Конструктивные особенности мощных светодиодов

Опубликовано 11.01.2011 Ведущий Валерий Харыбин

Современный сверхяркий светодиод представляет собой сложное устройство, требующее многих технологических этапов при его изготовлении. В настоящее время ведущие производители мощных светодиодов внедряют различные технологии изготовления светодиодов с применением различных материалов и компонентов. Конструктивно, мощный светодиод состоит из полупроводникового кристалла на силиконовой подложке, которые, в свою очередь установлены на алюминиевую теплоотводящую основу. Кристалл, с помощью золоченых перемычек, соединен с внешними корпусными жесткими выводами - анодом и катодом. Конструкция защищена прочным пластиковым куполом. Важным этапом создания мощных светодиодов является первоначальная подготовка – выращивание кристаллов, планарная обработка структурных пленок, их травление, создание контактов, покрытие металлическими пленками для контактных выводов. Пленку, выращенную на одной подложке, можно разрезать на несколько тысяч чипов. Ну а следующим шагом является монтаж светодиодов из этих чипов. Необходимо смонтировать кристалл в корпус, сделать контактные выводы, изготовить оптические покрытия. Что касается белого светодиода, необходимо равномерно нанести люминофор. Далее, обеспечить теплоотвод от кристалла и корпуса, сделать прочный пластиковый купол, фокусирующий излучение в нужный телесный угол. Повышение мощности светового потока светодиода привело к необходимости увеличения эффективности отвода сбрасываемого тепла, что конкретно означает потребность в максимальном контакте чипа и теплоотводящей основы. Например, конструкция мощного светодиода фирмы LUMILEDS LIGHTING обеспечивает эффективный отвод тепла от кристалла, так как он непосредственно монтируется на общую подложку, которая исполняет роль радиатора, изготовленная из металла. Мощный светодиод может работать десятки лет, при условии умеренного нагрева кристалла вследствие протекании тока. Если учитывать, что ток питания мощного светодиода может достигать 1000мА, при напряжении от 3 до 4.5В, то в данном случае необходимо устанавливать светодиоды на дополнительные радиаторы. Хотя такие яркие светодиоды можно с успехом использовать и для малогабаритных светильников, и фонарей, достаточно применить батарейное или аккумуляторное питание. В данном случае, необходимость применения повышающих инверторов, отпадает.