Що таке COB-світлодіод

Світлодіодні лампи на COB у продажу з'явилися у 2014 році. Виконані за новою технологією, що дозволяє в тілі одного світлодіода розміщувати та живити безліч кристалів. Дана технологія, за якої чіп монтується безпосередньо на плату, вже тривалий час застосовується при виробництві уніфікованих електронних плат і показала себе дуже надійною при максимальній компактності.

Адаптація цієї технології для виробництва світлодіодного освітлення дозволила дати новий поштовх галузі, що стрімко розвивається.

Суть технології COB світлодіодів

Багаторазові спроби збільшити світловіддачу від потужних світлодіодів SMD типу з одночасним отриманням розсіяного світла призвели до народження ідеї розміщення великої кількості кристалів на платі в єдиному корпусі.

Дослідники відмовилися від ідеї ще більшого нарощування потужності одиничного кристала та перейшли до експериментів щодо зменшення чіпів світлодіодів в суцільному корпусі.

У ході цих експериментів і вийшла технологія COB. ЇЇ суть - це встановлення великої кількості дрібних чіпів, які включені послідовно-паралельно на єдину основу.

LED-пристрої даного типу є матрицею, на якій встановлено велику кількість кристалів без індивідуальних корпусів. Напівпровідники розташовуються близько один до одного, мають послідовне з'єднання та знаходяться під загальним шаром люмінофора. Завдяки великої концентраціі кристалів (до 70 штук на квадратний сантиметр) COB-світлодіод створює випромінювання високої оптичної щільності. Додаткові оболонки відсутні тому забезпечується висока яскравість і зменшується розсіювання світла.

При цьому друкована плата має металізовану основу (Metal Core Printed Circuit Board, MCPCB) та виконана з трьох шарів: металізована основа, діелектричний прошарок та струмопровідний шар.

Технологія виробництва COB світлодіодів

Створення COB матриці починається з підготовки основи, на яку наноситься найтонший шар адгезиву. Причому вимоги до товщини цього шару дуже високі. Він повинен забезпечувати впевнений контакт із LED кристалами мікро розмірів і при цьому забезпечувати рівномірне відведення тепла.

Такого ідеального балансу вдалося досягти лише тоді, коли було застосовано метод магнетронного розпилення. Таке розпилення дозволило створити тепловий контакт необхідної якості. Така технологія стала називатись MCOB (Multi-Chip-on-Board).

Далі на підготовлену основу з розпиленим шаром монтують чіпи та, використовуючи плазмове очищення, очищають поверхню від мікроскопічного сміття.

Потім відбувається електричне з'єднання світлодіодів, і вже на завершальному етапі наноситься шар люмінофора, який після затвердіння, крім своєї прямої функції, захищає деталі плати від зовнішнього впливу.

Відмінні характеристики COB світлодіодів

Як і будь-який інший виріб COB матриці мають свої недоліки та переваги.

Так до безперечних переваг можна віднести такі моменти:

• Форма матриці. Виконати світлодіодну матрицю COB можна з абсолютно будь-якими розмірами та необхідними функціональними отворами. Тобто цю матрицю можна підлаштувати під будь-який корпус освітлювального приладу. А також можна робити дублювання старих освітлювальних елементів і просто замінювати їх. 
• COB матриця випромінює рівномірний світловий потік, за рахунок цього предмети, освітлені подібним світлом, мають чіткі світлові та тіньові межі. Чого не можна спостерігати при освітленні звичайними світлодіодними лампами з окремо розташованими світлодіодами.
• Дані матриці мають досить високі параметри світловіддачі, так, наприклад, деякі матриці мають параметри 166 лм/вт.

Мабуть, єдиним недоліком таких матриць є їхня повна непридатність до ремонту. Так якщо з ладу вийшов хоча б один із чіпів, потрібно буде замінити матрицю цілком.

Термін служби COB світлодіодів

Тривалість експлуатації COB-матриць у середньому становить 30 000 годин. Це досить значний період часу — близько 3,5 років роботи в безперервному режимі. Дані отримані під час випробувань із створенням екстремальних умов та спеціальних математичних підрахунків. Оскільки технологія відносно нова, перевірити заявлений термін служби на практиці неможливо. При цьому виробники дають офіційну гарантію на 20 000 годин роботи.

COB та SMD світлодіоди. Відмінність.

SMD-світлодіоди – від одного до трьох кристалів, що монтуються на керамічні підкладки. Підкладки – це прямокутники з розміром сторін від 1,4 до 6 мм. Кожен SMD світлодіод покривають шаром люмінофора. Підкладка та плата з'єднуються між собою за допомогою паяння контактних частин підкладки до контактів друкованої плати.

SMD-світлодіоди на друкованій платі розташовуються один щодо одного на відстані в рази, що перевищує лінійні розміри самих світлодіодів. Рівномірність світіння світлових приладів із SMD-світлодіодами досягається застосуванням молочних розсіювачів.

Якщо знизити вартість всього світлодіодного модуля, можна вирішити проблему з високою вартістю ремонтних робіт світлодіодного обладнання. Таким чином, замість ремонту із застосуванням дорогого обладнання можна просто поміняти повністю світловий модуль. COB дозволяє досягти здешевлення світлодіодних модулів.

Технологія виробництва COB світлодіодів відрізняється від SMD тим, що світлодіоди розміщуються одразу на платі без керамічних підкладок. Вони покриваються шаром люмінофора і виходить великий модуль із рівномірним свіченням. Технологія COB у рази знижує витрати на 1 Лм світіння приладу. Це робить покупку світлових приладів з світлодіодами COB більш частою останнім часом.

Сьогодні технологія COB широко застосовується у виробництві світлодіодних прожекторів. При одній і тій же потужності споживання та значно більшому світловому потоці прожектори COB можуть коштувати дешевше за прожектори SMD.