Что такое светодиодный ЧИП? Типы и характеристики

Светодиодный чип - описание, типы и характеристики

Микросхема LED (светоизлучающий диод) - это твердотельный полупроводниковый прибор. Он превращает электрическую энергию в свет, что делает его ключевым компонентом светодиода и самой сложной частью всего процесса производства светодиодов. Обычно для выращивания светодиодных чипов используется химическое осаждение из паровой фазы (MOCVD). Чтобы создать светодиодный чип, требуются сложные процедуры эпитаксиального роста, литографии оксида индия и олова (ITO), испарения электродов, разделения, нарезки, тестирования и сортировки. Точный контроль этих процедур определяет основные электрические и оптические свойства микросхемы, что создает проблемы для производителей.

Полезные статьи:

ТОП-10 мировых производителей светодиодных чипов

Все статьи

Типы светодиодных чипов

По цвету излучения "фишки" можно разделить на такие типы, как красные, зеленые, голубые и т.д. Цвет излучения определяется физическими свойствами материала.

Мы также можем определить цвет излучения микросхемы без зажигания, просто по ее прямому напряжению пробоя. Красные фишки обычно имеют прямое напряжение переключения 2,0 В, у зеленых фишек - 2,5 В, а у голубых - 3,0 В.

Технология производства чипов 

Что касается способов производства, можем сортировать чипы лицевой стороной вверх, вертикально или флип-чипы. 

В настоящее время технология изготовления микросхемы лицевой стороной вверх является наиболее продуманной и превращает электричество в свет наиболее эффективным и экономичным способом. Кроме того, чипы с лицевой стороной вверх имеют полную и развитую производственную линию. Несмотря на риски рассеивания тепла и разрушения золотой проволоки, лицевой стороной вверх по-прежнему остается ведущая конструкция, принятая на рынке светодиодной упаковки.

Вертикальные светодиодные чипы демонстрируют отличные характеристики низкого напряжения, большую излучающую поверхность и отличные характеристики рассеивания тепла, однако сложная производственная процедура требует высоких затрат. Более того, структура с двумя электродами над и под микросхемой затрудняет изготовление высоковольтной микросхемы. По причинам, указанным выше, приложения этого типа ограничены.

Самым большим достоинством флип-чипа является то, что он не требует склеивания проводов и обладает прекрасными характеристиками рассеивания тепла. Это позволяет получить сильный ток и равномерное покрытие люминофора. Технология "Flip-chip" обеспечивает высокую плотность монтажа и миниатюризацию печатной платы и готового продукта.

Влияние качества микросхем на светодиоды

Диапазон длин волн, яркость и надежность микросхемы - ключевые факторы качества светодиода. Устройство MOCVD управляет температурой и потоком газа, возможно, не очень точно, из-за чего чипы, выращенные из одной и той же пластины, отличаются диапазоном длин волн излучения и яркостью. Чтобы добиться единообразия светлых тонов, упаковочные компании попросят производителей микросхем отсортировать и выбрать чипы по диапазонам длин волн, яркости, прямому и обратному напряжению. Диапазон длин волн и яркость доминируют в согласованности цвета светодиода. Прямое напряжение помогает при проектировании схемы светодиодной лампы, а обратное напряжение формирует антистатическую способность светодиода.

Чипы, используемые в промышленности, в основном делятся на три категории: чипы класса A - это тщательно отобранные «отсортированные чипы», которые обладают одинаковыми характеристиками яркости, напряжения и антистатической способности; Чипы класса B - это чипы на ленте (COT) без выбора. Их яркость, диапазоны длин волн и антистатическая способность значительно различаются, что приводит к различным различиям в цвете и долговечности светодиодов; Помимо тех же недостатков, что и у класса B, чипы класса C изготавливаются из материалов, оставшихся после выбора для классов A и B.

Как длина волны влияет на цвет светодиода

Теперь давайте посмотрим, как длина волны микросхемы влияет на представление цвета светодиода, с помощью другого сравнения. Предположим, есть две голубые фишки одинаковой яркости (A ₁ = A ₂ ), а разница в пиковой длине волны равна D ₁ . При возбуждении в одних и тех же условиях люминофоры на двух микросхемах имеют разные коэффициенты поглощения и светоотдачу при свете с разной длиной волны, следовательно, силы света (E ₁ и E ₂ ) различаются. При освещении чипов разная эффективность приводит к разнице температур между люминофорами и, в конечном итоге, к разнице максимальной длины волны спектра излучения, которая равна D _2, 

Это всего лишь пример, показывающий комбинацию одного синего кристалла и одного красного люминофора, хотя на самом деле для одного типа светодиодного кристалла выбирается более одного типа люминофоров. Различия в длине волны и яркости оказывают более сложное влияние на несколько люминофоров. В частности, при производстве белых светодиодов с высоким индексом цветопередачи используется комбинация синего, зеленого и красного люминофоров, что повышает требования к длине волны и яркости микросхем. 

Как неоднократно упоминалось выше, диапазон длин волн и яркость кристалла важны для производства высококачественных белых светодиодов. Обычно только известные ведущие бренды в производстве микросхем обладают оборудованием, технологиями и возможностями для производства микросхем с постоянным диапазоном длин волн и яркостью, которые обладают высокой яркостью и надежностью. 

Заключение.

Клиентам практически невозможно отличить, какая марка чипа используется в светодиодном продукте. Но... можем определить разницу по спаду светового потока во времени. У качественных светодиодных чипов световой поток незначительно снижается даже после длительного использования, что практически незаметно. Однако дефектные микросхемы разлагаются с видимой скоростью, а это означает, что пользователь должен потратить время и деньги, чтобы заменить их через определенный период времени. Это еще один момент расходов на один запрос. Поэтому, когда речь идет о светодиодной продукции для мест, где предъявляются высокие требования к качеству освещения, мы настоятельно рекомендуем, чтобы качество было определяющим фактором, а не экономией денег.