основных типов светодиодов:

Волоконные;

Рассмотрим их подробнее.

В чем заключается специфика DIP-светодиодов?

Если подробнее изучать то, каким образом указанные типы светодиодов появлялись на рынке, то устройства класса DIP можно отнести к первым, которые стали продаваться массово. Данные решения представляют собой кристаллы, которые размещены в корпусах с оптическими компонентами, в частности линзой, которая создает световой пучок.

Светодиоды DIP относятся к категории индикаторных. У них есть еще одно наименование — DIL. Инсталлируются они на плату, на которой предварительно нужно проделывать отверстия. Можно отметить, что в рамках рассматриваемой категории могут выделяться различные типы светодиодов, которые отличаются диаметром колбы, цветом, материалом изготовления. При этом соответствующие параметры могут быть представлены в самом широком спектре. По форме рассматриваемые решения — цилиндрические. Среди соответствующих светодиодов есть как монохромные, так и многоцветные устройства.

Spider LED

Данного типа светодиоды в целом очень схожи с предыдущими устройствами. Но у них вдвое больше выводов — 4. В то время как у светодиодов DIP — 2. Тот факт, что представленный тип решений имеет больше выходов, оптимизирует теплоотвод и повышает надежность соответствующих компонентов. На практике они используются в разных сферах, в частности как светодиоды для авто.

Светодиоды типа SMD

Данные решения выпускаются с применением концепции поверхностного монтажа. То есть они представляют собой светодиоды, инсталлируемые на какую-либо поверхность, в то время как другие решения могут устанавливаться посредством сквозного монтажа.

Размеры светодиодов этого типа могут быть существенно меньше, чем у альтернативных им решений, равно как и тех конструкций, на которые они инсталлируются. Опять же, в данном случае правомерно вести речь о более оптимальном теплоотводе. Использование светодиодов типа SMD во многих случаях позволяет расширить вариативность исполнения осветительных конструкций.

SMD-светодиоды относятся к категории осветительных. Характеризуются достаточно сложной структурой. Так, сам светодиод состоит из металлической подложки. На ней фиксируется кристалл, который припаивается непосредственно к контактам корпуса подложки. Над кристаллом размещается линза. При этом на одной подложке может быть инсталлировано 1-3 светодиода. К SMD относятся распространенные типы сверхярких светодиодов, таких как 3528. Данные решения имеют высокий уровень востребованности.

Светодиоды типа COB

Следующий популярный тип светодиода — COB. Он изготовлен с применением технологии, которая предполагает инсталляцию кристалла непосредственно на плату. Данное решение характеризуется большим количеством преимуществ:

Защищенность соединения от окисления;

Небольшие габариты конструкции;

Эффективность теплоотвода;

Снижение себестоимости инсталляции светодиодов — в сравнении, в частности, с устройствами типа SMD.

Если рассматривать указанные выше типы светодиодов, то можно отметить, что решения марки COB можно отнести к самым инновационным. Впервые подобная технология была реализована японскими инженерами в конце 2000-х годов. Сейчас данные виды светодиодов продолжают набирать популярность.

Как считают эксперты, рассматриваемые решения могут и вовсе стать наиболее востребованными на рынке, особенно если говорить о коммерческом сегменте, о сфере бытового освещения. Стоит отметить, что есть сферы, в рамках которых применение светодиодов COB может быть затруднено. В числе таковых — производство профессионального осветительного оборудования. Дело в том, что рассматриваемые светодиоды не слишком оптимальны с точки зрения приспособления к организации освещения с установленной кривой силы света. В таких случаях более подходящими могут оказаться устройства типа SMD.

Описываемые диоды относятся к осветительным. Как отмечают эксперты, их можно отнести к лучшим, исходя из характеристик светового потока. Поставляются на рынок в разных цветах, например красном, зеленом, синем, а также белом. Световой поток у этих моделей имеет угол рассеивания в 40-120 градусов.

На одной подложке может быть установлено более 9 светодиодов типа COB. Покрываются они люминофором, вследствие чего приобретают высокую яркость. Можно отметить, что световой поток у данных решений выше, чем у устройств типа SMD. Таким образом, если рассматривать то, какой тип светодиодов лучше, то по указанному критерию преимущество может иметь решение класса COB.

Светодиоды типа COB также находят применение в автомобильной индустрии. Их можно использовать в качестве компонента передних, задних фар, поворотников. Главное — правильно инсталлировать приобретенные устройства. Для этого имеет смысл обратиться к опытным специалистам.

Волоконные светодиоды

К инновационным можно отнести волоконные светодиоды. Они появились на рынке недавно, в 2015 году. Разработаны были рассматриваемые решения инженерами из Южной Кореи.

Использовать данные типы светодиодов можно в производстве одежды. То есть, из них вполне реально сшить рубашку или футболку, которые могут светиться. Производство одежды на основе волоконных светодиодов предполагает также применение различных полимеров, а также соединений алюминия.

Светодиоды Filament

Еще один пример инновационных светодиодов — решения типа Filament. Главное их преимущество — высокая энергоэффективность. При одинаковой мощности, к примеру, с такими светодиодами, как COB, решения типа Filament могут обеспечивать более высокий уровень освещенности.

Рассматриваемый чаще всего используется при изготовлении В числе примечательных характеристик производства соответствующих светодиодов — осуществление монтажа непосредственно на подложку, выполненную из стекла. Данный подход дает возможность распространять свет, излучаемый светодиодом, на 360 градусов.

Как выбрать оптимальный вариант?

Как определить тип светодиода, оптимальный для той или иной конструкции? Существует большое количество критериев, на которые можно ориентироваться в данном вопросе. В принципе, вполне правомерно определить сферу применения светодиода исходя из его классификации по тем признакам, которые мы рассмотрели выше. Изучим специфику выбора соответствующих электронных компонентов с учетом особенностей девайсов:

Выбор светодиодов: особенности решений типа DIP

Как мы отметили выше, DIP-светодиоды относятся к самым ранним продуктам, появившимся на рынке. Таким образом, в них задействованы довольно старые, но до сих пор востребованные технологии. Главные их преимущества — простота установки, удобство формы, низкое энергопотребление, слабый нагрев, а также достаточно высокая степень защищенности от внешнего воздействия.

Чаще всего рассматриваемые светодиоды выпускаются в диаметре 3 и 5 мм. Если проводить сравнения светодиодов по типам, то можно прийти к выводу, что рассматриваемые решения наиболее оптимальны для применения:

В качестве элементов тюнинга автомобилей;

Как декоративные компоненты;

В составе маломощных — как вариант самодельных - фонарей.

Рассматриваемые светодиоды имеют относительно невысокую стоимость и доступность на рынке. Можно отметить, что в числе самых часто встречаемых модификаций — светодиоды на 12 вольт. Они могут присутствовать в различных онлайновых каталогах, а также специализированных магазинах в широком ассортименте. Собственно, любые светодиоды на 12 вольт характеризуются достаточно высокой востребованностью на рынке.

Выбор светодиодов: особенности решений типа SMD

Соответствующего типа решения по внешнему виду принципиально отличаются от других тем, что имеют плоскую форму. Монтаж данных электронных компонентов осуществляется без использования ножек. Ток на светодиоды типа SMD подается на клеммы, которые находятся с их обратной стороны.

Таким образом, инсталляция данных девайсов осуществляется без использования отверстий. Размещение светодиодов можно осуществить очень компактно. Как результат — может уменьшиться и конструкция, на которой соответствующие устройства располагаются.

Основные способы применения рассматриваемых устройств — тот же автотюнинг, различные типы интерьерного освещения. В числе самых значимых преимуществ данных вариантов — высокая яркость, светоотдача. В сочетании с небольшими размерами эти решения обладают существенными преимуществами перед альтернативными моделями изделий.

В числе самых распространенных на современном рынке — тип светодиода 3528. Данные изделия широко применяются при выпуске светодиодных лент. Конструкция соответствующих изделий позволяет выпускать трехцветные светодиоды — с красным, синим, а также зеленым цветами свечения. На базе решений типа 3528 производятся многие другие электронные компоненты, например светодиод типа SMD 5050.

Рассматриваемые изделия также характеризуются ценовой доступностью. Представлены на рынке они обычно в широком ассортименте.

Выбор светодиодов: особенности решений типа COB

Прежде всего стоит отметить, что значительная часть светодиодов соответствующего типа — очень мощные конструкции. Их характерная особенность — быстрое рассеивание света, благодаря размещению кристаллов на поверхности, которая обеспечивает динамичное отведение тепла.

Рассматриваемые светодиоды — очень яркие. Это делает их востребованными как раз для использования в конструкции автомобильных фар. Стоит отметить, что данные изделия следует инсталлировать с учетом ряда значимых нюансов — таковые могут знать только опытные специалисты. Поэтому для установки соответствующих решений рекомендуется обращаться к компетентным сервисным службам.

Конструктивные особенности и габаритные размеры бескорпусных диодов, диодных матриц и транзисторов показаны на рис.11 и 12.

Примеры записи диодных матриц и бескорпусных транзисторов в конструкторской документации:

Диодная матрица КД908 3.362.015 ТУ.

Диодная матрица КД917А 362.015 ТУ.

Транзистор КТ319А XX3.365.144 ТУ.

Рис 11. Габаритные чертежи бескорпусных диодов и диодных матрица – КД901А-Г:б - КД902А-И;в – КД904А-Е;г – КД907А-Г;д – КД911А,е - КД913А,ж -КД918А-Г,з - АЛ109А;и – АЛ3011А-Б.

в

а

Окончание рис. 11.

Рис 12. Габаритные чертежи бескорпусных транзисторов типов: а - КТ119А, б - КТ120А, в - КТ202А-Г, г - КТ-317А-В, д - КТ318А-Е, е - КТ324-Е, ж - КТ331А-Г, з - КТ333А-Е, и - КТ336А-Е, к - КТ354А-В, л - КТ360А-В, м - КТ369А-Г, н - КТ364А-В.

КОРПУСА ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ И

МИКРОПРОЦЕССОРОВ

Корпуса интегральных микросхем классифицируют по форме и расположению выводов и делят на 6 типов в соответствии с ГОСТ 17467-88 . По форме и расположению выводов указанные типы корпусов подразделяются на подтипы. Подтипы обозначаются двузначными цифрами, например: для корпусов типа 1 подтипы обозначаются цифрами 11, 12, 13, 14, 15 (первая цифра указывает на тип корпуса). Каждому типу корпуса присваивается шифр, состоящий из обозначения типа корпуса (двузначное число) и порядкового номера типоразмера (двузначное число), например: 1209, 4130, 5202.

При выборе конструкции корпуса необходимо учитывать, что она должна:

защитить интегральные микросхемы от воздействия окружаю­щей среды и механических повреждений, а также обеспечить чистоту среды, окружающей элементы и компоненты интегральных микросхем;

обеспечить удобство и надежность монтажа кристаллов полу-проводниковых интегральных микросхем и плат гибридных интег­ральных микросхем в корпусе;

отвести тепло от микросхемы, размещенной внутри корпуса;

обеспечить надежное электрическое соединение элементов схемы и в то же время обеспечить электрическую изоляцию между токопроводящими элементами;

обеспечить надежное крепление корпуса, быть простой и дешевой в изготовлении и обладать высокой надежностью.

Все типы корпусов в зависимости от применяемых для их изготовления материалов подразделяют на следующие виды: металлостеклянные, металлокерамические, металлополимерные,пластмассовые и керамические. Корпуса 1-го типа изготавливают в металлостеклянном, металлополимерном и значительно реже - в металлокерамическом исполнении. Для изготовления корпусов 2-го типа чаще всего используются пластмасса и керамика. Корпуса 3-го типа изготавливают только в металлостеклянном исполнении, 4-, 5-, и 6-го типов в металлостеклянном, металлополимерном и металло-керамическом исполнении.

Рис. 13. Конструкция корпуса типа I подтипа 1.

Рис. 14. Конструкция корпуса типа 1 подтипа 2.

Рис. 15. Конструкция корпуса типа 1 подтипа 3.

Рис. 16. Конструкция корпуса типа 1 подтипа 4.

Рис. 17. Конструкция корпуса типа 1 подтипа 5, варианты 1 и 2.

Рис. 18. Конструкция корпуса типа 1 подтипа 5, вариант 3.

Рис. 19. Конструкция корпуса типа 2 подтипа I.

Рис. 20 Конструкция корпуса типа 2 подтипа 2.

Рис. 21. Конструкция корпуса типа 3 подтипа 1.

Рис. 22. Конструкция корпуса типа 3 подтипа 2.

Рис. 23. Конструкция корпуса типа 4 подтипа 1.

Рис 24.Конструкция корпуса типа 4 подтипа 2.

Рис. 25. Конструкция корпуса 4 подтипа 3.

Рис. 26. Конструкция корпуса типа 4 подтипа 4.

Рис. 27. Конструкция корпуса типа 4 подтипа 5.

Рис. 28. Конструкция корпуса типа 5 подтипа 1.

Рис.29. Конструкция корпуса типа 5 подтипа 2.

Рис. 30. Конструкция корпуса типа 6 подтипа 1.

Pис. 31. Конструкция корпуса типа 6 подтипа 2.

Наибольшей механической прочностью обладают металло-стеклянные и металлокерамические корпуса. Надежная гермети­зация микросхем обеспечивается металлостеклянными корпуса­ми, в которых крышка к основанию крепится методом сварки, осуществляемой в вакууме или в среде инертного газа под давлением, несколько превышающем атмосферное.

Высокой герметичностью обладают и металлокерамические корпуса. Крышка в них крепится к основанию методом пайки. Наименее герметичны пластмассовые и металлополимерные корпуса.

Для герметизации гибридных интегральных микросхем следует применять в основном металлостеклянные, металлокерамические и пластмассовые корпуса 1-, 4-, и 5-го типов.

Чертежи и типоразмеры корпусов приведены на рисунках и в таблицах:

Тип 1: рис. 13-18; табл. 19-25;

Тип 2: рис. 19, 20; табл. 26-28;

Тип 3: рис. 21, 22; табл. 29-32;

Тип 4: рис. 23-27; табл. 33-43;

Тип 5: рис. 28-29; табл. 44-49;

Тип 6: рис. 30-31; табл. 50-52.

Ключ микросхемы расположен в заштрихованной области корпуса.

Условное обозначение корпуса в конструкторской документации должно состоять из слова "Корпус"; типоразмера, включающе­го в себя номер подтипа корпуса и двузначное число, обозначающее порядковый номер типоразмера; цифрового индекса, определяющего действительное количество выводов; порядкового регистрационного номера и обозначения стандарта. Пример обозначения: Корпус 2105.14-5 ГОСТ 17467-88.

Таблица 19

Размеры, мм

Таблица 20

Размеры, мм

Шифр типоразмера		D макс	Е макс	А 2 макс

Таблица 21

Размеры, мм

Шифр типоразмера		D макс	е 1 ном	Е макс	А 2 макс

Таблица 22

Размеры, мм

Шифр типо-размера		n D	n E	D макс	Е макс	А 2 макс

Таблица 23

Размеры, мм

Шифр типо-размера		n D	n E	D макс	Е макс	А 2 макс

Таблица 24

Содержание:

Светодиоды становятся все более популярными в современных системах освещения. Они активно используются при оформлении дизайна, декорировании, для и в других областях. Светодиодные источники излучают чистый свет, являются экономичными и безопасными. В настоящее время все чаще используются SMD светодиоды, известные как surface mounted device, что означает устройство с креплением на поверхность. Их мощность и световой поток постоянно повышаются так же как и у традиционных лампочек с длинными ножками и круглой пластиковой линзой.

Общее устройство и принцип работы SMD светодиодов

Главным преимуществом таких светодиодов является их максимально близкое расположение кристалла относительно теплоотвода. Этот фактор имеет важное значение при излучении мощного светового потока с выделением большого количества тепла. Мощность одного SMD светодиода находится в диапазоне 0,01-0,2 Вт, а на отдельную керамическую подложку может быть установлено от 1 до 3 кристаллов.

Благодаря своей конструкции, контактные площадки подложки светодиодов непосредственно соединяются с монтажной платой. Широкий угол освещения и другие параметры позволяют со стандартным цоколем. Данные светодиоды широко применяются в различных дисплеях и табло за счет небольших размеров корпуса. Они легко монтируются на платы, объединяются в ленты и линейки, удобные для последующего разделения и монтажа. Широкий ассортимент типоразмеров корпусов существенно расширяет сферу использования SMD светодиодов.

Для выращивания кристаллов применяется стандартная технология, представляющая собой металлоорганическую эпитаксию. Толщина каждого выращенного слоя постоянно измеряется и строго контролируется. В отдельные слои добавляются специальные примеси - акцепторы или доноры, обеспечивающие получение р-п-перехода, когда электроны концентрируются в п-области, а дырки - в р-области.

На определенном этапе протравливаются пленки, создаются контакты к слоям переходов, контактные выводы покрываются металлической пленкой. Такая пленка выращивается на общей подложке, после чего она разрезается на множество чипов, площадью 0,06-1,0 мм. В дальнейшем эти чипы используются для изготовления светодиодов.

Готовые кристаллы устанавливаются в специальные корпуса. Затем к ним подводятся контакты, а в конце на кристалл монтируется оптическое покрытие для отражения излучения или, наоборот, для просветления поверхности. Например, при изготовлении белого светодиода выполняется равномерное нанесение люминофора. На следующем этапе от корпуса с кристаллом отводится тепло, а затем он покрывается пластиковым куполом для фокусирования света под нужным углом. Изготовление светодиодов таким способом предполагает использование новых технологий, составляющих около половины стоимости всего источника света.

Существует специальная технология размещения SMD светодиодов на единую подложку. Сокращенно она называется СОВ, что означает chip-on-board или чип на плате. При использовании данной технологии на плате размещается сразу несколько кристаллов, у которых отсутствуют керамические подложки и корпуса. Установленные кристаллы в дальнейшем покрывает общий слой люминофора, что позволяет значительно улучшить характеристики и снизить общую стоимость всей матрицы.

Независимо от технологии изготовления, все SMD светодиоды монтируются на общей металлической подложке, нередко выполняющей охлаждающую функцию. Если же светодиодная сборка обладает повышенной мощностью, устраивается дополнительное охлаждение с использованием радиатора и вентилятора.

Таким образом, маломощные SMD светодиоды, установленные в большом количестве в светильник, позволяют получить качественный рассеянный свет не применяя для этого какие-либо специальные оптические системы. В этом случае устанавливается лишь защитное стекло, поглощающее только 8% светового потока.

Плюсы и минусы светодиодов SMD

Несмотря на более низкую мощность по сравнению с люминесцентными лампами, светодиоды данного типа относятся к одним из наиболее перспективных. За счет белого излучения обеспечивается высокая точность передачи цветов и оттенков. SMD светодиоды за счет отличной световой отдачи, достигающей 146 люменов на Вт, позволяют в системах освещения.

Конструкции этих светодиодных источников света отличаются повышенной устойчивостью к вибрациям и механическому воздействию. Поэтому они активно используются в промышленном и уличном освещении. Срок службы таких светодиодов составляет около 30 тыс. часов, при ежедневной работе не менее чем 8 часов. Все типы устройств, в том числе SMD 3528, SMD 5050 и другие способны выдерживать любое количество циклов включений и выключений.

Светильники SMD отличаются широким спектром цветовой гаммы, куда входит не только интенсивность излучения, но и оттенки. В связи с этим отпадает надобность в использовании светофильтров. Многие светодиоды, например, SMD 5630 и SMD 5730 обладают низкой инерционностью, то есть они сразу начинают работать на полную мощность. Не нужно ждать нагрева и последующего свечения, как это бывает у обычных светильников.

Светодиоды SMD 3014, SMD 2835 и прочие аналогичные элементы отличаются разными углами излучения. Во время работы происходит генерация направленного светового потока, освещающего конкретную площадь, а не все окружающее пространство. Несомненным достоинством таких светильников является их абсолютная нечувствительность к холодам.

В качестве недостатков можно отметить непереносимость высоких температур, требующая проведения дополнительных мероприятий по вентиляции и отводу тепла. Следует отметить и высокую стоимость этих устройств, которая полностью окупается в процессе дальнейшей эксплуатации.

Характеристики SMD элементов

Светодиоды этого типа отличаются от других изделий собственными специфическими характеристиками. Прежде всего, вся их конструкция предназначена для поверхностного монтажа, в результате отпадает необходимость в пайке, креплениях и сборке. Большинство SMD светодиодов обладают низким тепловым сопротивлением, то есть они не нагреваются и могут располагаться на любых поверхностях - потолках, пластиковых панелях, возле натяжных полотен и т.д.

В зависимости от марки, размеры smd светодиодов могут быть самыми разными, в связи с чем они успешно используются в любых местах. В процессе работы мощность излучения этих элементов остается неизменной.

Многие светодиоды имеют силиконовое покрытие, способствующее герметизации и улучшенному отводу тепла. Для того чтобы правильно подобрать нужное изделие, применяется специальная маркировка smd светодиодов, в которой отображаются все основные параметры.

Более наглядно технические характеристики отображены в таблице:

Параметры	3528	5050	5630	5730	2835
Световой поток (Лм)				100
Мощность (Вт)	0,06	0,2	0,5	1,0	0,2
Температура (0 С)
Сила тока (А)	0,02	0,06	0,15	0,3	0,18
Напряжение (В)	3,3	3,3	3,3	3,4	3,3
Размеры (мм)	3,3х2,8	5,0 х 5,0	5,6х3,0	5,7х3,0	2,8х3,5

Световой поток второго поколения многокристальных светодиодных сборок семейства Luxeon S составляет 8000 лм. Кроме того, Philips Lumileds возобновила поставки синих светодиодов в бескорпусном исполнении и корпуса под размеры кристаллов CSP (chip-scale package), которые обеспечивают максимальную гибкость при изготовлении сложных и плотно упакованных сборок.

Тонкопленочные перевернутые кристаллы

Lumileds прекратила поставки бескорпусных синих кристаллов светодиодов, перейдя на тонкопленочную архитектуру перевернутых кристаллов, которая исключает удаление сапфировой подложки перед корпусированием. С появлением перевернутых светодиодных компонентов Flip-Chip эта компания разработала такую архитектуру, в которой прозрачная подложка обеспечивает устойчивое положение бескорпусного кристалла, интегрируемого производителями непосредственно в изделия.

Основное преимущество архитектуры Flip-Chip состоит в отказе от использования проволоки для термокомпрессионной сварки. Эта проволока не только является возможной причиной отказа, но и ограничивает размещение светодиодного кристалла и плотность управляющего тока светодиода. Однако до появления новой конструкции бескорпусные кристаллы Flip-Chip были слишком непрочными для их продажи в таком виде.

Светодиодный кристалл Flip-Chip от Lumiled

Теперь же у производителей светильников имеется возможность не только устанавливать корпусированные светодиоды в светильники традиционным способом, но и самостоятельно подбирать люминофор и корпус для светодиодных кристаллов в соответствии с требованиями приложения.

Lumileds стала первым производителем, который разрабатывает и поставляет светодиоды в корпусах CSP, размеры которых, по сути, те же, что и у кристаллов. Площадь основания светодиода Flip-Chip от Lumileds почти совпадает с площадью кристалла. Единственное различие состоит в присутствии контактных площадок в основании кристалла, которые оптимизированы под стандартный процесс пайки оплавлением. Степень преобразования электрической энергии в оптическую у кристалла размером 1×1 мм составляет 56-61% в зависимости от длины волны. Lumileds традиционно не специфицирует световой поток или эффективность этих светодиодов, поскольку излучение на этих длинах волн находится в зоне пониженной чувствительности человеческих глаз.

Многокристальные сборки Luxeon S

Lumileds анонсировала семейство многокристальных компонентов Luxeon S второго поколения. Плотность светового потока этих изделий достигает 50 лм/кв.мм, а их суммарный световой поток составляет 1000-1800 лм в зависимости от исполнения.

Семейство светодиодных компонентов Luxeon S второго поколения

Хотя изделия Luxeon S первого поколения были выполнены в виде стандартных сборок на одном источнике света в небольшом квадратном корпусе, новые изделия, по сути, относятся к типу COB (кристалл-на-подложке). Компания Lumileds не стала использовать в маркировке этих компонентов тип COB отчасти потому, что речь в данном случае идет о светодиодах с люминофором, преобразующим излучение в белый свет, а не о массиве синих светодиодов с люминофорным покрытием.

Рахул Бамми (Rahul Bammi), вице-президент Lumileds, уточнил, что схема размещения светодиодов на монтажной плате рассчитана таким образом, чтобы обеспечить требуемый угол излучения. Среди других приложений эти сборки предназначены для замены 75- и 100-Вт металлогалогенных ламп направленного света для розничных магазинов.

Плотность светового потока новых сборок в два раза превышает показатели предлагаемых на рынке решений. Световой поток компонентов Luxeon S достигает 8000 лм при вдвое меньших размерах оптической системы, что позволяет использовать эти светодиоды для замены устаревших керамических металлогалогенных ламп (КМГЛ) для направленного освещения и в архитектурных приложениях. При этом сборки Luxeon S обеспечивают сравнимую светоотдачу в 90 лм/Вт, но, в отличие от КМГЛ, мгновенно включаются, имеют большую цветовую насыщенность, а их срок службы в четыре раза превышает показатель КМГЛ, составляя 60 тыс. ч.

Компания утверждает, что благодаря используемым светодиодам и схеме их размещения сила света в центральной части пучка составляет 50 тыс. кд. Это решение также оптимизировано по цвету во всем угле излучения. Lumileds предлагает светодиоды с цветовыми температурами 2700 или 3000 К с коэффициентом цветопередачи равным 80 или 90, а также 3500-5000 К с CRI равным 80.