Công Nghệ Chip LED: SMD Và COB (Cấu trúc chip led SMD và COB)

Từ công nghệ chip LED DIP đầu tiên ra đời năm 1962 bởi nhà khoa học Nick Holonyak. Cho đến sự hiện đại vượt bậc về nguồn sáng của chip LED SMD, chip LED COB. Vậy các công nghệ mới khác công nghệ cũ như nào? Sự khác biệt giữa công nghệ chip LED: SMD và COB là gì ?  Hãy cùng Chúng tôi đi sơ lược về các công nghệ đóng gói chip LED qua thông tin dưới đây.

Công nghệ chip LED mới

Cho đến khi công nghệ đóng gói chip LED tân tiến ra đời thì khi được hỏi về đèn LED chúng ta vẫn luôn nhớ về DIP. Công nghệ này đã được phát triển khoảng 1 nửa thế kỉ và đang trở nên lạc hậu. Nhưng chúng vẫn được sử dụng cho bảng đèn LED lớn. Bởi tuổi thọ của chip LED DIP dài cùng cường độ phát quang mạnh mẽ, ổn định.

Vậy thì với 2 công nghệ đóng gói chip LED phổ biến là SMD và COB khác như nào? Chúng ta sẽ tìm hiểu cơ bản về 2 loại công nghệ này.

Chip LED SMD

SMD là viết tắt của Surface Mounted Diode, có nghĩa là linh kiện gắn trên bề mặt. Kiểu đóng gói này sẽ có 3 điốt phát quang trên mỗi chip. Bề mặt chip LED SMD phẳng hơn, kích thước nhỏ hơn và nhiều chân cắm hơn.

Chúng có tuổi thọ cao hơn nhờ khoảng cách giữa các điốt rộng. Lượng nhiệt sinh ra được trải đều và thoát nhiệt nhanh. Không có tình trạng lãng phí điện năng, có thể tiết kiệm đến 70%.

Có thể tạo ra nhiều nhiệt độ màu khác nhau. Chip LED SMD có nhiều thiết kế với các kích thước khác nhau. Nhưng phổ biến nhất đó là LED SMD 2835, 3030 và 5050.

Cấu trúc LED SMD
SMD viết tắt là viết tắt của thiết bị gắn trên bề mặt. SMD LED’s có thể được gắn trực tiếp trên bảng mạch in trong nguồn sáng. Với thiết kế này, phần vỏ còn đóng vai trò tản nhiệt cho chip LED. Điều này cho phép tản nhiệt tốt, giúp giảm nhiệt độ chip. Do được làm mát tốt, đèn LED có thể hoạt động với dòng điện cao hơn, cho phép đạt được hiệu suất cao.

SMD LED cũng khá nhỏ gọn. Vì lý do này, chúng thường được sử dụng với số lượng lớn trong một nguồn sáng duy nhất. Ví dụ, trong đèn có góc chùm sáng lớn, một số đèn LED thường được sắp xếp theo hình tròn. Bằng cách kết hợp các loại LED khác nhau, nó cũng có thể đạt được phổ màu nhất định.

Một LED SMD nhỏ thường có thể được tách thành sáu phần chính, đó là, hỗ trợ LED, vật liệu gắn chip, chip LED, dây liên kết, nhựa epoxy và phốt pho.

  1. Hỗ trợ đèn LED:

Giá đỡ LED, còn được gọi là giá đỡ LED và khung LED, hầu hết được tạo ra bằng quá trình mạ điện và được sử dụng để dẫn điện và hỗ trợ chip LED. Hiện nay, các nhà sản xuất đèn LED chủ yếu sử dụng chân đế hình cốc và chân đế phẳng, được áp dụng cho đèn LED ánh sáng tập trung và đèn LED góc rộng.

  1. Vật liệu đính kèm chip:

Vật liệu phổ biến nhất là keo bạc dùng để cố định chip và dẫn điện. Thành phần chính của keo bạc là 75 đến 80 phần trăm bột bạc, 10 đến 15 phần trăm Epoxy và 5 đến 10 phần trăm phụ gia.

  1. Chip LED:

Chip LED là một điốt phát sáng, thường được làm bằng GaP, GaAlAs, GaAs, GaN, v.v., và có tính dẫn điện một chiều. Không có chip LED ánh sáng trắng, vì vậy LED ánh sáng trắng chỉ có thể thu được bằng cách pha trộn ánh sáng màu khác nhau.

  1. Dây Bond:

Dây Bond là một sợi dây kim loại dùng để kết nối pad wafer và sự hỗ trợ LED để hoàn thành các mạch bên trong của hạt LED. Trong thực tế sản xuất, dây vàng và dây hợp kim bạc thường được sử dụng, nhưng dây đồng vẫn được sử dụng ở các sản phẩm cấp thấp để giảm giá thành.

  1. Nhựa epoxy:

Vai trò của nhựa epoxy là bảo vệ và cố định cấu trúc bên trong của LED, nhưng nó cũng làm thay đổi một chút màu sắc, độ sáng và góc chùm tia.

  1. Phosphor:

Như đã đề cập ở trên, tất cả các dải đèn LED ánh sáng trắng, bóng đèn LED, đèn LED chiếu sáng và các thiết bị đèn LED ánh sáng trắng khác được tạo ra từ đèn LED chuyển đổi phốt pho, nghĩa là, ánh sáng xanh từ chip được chuyển đổi thành ánh sáng trắng bởi phốt pho . So với ánh sáng trắng RGB, đèn LED chuyển đổi phosphor có mạch đơn giản hơn, chi phí sản xuất thấp hơn và tỏa nhiệt ít hơn. Đó là lý do tại sao nó đang chiếm ưu thế trên thị trường sản phẩm đèn LED hiện nay.

Chip LED COB

COB viết tắt của cụm từ Chip on Board, với nhiều chip nhỏ gắn trên bảng mạch, thường số lượng từ 9 trở lên. Là công nghệ đóng gói chip LED khắc phục nhược điểm của LED SMD và tạo nền tảng cho bước tiến mới.

Với thiết kế tích hợp nhiều chip nhỏ để tạo ra một chip lớn. Cho nên ánh sáng phát ra sẽ có độ chói cao hơn. Đồng nghĩa với việc có thể tạo ra nguồn sáng mạnh với mức công suất cao. Cho nên chúng rất phù hợp để lắp cho các loại đèn có công suất lớn như đèn công nghiệp hay đèn đường.

Đặc biệt, chip LED COB ít xảy ra lỗi so với chip LED SMD khi hoạt động ở môi trường có nhiệt độ cao. Khâu sản suất ra chip LED COB cũng đơn giản hơn nên tiết kiệm được chi phí về lao động và nguyên vật liệu.

Cấu trúc LED COB

Đèn LED COB là sự phát triển thêm của biến thể SMD. Viết tắt COB là viết tắt của chip on board. Tại đây, chip LED được gắn trực tiếp vào mạch in bằng keo tản nhiệt. Do tiếp xúc trực tiếp giữa chất bán dẫn và bo mạch nên công suất tản nhiệt có thể được tản ra tốt hơn so với phiên bản SMD. Điều này cải thiện hơn nữa việc làm mát, giúp tăng hiệu quả hơn nữa.

Nhờ thiết kế siêu nhỏ gọn, COB LED’s có thể được sử dụng để tạo ra bất kỳ hình dạng có thể tưởng tượng được của đèn LED. Nhiều thiết kế đèn của tương lai chỉ trở nên khả thi nhờ công nghệ COB. Mặt khác, mật độ chip cao cho phép tạo ra hiệu suất ánh sáng cao trong những không gian nhỏ nhất. Điều này làm cho nó có thể tạo ra đèn chiếu LED rất sáng, trong số những thứ khác.

So sánh công nghệ chip LED SMD và chip LED COB

Giữa 2 công nghệ đóng gói chip LED mới này có ưu và nhược điểm riêng

 

Giữa thế hệ đèn cũng như công nghệ đóng gói chip LED tin chắc sẽ có những khác biệt nhất định. Dưới đây là ưu và nhược của chip LED SMD và chip LED COB:

– Với kích thước nhỏ của chip LED SMD nên để sản xuất cần yêu cầu về máy móc, trang thiết bị cực hiện đại. Nhằm đảm bảo bo mạch, chân cắm đều được thực hiện đúng và đạt tỉ lệ chuẩn. Khi đưa vào quá trình thay đổi mạch mới diễn ra tốt đẹp.

– Chip LED COB thì ngược lại, với kích thước lớn hơn nên công nghệ đóng gói không quá phức tạp. Quá trình sửa chữa hay thay thế từ đó cũng dễ dàng hơn.

– Chỉ số hoàn màu của chip LED SMD nhỉnh hơn so với chip LED COB. Nếu như CRI của SMD có thể vượt ngưỡng 90 thì COB sẽ chỉ từ 80 trở lên.

–  Do có nhiều chip SMD trong cùng 1 thiết bị LED nên khi phát sáng sẽ gây  đổ bóng nhiều lớp. Còn với đèn sử dụng chip LED COB thì hiện tượng này không xảy ra.

– Tuổi thọ của chip LED SMD và COB đều có thể đạt tới 100.000 giờ. Tuy nhiên, chip LED SMD có thể ảnh hưởng tuổi thọ bởi các vật liệu xung quanh. Ví dụ như nếu bộ phận tản nhiệt không hoạt động tốt. Lượng nhiệt sinh quá nhiều dẫn đến om nhiệt và chip LED sẽ bị quá tải.

– Chỉ số quang thông và cường độ chiếu sáng chip LED COB luôn chất lượng hơn so với LED SMD.

– Một nhược điểm lớn của COB đó là hạn chế về nhiệt độ thay đổi màu sắc ánh sáng.

– Vì chip LED COB dễ bảo dưỡng, dễ sản xuất cho nên giá thành cũng rẻ

– Đèn COB dễ sản xuất hơn, dễ sửa chữa hơn, và giá thành rẻ hơn so với đèn sử dụng chip LED SMD.

– Một nhược điểm lớn của chip LED COB đó là thiếu các tính năng thay đổi màu sắc.