Чип csp что это
3 правила при выборе светодиодных ламп в авто
ПРАВИЛО №1. Толщина сердечника должна быть не более 2мм, материал сердечника медь. Сердечник — основание на которую смонтированы светодиоды.
В случае если сердечник толщиной более 2 мм, то ниже оптической оси будет провал освещенности. Перед машиной будет темная область. При выборе ламп следует поинтересоваться какой толщины и из какого материала он выполнен. Если материал — алюминий, то рекомендуем отказаться от их покупки сразу, т к лампы либо быстро умрут либо будут тусклыми.
Сердечники ламп бывает двух типов:
Двухсторонний с медным основанием, как в линейке CL5, CL6 и CL7
Односторонний с медным или алюминиевым основанием. Как в лампах других производителей.
Такие сердечники имеют толщину более 3 мм и как правило смонтированы на дополнительную аллюминиевую подложку корпуса лампы.
Конфигурация сердечника напрямую влияет на его толщину и эффективность отвода тепла от светодиодов.
Двухсторонний сердечник дает возможность выполнить его максимально тонким (1,5-2мм), это хорошо сказывается на световом пятне и освещенности перед автомобилем
ПРАВИЛО №2 Светодиодные чипы должны максимально соотвествовать геометрическим параметрам нити накаливания.
Светодиодны бывают двух типов.
Светодиоды имитирующие нить накала.
Максимально подходящие по геометрическим параметрам нити накаливания. Такие чипы как Philips Luxeon Z ES или CSP. Мы используем оригинальные чипы от Philips Luxeon Z ES, т к CSP сильно хуже по яркости и цвет имеет более синий оттенок.
Светодиоды не имитирующие нить накала.
Те что никак под геометрию нити накаливания не подходят. Например CREE XHP-50, Philips Luxeon MZ, COB и др
Лампы «не имитирующие нить» не будут фокусироваться в оптике автомобиля. С такими лампами вы будете слепить встречных водителей. Поэтому от их покупки так же следует так же отказаться.
Лампы «имитирующие» нить накаливания при условии максимально тонкого сердечника будут отлично фокусироваться в фарах. СТГ не будет нарушена. Из двух вариантов светодиодов (CSP и Philips Luxeon Z ES) стоит выбирать оригинальные чипы от компании филипс. Только в этом случае вы получите максимальную яркость и четкую светотеневую границу.
Правило №3 Драйвера ламп (стабилизаторы тока и напряжения) должны быть внешними.
Светодиодные лампы можно разделить на два типа.
Со встроенными драйверами в корпус (радиатор) лампы. Это позволяет упростить процесс установки ламп в автомобиль, но снижает срок службы драйвера. Ведь вместе с нагревом радиатора, нагреваются и все электронные компоненты. Чем больше они греются тем меньше их срок службы.
С внешними драйверами.
Это самый удачный вариант. Компоненты драйвера не нагреваются от корпуса лампы. Их срок службы существенно продевается. Но выносной драйвер стоит подбирать с наименьшими размерами. Большие драйвера установить будет сложнее. И обращайте внимание на материал корпуса. От ламп с пластиковыми корпусами драйверов стоит отказаться. Причина — плохой отвод тепла от силовых элементов типа дросселя и транзисторных ключей.
Как выбрать светодиодную лампу для авто: 10 советов которые помогут при покупке
RomaxGroup на связи, прием-прием. Ты решил поставить светодиодную лампу в авто, это похвально. Почему? Ты присоединяешься к автолюбителям, для которых безопасность превыше всего. Круто что ты думаешь и о выгоде для себя. Как известно, светодиодные лампы мощнее и живут в 7 раз дольше.
Мы подготовили чек-лист о том, как выбрать светодиодную лампу для авто и о популярных ошибках в этом процессе, чтобы ты избежал их и сделал правильный выбор. Готов? Погнали.
Обрати внимание на диод и технологию производства
Сравниваем качество сборки и технологию на примере COB и CSP Chip
Рекомендуем использовать светодиод Seoul CSP или Custom Flip Chip. Они сделаны по технологии Phillips и применяются в их лампах. На основе этого диода сделан чип – Luxeon MZ Chip (или просто MZ Chip).
В чем его преимущества?
На рынке продаются модели со светодиодом – COB. Мы не рекомендуем его использовать. Много подделок, некачественная сборка и плохая СТГ.
Светотеневая граница – залог безопасности на дороге
При неправильной СТГ будет ослепление встречных водителей. Правильное освещение дает максимальную эффективность ближнего и дальнего света. Например, диоды Seoul CSP Chip (Flip Chip) светят по принципу «крыла чайки». Диод стоит там же, где и нить накаливания в галогенке и отражатель правильно передает свет.
Охлаждение лучше на двухрядном подшипнике
Охлаждение бывает активным и пассивным. Первый тип – когда стоит вентилятор, второй – тепло рассеивается через радиатор на лампочке. Модели с пассивным охлаждением подойдут для установки в места, где есть циркуляция воздуха и минимум герметичности.
В противотуманные фары лучше ставить лампы с пассивным охлаждением. Для головного света подойдет и активное и пассивное охлаждение.
Если присматриваешься к активному охлаждению, обрати внимание на двухрядный подшипник. Он не шумит и выдает до 10.000 оборотов. Несмотря на это, конструкция не изнашивается и вентилятор долго прослужит. Такой подшипник стоит на всех моделях Carlamp с активным охлаждением.
Корпус – из алюминия и никаких компромиссов
Знаешь, что произойдет если корпус будет из пластмассы? Он расплавится. Китайцы наловчились делать корпус «под алюминий» или покрытый тонким слоем металла. Определить материал можно по весу. Алюминий – ощутимо тяжелее пластмассы.
Чем лучше теплоотвод, тем быстрее охлаждается и дольше прослужить лампочка. Также это влияет на оборудование автомобиля – отражатель не выгорает, контакты и провода не нагреваются. Фара дольше живет – ты меньше денег тратишь на СТО.
Убедись, что лампа подойдет для автомобиля без «танцев с бубном»
Правильное расположении лампы в фаре на примере лед автолампы Carlamp Ultra Vision
Размер лампы важен, только в данном случае – чем меньше, тем лучше. Компактность повышает вероятность того, что лампа поместиться в фаре. Большинство светодиодных моделей сейчас делаются как можно компактнее. Например, лампы Carlamp подходят для 95% автомобилей.
Лампочки с блоком, могут не поместиться в фару. Обычно блок крепят под капотом.
В лампе есть интеллектуальное управление светом? Если да – бери.
Блок управления стабилизирует напряжение, иногда выступает как термостат. Продаются модели и без этого блока, но ничего страшного. Некоторые производители встраивают стабилизацию напряжения в лампу. Такая защита тоже плюс.
Нет скачков напряжения – нет неожиданного отключения фар. Нет отключения – есть стабильная безопасность на дороге. Поэтому, при покупке уточни наличие интеллектуального освещения.
В хороших лампах провод достаточно плотный и выглядит надежно. Или защищен тканевым чехлом, как в некоторых моделях Carlamp. Этот чехол создает изоляцию, из-за чего нет помех в магнитоле или рации.
Характеристики превыше маркетинга
Если говорить о технических характеристиках, то здесь стоит отметить, что они не всегда соответствуют реальности (у недобросовестных продавцов). Например возьмем такой параметр как световой поток, в действительности его значение может достигать максимум 8.000 Люменов. Все, что больше – уже маркетинг и не имеет под собой оснований. Если когда-то найдешь лампочку с 10.000+ Люменами, знай это чистой воды маркетинг. Подробнее о характеристиках и преимуществах светодиодных автоламп, читайте здесь.
Обычно гарантию дают на 12 месяцев с возможностью ремонта лампочки. Тебе важно обратить внимание и на продавца. Спроси у него, какие обязательства несет компания, обрати внимание на наличие печати на гарантийном талоне, посмотри отзывы в Гугле
А еще узнай про сертификат на продажу этого бренда. Не нам тебе рассказывать, как сладко обещают и лихо уходят от ответственности. Помни, доверий, но проверяй!
Недобросовестные производители играют на сходстве с известными брендами. Иногда распознать подделку не может и сам продавец. Поэтому всегда проверяй:
Новые LED с чипом csp в ПТФ + Philips Crystal Vision в ближний
Вдоволь наигравшись с красивым белым светом в 6000к решил все-таки перейти на лампы с более приятным глазам свечением в 4300к. Об всех моих экспериментах с лампами можно почитать здесь, здесь и здесь.
Ко всему прочему одна из ранее установленных в ПТФ LED ламп стала немного мерцать, а это значит, что жить ей осталось не долго. Продержались в итоге китайские лампочки практически 7 месяцев или почти 6000 км ежедневного использования. Много это или нет сказать не могу, здесь наверное больше работает принцип «кому как повезет».
Несмотря на различное устройство ламп хотелось еще и попасть в цвет во всех фарах, что тоже задача не их простых, т.к. очень часто производители пишут одну температуру свечения, а по факту мы имеем нечто совершенно иное.
После долгих поисков и сравнений в ближний свет фар выбрал Philips Crystal Vision H7 (12972CVSM). Да, я прекрасно знаю, что лампы с синим оттенком скверно светят в дождливую погоду, но в остальном они оказались не хуже Philips Racing Vision, установленных мною ранее (которые сейчас перебрались в дальний).
Плюс ко всему в комплекте так же идут галогеновые габаритные лампочки с цоколем w5w, что тоже не может не радовать. В итоге их тоже заменил, а ранее установленные Philips Vision led t10 6000k перебрались в подсветку номера, где оказались очень даже к месту.
В ПТФ же на этот раз решил попробовать LED лампы с чипом CSP, который больше подходят для рефлекторной оптики с такой же температурой свечения, что и головные лампы — 4300k.
В итоге могу с уверенностью сказать, что эти лампы действительно намного лучше для ПТФ Cerato, линия СГТ четкая, а освещение так и вообще лучше всяких похвал.
Заменив все лампы я в итоге получил то, что и хотел, свет стал намного приятнее глазам, а его температура практически одинакова во всех фарах. LED в ПТФ никого не слепит, да и используется он по большей мере днем в качестве ДХО.
Поиск лучшего теплового решения для дизайна модулей CSP
Поиск лучшего теплового решения для дизайна модулей CSP
Радиальное тепло, распространяющееся от точечного источника тепла на медном диске
Светодиоды CSP, последнее воплощение светодиодов с флип-чипом, начали свою жизнь в качестве фоновой подсветки экранов телевизоров. Для этой задачи светодиоды низкой и средней мощности использовались без каких-либо проблем. Поскольку рынок неумолимо продвигается к общему освещению, рейтинг мощности CSP растет. CSP для общего освещения попадают в категорию «большой мощности» (более 1 Вт), а с доступными в настоящее время устройствами мощностью до 3 Вт это вызывает проблемы.
Термин «пакет размером с чип» (chip scale package, CSP) определяется пакетом, не превышающим на 20% сам чип. Для этого производители светодиодов снимают как можно больше лишних элементов. Возьмите стандартный высокомощный упакованный светодиод и снимите керамическую подложку и проволочные связи, непосредственно металлизируйте контакты P и N и покрывайте люминофором, и получите светодиод CSP. Этот метод отлично подходит для производителей светодиодов, поскольку он снижает как материальные, так и производственные затраты. Это также приводит к очень маленькому (часто 1×1 мм) упакованному светодиоду, который может быть плотно установлен на модули печатных плат, помогая создавать меньшие, яркие и более дешевые светильники.
В результате этих преимуществ рынок CSP испытывает устойчивый рост. По оценкам аналитика Yole Développement, к 2020 году CSP будет составлять 34% мощного светодиодного рынка.
Почему CSP создают такую задачу в термо-менеджменте
Однако CSP не без проблем. Небольшие размеры могут представлять проблемы для автоматизированной сборки машинами. Отсутствие линз означает, что необходимо уделять особое внимание управлению пучком света. Но самым важным является термальный вызов, связанный со стремлением к использованию все более мощных CSP.
CSP предназначены для пайки непосредственно на печатную плату с использованием металлизированных контактов P и N. Это уменьшает тепловое сопротивление между светодиодной матрицей и печатной платой, что, с одной стороны, является позитивным фактором. Однако отсутствие керамической подложки, которая действует как рассеиватель тепла между матрицей и платой в традиционном упакованном светодиоде, означает передачу тепла от матрицы к печатной плате аналогично точечному источнику тепла. Термо-менеджмент, фактически, был перенесен с «уровня один» (уровень упаковки светодиодной матрицы) на «Уровень два» (уровень модуля). Это означает, что дизайнеры модулей и светильников должны быть предельно осторожны, чтобы гарантировать, что светодиоды CSP получат достаточное охлаждение. Для удовлетворения этих требований используются металлические кожухи (MCPCB) с алюминиевой или медной основой.
Ценой невозможности эффективного отвода тепла может быть сокращение срока службы, плохое качество света, колебания цвета и, в конечном счете, катастрофический отказ светодиода.
При отсутствии подложки у светодиодов CSP, обязанностью отводить тепло передается плате MCPCB, чтобы поддерживать температуру светодиодного перехода в пределах рекомендованных производителем. Эта проблема становится еще сложнее, поскольку размеры светодиодов CSP уменьшаются, повышаются номинальные мощности, а разработчик модулей все больше и больше CSP устанавливают во все более массивные / крупные сборки – в таких условиях MCPCB приходится полностью отрабатывать свои деньги.
Чтобы лучше понять масштаб этой проблемы, нужно глубже разобрать этот момент.
Рисунок 1: Термическая модель теплового потока, выходящего из светодиода CSP 1×1 мм, через подложку AlN 0,635 мм (170 Вт / мК) к теплоотводу, что иллюстрирует рассеивание, которое происходит, эффективно уменьшая тепловое сопротивление
Рисунок 2: Тепловой поток, распространяющегося от точечного источника тепла через медный диск, имеющее размеры медной области основного контакта на MCPCB
Рисунок 3: Упрощенная имитация светодиода CSP на MCPCB, показывающая, что медная основа 60 мкм не способна распределять тепло горизонтально на любое значительное расстоянии. Близкое сходство теплового потока с рисунком 1 следует ожидать, когда подложка представляет собой высокопроизводительный MCPCB, имеющий общую теплопроводность свыше 150 Вт / мК
Оценка расчетов
При расчете теплового потока в конструкциях CSP важна первичность осевой проводимости:
Во-первых, стоит учитывать, что в большинстве конструкций светодиодных плат CSP эффективность осевой теплопроводности имеет тенденцию играть более важную роль, чем эффективность боковой теплопроводности. В этом контексте осевая теплопроводность представляет собой ось z, то есть через толщину MCPCB, в то время как боковая или радиальная теплопроводность находится в плоскости по оси x / y и встречается преимущественно с медными соединениями MCPCB.
Чтобы проиллюстрировать это, рассмотрим стандартный светодиод CSP, припаянный к медному контурному слою толщиной около 50 мкм и диаметром 35 мм, который, в свою очередь, находится на диэлектрике, а затем на алюминиевом радиаторе. В зависимости от класса платы теплопроводность диэлектрика обычно будет составлять от около 3 до 10 Вт / мК и от 10 до 50 мкм. Это означает, что осевой тепловой импеданс будет находиться в пределах от 0,16 до 0,01 ° C ∙ см2 / Вт. То есть для плиты диэлектрика, имеющей 10 мм в толщину, каждый ватт теплового потока не пройдет мгновенно, а приведет к расчетной разности температур (0,16-0,01 ° С) между двумя гранями.
На практике для оптимального охлаждения светодиодов CSP необходимо сбалансировать осевую и радиальную проводимость. Если медная область чрезмерно уменьшена, слишком много приходится на осевую проводимость, поэтому тепловое сопротивление поднимается. Это означает, что плотная упаковка светодиодов CSP может привести к тепловому дисбалансу по площади массива. И наоборот, чрезмерное увеличение площади меди очень мало меняет ситуацию, поскольку из-за высокой термостойкости в горизонтальной плоскости, препятствующей распространению тепла на какое-либо значительное расстояние.
Часто предполагается, что определение толстого слоя меди на MCPCB будет распространять тепло по всему периметру, уменьшая плотность потока и позволяя легко удалять тепло через диэлектрик со средним термическим сопротивлением. Хотя это верно в определенной степени, только самые лучшие MCPCB имеют достаточно низкое тепловое сопротивление для размещения светодиодов CSP высокой мощности. Благодаря этим продуктам увеличение толщины меди не меняет оптимальную площадь меди (диаметром около 3,5 мм), поскольку теплопроводность в плоскости даже около 105 мкм (3 унции) толщины плоскости меди при достойном уровне качества MCPCB мало по сравнению с проводимостью диэлектрика по оси z. Существует также ограничение того, что медные дорожки под светодиодом CSP должны иметь зазор около 200 мкм, а это становится обеспечить все труднее, поскольку толщина меди увеличивается.
При любом тепловом анализе светодиодных структур следует помнить, что тепловой путь между светодиодом и радиатором не является сплошным куском однородного материала. Обычно он содержит сложный набор материалов, таких как упаковка светодиода, паяное соединение, монтажная плата, материал с тепловым интерфейсом, разбрасыватель тепла и многое другое. Каждая из этих структур будет иметь радикально разные размеры, теплопроводность и удельную теплоемкость, с различными сопротивлениями соединяющихся частей между всеми различными слоями. Из них сопротивление соединений часто является самым критичным и одним из самых сложных для моделирования. Тепловое сопротивление одного соединения может заглушить термические свойства других материалов в структуре, что заставит выкинуть расчеты производительности на ветер. Лучшие технические решения направлены на то, чтобы минимизировать сопротивление соединений между элементами на плате, наиболее гарантированным способом этого является их устранение из структуры. Покрытия и другие слоистые конструкции особенно уязвимы для высокого сопротивления соединений и возможности его изменения со временем. В то время как гомогенные материалы лучше всего тогда, когда требуется сборка из разных материалов, наиболее надежный и стабильный подход заключается в достижении сцепления на атомном уровне между материалами. Очень ограниченное число покрытий и диапазон процессов доступно для таких решений.
Об идеальном профиле решения MCPCB для светодиодов CSP
Таким образом, повторим, высокая осевая проводимость через MCPCB является ключом к успешному проектированию CSP. Когда осевая проводимость высока, это нивелирует преимущества распределения тепла, обычно обнаруживаемые при использовании толстой медной проводки. Для эффективного управления точечным тепловым потоком, генерируемым CSP, требуется другой подход к самому MCPCB.
Диэлектрический слой также должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать производственный процесс и быть достаточно прочным для продолжения активного использования. И, наконец, MCPCB должен минимизировать сопротивление соединений между различными материалами, чтобы максимизировать композитную теплопроводность.
Рисунок 4: График, демонстрирующий, что для MCPCB с достаточно низким тепловым сопротивлением для размещения светодиодов CSP вес меди оказывает незначительное влияние на эффективность
Альтернативные решения для MCPCB для светодиодов CSP
Почти все MCPCB следуют одному и тому же базовому формату с точки зрения их конструкции: они изготовлены из металлического листа (обычно из алюминия, иногда из меди), покрытого тонким (30+ мкм) слоем меди для электропроводки. Этот медный слой прикреплен (и электрически изолирован от металлического основания) диэлектрическим слоем эпоксидной смолы, заполненным частицами теплопроводной керамики, для увеличения тепловых характеристик. Однако существует верхний предел того, какая часть теплопроводящей керамики может быть добавлена. Перегрузка эпоксидной смолы керамической приводит к тому, что диэлектрический слой становится рыхлым, и адгезия к металлической подложке и медной проводке будет плохой. Не подходит для продукта, который должен быть достаточно прочным, чтобы обеспечить несколько десятилетий (50 000 часов) активной службы.
Хотя среди теплопроводящих диэлектриков всегда есть новые разработки, всегда существует компромисс между производительностью и долговечностью. В настоящее время это ограничивает производительность MCPCB по теплопроводности до 100 Вт / мК.
Эти тепловые характеристики вполне приемлемы для большинства конструкций светодиодных модулей, но когда речь идет о модулях CSP, особенно для мощных плотных конструкций, они просто не предлагают требуемой производительности. Исторически существует только один вариант, доступный производителям, когда тепловые характеристики MCPCB не соответствуют требованиям, и это переход на полностью керамическую подложку, такую, как нитрид алюминия; материал с исключительно высокой теплопроводностью и исключительно высокой ценой соответственно.
Имея лучшее от керамических и металлических печатных плат, нанокерамика обеспечивает осевую проводимость и низкую сопротивляемость на границах материала для оптимального эффекта.
Как работает Нанокерамика в качестве решения для MCPCB
Запатентованный процесс электрохимического окисления (ECO) превращает поверхность листа алюминия в слой оксида алюминия (Al2O3) толщиной всего в десятки микрон. Несмотря на то, что оксид алюминия не является особенно эффективным теплоносителем (около 7,3 Вт / мК для оксида алюминия, созданного процессом ECO), тонкость слоя означает, что тепло имеет чрезвычайно короткий маршрут, чтобы достичь алюминиевой основы.
Интересным побочным эффектом окисления ECO является то, что слой оксида алюминия атомарно связан с алюминиевым основанием. Это оказывает существенное влияние на сопротивление интерфейса между двумя материалами, что помогает снизить общее тепловое сопротивление стопки (сборок). Устойчивость также впечатляет и невозможно механически отщепить нанокерамику от алюминия, из которого он был сформирован.
Эта комбинация очень тонкого диэлектрического слоя с относительно высокой теплопроводностью, атомарно связанная с алюминиевым основанием, дает MCPCB, содержащий нанокерамику с ламинированной медью, исключительную общую теплопроводность около 115 Вт / мК (провод проводки меди прикреплен к нанокерамике с эпоксидным слоем 3-5 мкм). Это делает этот продукт идеально подходящим для требований приложений CSP.