Chip LED: Cấu tạo, nguyên lý, phân loại và ứng dụng
237 lượt xem
Chip LED là một trong những bộ phận quan trọng nhất trong 1 chiếc đèn LED. Nó là bộ phận phát ra ánh sáng của đèn, quyết định màu ánh sáng, chất lượng ánh sáng và tuổi thọ của đèn. Cùng HKLED tìm hiểu về linh kiện quan trọng này của các loại đèn LED.
1. Cấu tạo chip LED
LED là viết tắt của cụm từ Light Emitting Diode nghĩa là điốt phát quang. Cấu tạo cơ bản của các loại LED đều là 1 khối bán dẫn loại P ghép với 1 khối bán dẫn loại N. Khi cấp nguồn điện một chiều cho chip LED thì chỗ tiếp giáp giữa 2 khối bán dẫn sẽ phát ra phổ ánh sáng nhìn thấy được.
Tuy nhiên, để có thể đưa LED thành sản phẩm thương mại hóa và ứng dụng nó phổ biến trong thực tế thì cần phải có công nghệ xử lý tiếp theo với LED chip, thuật ngữ thường dùng cho công nghệ này là LED Packaging Technology hay công nghệ đóng gói LED và sản phẩm cuối được gọi là các gói led (led packaged).
Để có thể chế tạo được chip LED đòi hỏi phải có công nghệ hiện đại với trình độ rất cao. Thực tế chỉ có một số ít các hãng công nghệ trên thế giới làm được chip LED. Một mặt những hãng này họ có thể kiêm luôn công đoạn đóng gói LED, mặt khác họ cũng là nhà cung cấp chip LED cho rất nhiều các công ty khác chuyên về đóng gói LED, hệ quả là có hàng trăm nhà sản xuất trên thế giới tham gia sản xuất đóng góiLED. Tiếp theo của chuỗi cung ứng là có tới hàng nghìn công ty trên thế giới sử dụng các gói led này để sản xuất ra các bộ đèn LED chiếu sáng phục vụ cho các nhu cầu sử dụng khác nhau trong xã hội.
Cùng với sự phát triển của chip LED thì công nghệ đóng gói LED cũng luôn được cập nhật và phát triển để cho ra đời những gói LED ngày càng đa dạng hơn với hiệu suất và chất lượng ngày càng cao. Nhưng điều đó gần như không đồng nghĩa với việc công nghệ đóng gói ra đời trước là lạc hậu mà nên được hiểu là mỗi công nghệ đóng gói sẽ tạo ra những gói LED phục vụ cho những nhu cầu sử dụng khác nhau. Nhằm cung cấp thêm thông tin cho bạn đọc về vấn đề này, sau đây chúng tôi xin nêu các loại gói LED hiện đang được ứng dụng phổ biến trên thị trường.
2. Phân loại và ứng dụng của một số gói LED phổ biến
a. DIP LED (Dual In-line Packaged LED)
DIP LED là loại gói LED rất phổ biến có cấu trúc như hình viên đạn nhỏ với phần bọc bên ngoài bằng nhựa epoxy đóng vai trò như một thấu kính để tập trung ánh sáng phát ra từ chip LED, hai điện cực phía dưới được kéo dài để có thể dễ dàng gắn DIP LED lên bản mạch. Công nghệ đóng gói để tạo ra gói led DIP đã được sử dụng trong hơn 50 năm qua. Công suất của mỗi DIP LED thường rất nhỏ, khoảng 0,05~0,08W với hiệu suất phát quang khoảng 40~80lm/W tùy thuộc vào từng loại cụ thể.
Đặc điểm cơ bản của DIP LED là có tuổi thọ dài và cường độ sáng cao cùng với tính năng dễ sử dụng và giá rẻ cho nên mặc dù đã ra đời từ rất lâu nhưng nó vẫn được sử dụng rộng rãi cho đến tận ngày nay trong các ứng dụng hiển thị như đèn hiển thị, biển hiệu, đèn tín hiệu, bảng tín hiệu hay màn hình lớn…
b. SMD LED (Surface Mounted Device LED)
SMD LED là loại gói LED có kích thước nhỏ, chúng được gắn trực tiếp lên bề mặt bản mạch. SMD LED có hiệu suất phát quang rất cao, công suất 0,5~5W tùy theo từng loại cụ thể. Hình dạng phổ biến của loại chip LED này giống như con chip máy tính dạng phẳng vuông với kích thước khá nhỏ. Người ta thường ký hiệu SMD LED theo kích thước của nó (ví dụ SMD 3030 2D 4000K của LUMILEDs có kích thước là 3,0×3,0x0,5mm, công suất 0,734W @120mA hiệu suất phát quang 158lm/W). Công nghệ mới FLIP-CHIP ra đời trong những năm gần đây bởi việc cấy GaAs trên chất nền trong suốt cho phép gắn ngược LED chip khi đóng gói càng làm cho hiệu suất phát quang và khả năng tản nhiệt của SMD tăng lên nhiều.
SMD LED sở hữu một loạt những đặc điểm ưu việt như khả năng tản nhiệt tốt, độ bền cao, tuổi thọ hơn 50.000 giờ, hiệu suất phát quang cao và kích thước lại khá nhỏ gọn rất dễ tùy biến thiết kế các bộ đèn, cho nên SMD LED hiện đang là loại gói led được sử dụng rộng rãi nhất trên toàn thế giới ở mọi lĩnh vực chiếu sáng.
Đặc biệt trong lĩnh vực chiếu sáng giao thông công cộng cần sử dụng bộ đèn công suất cao nhưng yêu cầu độ chói lóa thấp thì có SMD LED là lựa chọn tối ưu nhất. Vì vậy tất cả các bộ đèn đường LED chiếu sáng công cộng có chất lượng trên thế giới nói chung thường sử dụng SMD LED. Có thể tham khảo một số mẫu đèn đường LED chip LED SMD của HKLED tại đây.
c. High Power LED
High-power LED lần đầu tiên được đóng gói bởi hãng CREE (Mỹ). Gói LED này có công suất trung bình, nó được đóng gói giống như SMD LED, tuy nhiên điểm khác biệt rõ nhất đó là High-Power LED có các điện cực với kích thước lớn hơn đủ để có thể dễ dàng gắn lên tấm bản mạch bằng nhiều phương pháp hoặc bán tự động hay gắn tự động bởi thiết bị SMT (Surface Mounted Technology) machine.
Chính vì High-Power LED có được những đặc tính ưu việt gần tương tự như SMD LED nhưng lại có thể linh hoạt dễ sử dụng hơn, dễ ứng dụng để sản xuất ra được những bộ đèn led có chất lượng tốt với giá bán cạnh tranh hơn, cho nên tiếp sau CREE thì đã có thêm nhiều nhà nhà sản xuất LED packaged khác cùng tham gia vào sản xuất High-Power LED.
d. COB LED (Chip On Board LED)
COB LED là dạng gói LED gồm nhiều chipled được gắn trực tiếp lên một tấm bản mạch nhỏ bằng kim loại dẫn nhiệt tốt (chip on board), phương pháp đóng gói COB là thành tựu khá mới của công nghệ đóng gói LED trong những năm gần đây.
Các COB LED có số lượng LED chip được gắn trên một bo mạch thường là 9 chipled hoặc nhiều hơn cho nên COB LED có thể đạt được công suất rất cao cường độ sáng lớn.
Trước khi phát minh ra COB LED thì bộ đèn LED vẫn được xem là loại ánh sáng tùy chỉnh, nghĩa là một bộ đèn cần phải sử dụng nhiều gói led để đạt được quang thông theo thiết kế. Ngày nay có thể xem COB LED gần như là một loại bóng đèn LED tiêu chuẩn.
Đặc điểm nổi bật nhất của COB LED phải kể đến là cực kỳ dễ lắp đặt sử dụng mà không yêu cầu phải có tay nghề kỹ thuật chuyên môn hay máy móc chuyên dụng nào khác. Đặc biệt hơn nữa là nếu so sánh giá theo VNĐ/W thì giá của COB LED thực sự là rẻ hơn rất nhiều so với các dạng gói LED khác.
COB LED có công suất lớn cường độ sáng cao trong khi diện tích phát sáng và kích thước bản mạch lại nhỏ, cho nên yêu cầu về bộ tản nhiệt của đèn rất cao, phải được thiết kế tốt để đảm bảo bền lâu cho COB LED.
Một vấn đề khác nữa là các COB LED đạt được cường độ sáng lớn trong khi diện tích phát sáng lại nhỏ nên có độ chói cao hơn SMD.
COB LED đặc biệt thích hợp để làm các loại đèn pha chiếu sáng ngoài trời, chiếu sáng sân bóng đá, bóng chuyền,…
e. MCOB LED (Multiple Chip On Board LED)
MCOB là dạng gói LED trong đó nhiều chip LED được gắn trực tiếp lên một tấm bản mạch nhỏ thường làm bằng vật liệu cách điện (Multiple Chip On Board). Công nghệ đóng gói này gần giống với việc gắn nhiều cụm COB LED trên cùng một tấm bản mạch tuy nhiên sản phẩm cuối thì không hẳn như COB LED mà module MCOB LED thường là có công suất thấp và chủ yếu được sử dụng trong chiếu sáng nội thất.
Các loại đèn LED của HKLED đều được trang bị các loại chip LED chất lượng cao cấp với mẫu mã đa dạng. Chúng tôi có đủ các loại đèn đường LED, đèn pha LED sử dụng chip LED SMD, COB, công suất đa dạng, phục vụ mọi nhu cầu của khách hàng.
Liên hệ hotline: 0933.734.666 – 0966.734.666 – 0924.734.666 – 0786.734.666 để được tư vấn miễn phí và nhận báo giá về các loại đèn LED của chúng tôi.
Xưởng sản xuất đèn LED và phân phối đèn LED tại Thái Nguyên 
Bình luận trên Facebook