Что такое COB-светодиод?

Светодиодные лампы на COB в продаже появились в 2014 году.  Выполнены по новой технологии, позволяющей в теле одного светодиода размещать и питать множество кристаллов. Данная технология, при которой чип монтируется непосредственно на плату, уже продолжительное время применяется при производстве унифицированных электронных плат и показала себя как очень надежная при максимальной компактности.

Адаптация этой технологии для производства светодиодного освещения позволила дать новый толчок и так стремительно развивающейся отрасли.

Суть технологии COB светодиодов

Многократные попытки увеличить светоотдачу от мощных светодиодов SMD типа с одновременным получением рассеянного света привела к рождению идеи о размещении большого количества кристаллов на плате в едином корпусе.

Исследователи отказались от идеи еще большего наращивания мощности единичного кристалла и перешли к экспериментам по уменьшению чипов светодиодов в едином корпусе.

В ходе этих экспериментов и получилась технология COB, в которой подразумевается установка большого количества мелких чипов, оные включены последовательно-параллельно на единое основание.

LED-устройства данного типа представляют собой матрицу, на которой установлено большое количество кристаллов без индивидуальных корпусов. Полупроводники располагаются близко друг к другу, имеют последовательное соединение и находятся под общим слоем люминофора. Благодаря большой концентрации кристаллов (до 70 штук на квадратный сантиметр) COB-светодиод создает излучение высокой оптической плотности. Дополнительные оболочки отсутствуют поэтому обеспечивается высокая яркость и уменьшается рассеивание света.

При этом печатная плата имеет металлизированное основание (Metal Core Printed Circuit Board, MCPCB) и выполнена из трех слоев: металлизированное основание, диэлектрическая прослойка и токопроводящий слой.

Несколько слов о технологии производства COB светодиодов

Создание COB матрицы стартует с подготовки основания, на которое наносится тончайший слой адгезива. Причем требования к толщине данного слоя крайне высокие. Он должен обеспечивать уверенный контакт с LED кристаллами микро размеров и при этом обеспечивать равномерный отвод тепла.

Такого идеального баланса удалось достичь только тогда, когда был применен метод магнетронного распыления. Такое распыление позволило создать тепловой контакт необходимого качества, и такая технология стала называться MCOB (Multi-Chip-on-Board).

Далее на подготовленную основу с распыленным слоем монтируют чипы и, используя плазменную очистку, очищают поверхность от микроскопического мусора.

Затем происходит электрическое соединение светодиодов, и уже на завершающем этапе наносится слой люминофора, который после затвердевания помимо своей прямой функции, так же защищает детали платы от внешнего воздействия.

Отличительные характеристики COB светодиодов

Как и любое другое изделие COB матрицы обладают своими недостатками и преимуществами.

Так к несомненным достоинствам можно отнести следующие моменты:

• Форма матрицы. Произвести светодиодную матрицу COB можно с абсолютно любыми размерами и необходимыми функциональными отверстиями. Другими словами эту матрицу можно подстроить под абсолютно любой корпус осветительного прибора. А так же можно производить дублирование старых осветительных элементов и просто заменять их.
• COB матрица излучает равномерный световой поток, за счет этого предметы, освещенные подобным светом, имеют четкие световые и теневые границы. Чего нельзя наблюдать при освещении обычными светодиодными лампами с отдельно расположенными светодиодами.
• Данные матрицы имеют довольно высокие параметры светоотдачи, так, например, некоторые матрицы обладают параметрами в 166 лм/вт.

Пожалуй, единственным недостатком таких матриц является их полная непригодность к ремонту. Так если из строя вышел хотя бы один из чипов, нужно будет заменить матрицу целиком.

Срок службы COB светодиодов

Продолжительность эксплуатации COB-матриц в среднем составляет 30 000 часов. Это довольно внушительный период времени — около 3,5 лет работы в непрерывном режиме. Данные получены в ходе испытаний с созданием экстремальных условий и специальных математических подсчетов. Поскольку технология относительно новая, проверить заявленный срок службы на практике не представляется возможным. При этом производители дают официальную гарантию на 20 000 часов работы.

COB и SMD светодиоды. Отличия.

SMD-светодиоды – от одного до трех кристаллов, которые монтируются на керамические подложки. Подложки - это прямоугольники с размером сторон от 1,4 до 6 мм. Каждый SMD светодиод покрывают слоем люминофора. Подложка и плата соединяются между собой с помощью пайки контактных частей подложки к контактам печатной платы.

SMD-светодиоды на печатной плате располагаются друг относительно друга на расстоянии в разы превышающем линейные размеры самих светодиодов. Равномерность свечения световых приборов с SMD-светодиодами достигается применением молочных рассеивателей.

Если снизить стоимость всего светодиодного модуля, то можно решить проблему с высокой стоимостью ремонтных работ светодиодного оборудования. Таким образом, вместо ремонта с применением дорогого оборудования можно просто поменять полностью световой модуль. COB позволяет достичь удешевления светодиодных модулей.

Технология производства COB светодиодов отличается от SMD тем, что светодиоды размещаются сразу на плате без керамических подложек. Они покрываются слоем люминофора и получается большой модуль с равномерным свечением. Технология COB в разы снижает затраты на получние 1 Лм свечения прибора. Это делает покупку световых приборов с COB светодиодами более частой в последнее время.

Сегодня технология COB широко применяется в производстве светодиодных прожекторов. При одной и той же мощности потребления и значительно большем световом потоке прожекторы COB могут стоить дешевле прожекторов SMD.