Современные светодиоды

КОРПУСА ДЛЯ СВЕТОДИОДОВ МАЛОЙ И БОЛЬШОЙ МОЩНОСТИ

В состав корпусов светодиодов обязательно входят два электри­ческих вывода и оптически прозрачное окно для вывода излучения. Корпуса для мощных светодиодов, как правило, также содержат теп­лоотвод для рассеяния избытков тепла. Материалы для окон корпу­са должны обладать следующими свойствами: оптической прозрач­ностью, высоким показателем преломления, химической инертностью, стабильностью при высокой температуре и герметичностью. Монтаж кристалла в корпус с окном, по показателю преломления находящимся между воздухом и полупроводником, увеличивает эффективность вы­вода излучения. Большинство корпусов светодиодов изготавливается из полимеров с показателями преломления в диапазоне от 1,5 до 1,8. Уменьшение разницы показателей преломления на поверхности полу­проводника увеличивает угол полного внутреннего отражения, что рас­ширяет конус вывода излучения и увеличивает эффективность вывода излучения.

На рис. 11.1, а показан вариант корпуса маломощного светодиода. Кристалл светодиода крепится выводами вверх, приклеивается или припаивается на дне чашеподобного углубления (чашки отражателя), соединенного с одним из электрических контактов (обычно с катодом). Провод к верхнему контакту светодиода соединяется со вторым выво­дом (анодом). Такой корпус часто называют корпусом Т1-3/4 или 5 мм - корпусом.

В маломощных светодиодах корпуса, как правило, имеют форму полусфер, как показано на рис. 11.1, а; поэтому лучи выходящего света всегда попадают на границу раздела корпус-воздух под прямыми углами. Таким образом, на этой границе раздела не возникает полное внутреннее отражение. Существуют и несферические типы корпусов, например прямоугольные и цилиндрические с плоскими верхними по­верхностями (рис. 11.1,6). Плоские поверхности используют, если све­тодиоды должны быть заподлицо с поверхностью устройств, в которые они встраиваются, или если на них будут смотреть только под угла­ми, близкими к прямым. Корпуса должны защищать светодиоды от нежелательных механических воздействий, влажности и химических реагентов. Корпуса скрепляют конструкцию, состоящую из анодных и катодных выводов, кристалла светодиода и соединительных про­водов.

верхний контакт

КОРПУСА ДЛЯ СВЕТОДИОДОВ МАЛОЙ И БОЛЬШОЙ МОЩНОСТИ

соединительны

провод

дашка отражателя

кристалл

светодиода

катод

КОРПУСА ДЛЯ СВЕТОДИОДОВ МАЛОЙ И БОЛЬШОЙ МОЩНОСТИ

б

а

анод

полусферический

ЭПОКСИДНА”

г

Рис. 11.1. Типичные корпуса светодиодов: а —светодиод в полусферическом

корпусе, б — светодиоды в цилиндрическом и прямоугольном корпусах

На рис. 11.2 представлена фотография группы светодиодов на мон­тажной рамке с выводами. Индивидуальные рамки монтируются на временном креплении, удаляемом после завершения монтажа свето­диода (крепления кристалла, подсоединения проводов). Эпоксидный корпус обеспечивает механическую связь между анодным и катодным выводами. Кристалл светодиода крепится к плоской поверхности дна чашки отражателя, обладающего высокой отражательной способно­стью, при помощи проводящей эпоксидной смолы, содержащей серебро. Отметим, что в случае мощных светодиодов для крепления кристаллов с отражателем предпочитают использовать металлсодержащие спаи, поскольку их тепловое сопротивление намного ниже, чем у проводящих эпоксидных смол.

На рис. 11.3 показан корпус мощного светодиода. Корпуса для мощных СД, как правило, отводят тепло от кристалла светодиода к радиатору. Такой путь может обеспечивать специально изготовленная печатная плата. Корпус, показанный на рис. 11.3, обладает тремя характерными особенностями. Во-первых, в его состав входит алюми­ниевый или медный радиатор, имеющий низкое тепловое сопротивле­ние, к которому при помощи содержащего металл припоя, крепится кристалл светодиода. Во-вторых, кристалл светодиода герметизируется силиконом, обеспечивающим отсутствие механических напряжений во время эксплуатации. На силикон наносится пластиковое покрытие, играющее роль линзы. В-третьих, кремниевая подложка, на которую крепится светодиод, обеспечивает конструкции защиту от электроста­тических разрядов.

золотой

провод

провод

катода

пластиковая линза

силиконовыи герметик

Рис. 11.3. Поперечное сечение корпуса мощного светодиода. Для эффективного теплоотвода радиатор может припаиваться к специальной печатной плате. Такой корпус, предложенный кампанией Lumileds Corp., называется корпусом Барракуда (Krames et al., 2003)

КОРПУСА ДЛЯ СВЕТОДИОДОВ МАЛОЙ И БОЛЬШОЙ МОЩНОСТИ

перевернутый кристалл InGaN Si подложка для крепления кристалла с электростатической защитой припой

На рис. 11.4 представлены фотографии корпусов мощных свето­диодов. Видны гребенчатые контакты светодиодов на основе нитри­
да галлия (рис. 11.4,6). На рис. 11.4, в показано крепление корпуса светодиода к печатной плате, обладающей высокой теплопроводностью и обеспечивающей эффективное охлаждение всей структуры (LED Museum, 2003). Несколько чипов, расположенных на одной подлож­ке, могут быть соединены последовательно, что позволяет увеличи­вать рабочее напряжение при одновременном снижении рабочих токов (Krames et al., 2002, 2003).

КОРПУСА ДЛЯ СВЕТОДИОДОВ МАЛОЙ И БОЛЬШОЙ МОЩНОСТИ

Рис. 11.2. Монтажная рамка, используемая для серийного изготовления свето­диодов в 5 мм-корпусах. По окончании монтажа светодиодов и формирования корпусов крепление, обеспечивающее механическую жесткость конструкции в процессе изготовления, удаляется

КОРПУСА ДЛЯ СВЕТОДИОДОВ МАЛОЙ И БОЛЬШОЙ МОЩНОСТИ

Рис. 11.4. Корпус мощного светодиода (а); кристалл светодиода в корпусе (б); корпус на печатной плате, обладающей высокой теплопроводностью (в): а — Krames et al., 2003, б и в —LED Museum, 2003

Современные светодиоды

Надежный производитель светодиодного оборудования

Украинская компания Лайтпром является профессионалом в сфере разработки и изготовления светодиодного освещения и прожекторов. Команда опытных специалистов, основываясь на передовых энергосберегающих технологиях, обеспечивает потребителю значительную экономию средств и уменьшение затрат …

Выбираем светодиодную фитолампу без ошибок

Ключевым моментом для правильного развития растений остается наличие достаточного количества света. Без него останавливается главный биологический процесс — фотосинтез. Это преобразование энергии света в углерод и воду с участием атмосферного …

Какие бывают уличные светодиодные светильники

Светодиодное освещение считается самыми комфортным, практичным и перспективным. Все благодаря преимуществам, открывающимся перед его пользователями. Приборы на светодиодах долговечны, расходуют мало электроэнергии, легко и быстро устанавливаются, отличаются небольшим весом. Это …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.