چیپ هدلایت

هدلایت را بشناسیم

هدلایت را می توان به عنوان یکی از رایج ترین و البته پرطرفدارترین نوع چراغ های خودرو دانست. این دسته از تولیدات دارای چیپ های مختلفی هستند که تراشه های LED جزئی از هدلایت به شمار میروند. هر کدام از آن ها ویژگی های ساختاری متناسب با خود را دارد. این ویژگی ها باعث می شود تا مزایای هر کدام از این چیپ ها نسبت به مدل های دیگر متفاوت باشد.

LED یا هدلایت از چه چیزی تشکیل شده است؟

اساسا یک LED از چندین لایه ترکیبات نیمه هادی تشکیل شده است. نیمه هادی ها مانند سیلیکون موادی هستند که رسانایی الکتریکی آنها بین هادی ها مانند فلزات نقره و مس و مواد نارسانا (عایق ها) مانند PTFE یا شیشه کوارتز قرار دارد. رسانایی نیمه هادی ها را می توان تا حد زیادی تحت تاثیر معرفی خاص مواد خارجی موثر الکتریکی (با استفاده از فرآیندی به نام دوپینگ) قرار داد. لایه های مختلف نیمه هادی با هم تراشه LED را تشکیل می دهند. نوع ساختار این لایه ها (نیمه هادی های مختلف) تاثیر بسیار مهمی بر بازده نوری (بازده) و رنگ روشن LED دارد.

حقایق جالب درمورد لامپ های LED

لامپ های چراغ جلو به سرعت در سراسر جهان شناخته شده می شوند. روندها در حال تغییر هستند و مردم بیشتر از محصولات آگاه می شوند، به خصوص در مواردی که مصرف انرژی کمتر است. دلیل این امر را می توان با استفاده از برخی حقایق جالب توضیح داد که به شما در درک ناتوانی آنها در ماشین خود کمک می کند. بیایید نگاهی به آنها بیندازیم.

• دیودهای ساطع کننده نور به سرعت در حال محبوب شدن هستند زیرا به محض روشن شدن احتراق خودرو یا روشن شدن رله سفید می شوند. نور آن نسبت به انواع دیگر لامپ های جلو روشن است.
• طول عمر آنها 50000 ساعت است که ثابت می کند طول عمر طولانی مدت دارند و در عین حال دوام تولید را تضمین می کند.
• لامپ های چراغ جلو می توانند 35 برابر بیشتر از لامپ های هالوژن ساخته شده در کارخانه یا داخلی دوام بیاورند.
• نور به کار رفته در لامپ هایLED بسیار کارآمد است و کمترین انرژی را مصرف می کند بدون اینکه تاثیری بر کارکرد و طول عمر باتری داشته باشد.

انواع تراشه یا چیپ های LED

تراشه های LED سیستم یکپارچه لامپ های چراغ جلو را تشکیل می دهند. عملکرد چیپ های LED در چراغ های جلو، تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی نور است تا بتواند از هر دیود نور ساطع کند. با این حال، انواع خاصی از تراشه های مورد استفاده در چراغ جلو خودروها وجود دارد.

تراشه های LED چراغ جلو چیست؟

1. تراشه LED یا چیپ های هدلایت

چراغ جلو نوعی فناوری روشنایی حالت جامد است که از یک دستگاه نیمه هادی استفاده می کند. که نور را هنگام عبور جریان الکتریکی از آن ساطع می کند. این تراشه ها برای خنک نگه داشتن سیستم به یک هیت سینک متصل می شوند که به افزایش عمر تراشه کمک می کند. هیت سینک همچنین از ذوب شدن مجموعه چراغ جلو به دلیل گرمای تولید شده توسط تراشه جلوگیری می کند.

2. عملکرد تراشه های LED تولید نور در چراغ های جلو LED است. تراشه های LED با عبور جریان الکتریکی از یک ماده نیمه رسانا، نور تولید می کنند. که باعث می شود مواد به شکل فوتون انرژی آزاد کنند و نور مرئی ایجاد کنند. تراشه‌های LED چراغ جلو به گونه‌ای طراحی شده‌اند که بسیار کارآمد، بادوام و ماندگار باشند. و آنها را به انتخابی ایده‌آل برای کاربردهای روشنایی خودرو تبدیل می‌کنند.

آنها همچنین نور سفید روشن و خالصی را ارائه می دهند که باعث می شود رانندگان بتوانند جاده جلوتر را ببینند و توسط سایر رانندگان دیده شوند.

تراشه های چراغ جلو انواع مختلفی دارند که هر کدام از این تراشه ها ویژگی ها و ساختار خاص خود را دارند. به همین دلیل برای طیف خاصی از خودروها گزینه های مناسب تری هستند.

تراشه SMD

SMD مخفف “Surface Mounted Device” است، به این معنی که این دیود به صورت سطحی استفاده می شود. تراشه ها یا چیپ SMD را می توان رایج ترین نوع چراغ های LED تولید شده در جهان دانست. LED های SMD معمولا از سه تا چهار تراشه تشکیل شده و دارای کنتاکت های لحیم کاری هستند. که به برد مدار چاپی یا سطح اتصال لحیم می شوند. با توجه به چگالی جریان، آنها نسبتاً غیر حساس هستند و بنابراین می توانند به شدت بدرخشند.

انواع مختلف تراشه SMD LED

انواع مختلفی از تراشه LED های SMD وجود دارد. اندازه، شکل محفظه و قدرت شارژ نوری را می توان به طور متغیر انتخاب کرد. آنها در ترکیب با سایر LED های SMD در لوله ها یا ماژول های فلورسنت LED استفاده می شوند. در صنعت خودرو، آنها عمدتا برای نشانگرهای جهت، لامپ های توقف یا چراغ های روشنایی در روز استفاده می شوند. در این تراشه ها هر دیود به طور مستقل بر روی پایه سرامیکی یا همان برد نصب می شود.

هر کدام از این دیودها مدار اختصاصی و مجزای خود را نیز دارند. به همین دلیل است که رنگ هر یک از آنها می تواند با دیگری متفاوت باشد. البته باید اشاره کنیم که مجزا بودن این دیودها امکان نصب 2 تا 6 دیود بر روی هر برد را فراهم کرده است.

قیمت چیپ های هدلایت SMD بالاتر از بقیه است. اما از طرفی روشنایی بیشتر و ابعاد بزرگتری دارند. از سوی دیگر، ساختار نوری آنها با استانداردهای خودرو مطابقت ندارد. اما با توجه به ساختار خاص خود همچنان می تواند گزینه مناسب تری نسبت به لامپ های قدیمی باشد.

تراشه های COB

چیپ هدلایت COB را می توان دسته دیگری از تراشه ها دانست. مانند مدل قبلی، این چراغ های جلو در واقع زیر مجموعه چراغ های LED هستند. به همین دلیل است که برای ساخت آنها از دیودها استفاده شده است. با این تفاوت که در این چراغ ها دیودهای زیادی در کنار هم روی یک برد قرار می گیرند. برای همه این دیودها بالاخره یک یا دو مدار وجود دارد.

به همین دلیل است که همه آنها فقط یک رنگ دارند. اما همین مدار باعث جمع و جورتر شدن این تراشه شده و می توان بیش از 9 دیود را روی هر یک از بردهای آن قرار داد. همین عامل باعث شده قیمت این تراشه LED نسبت به مدل قبلی مناسبتر باشد. از طرفی تعداد زیاد دیودها باعث می شود نور بیشتری تولید کند اما تمرکز نور آن متوسط ​​است.

⭕: مقرون به صرفه.

❌: روشنایی کم، طول عمر کوتاه و مهمتر از همه، یک مشکل مهم با فاصله کانونی نادقیق، که منجر به مشکلات شدید تابش نور می شود!

تراشه CSP (بسته پایین چیپ)

این تراشه ها نیز تا حد زیادی شبیه به مدل قبلی هستند. در واقع ساختار آنها از تعدادی دیود روی یک برد تشکیل شده است که تعداد مدارهای آنها کم است. با این تفاوت که از این مدل ها برای اتصال دیود با سیم استفاده نمی شود و از ساختار یکپارچه و اتصال مستقیم استفاده می شود. این عامل باعث افزایش مقاومت این دسته از محصولات در برابر حرارت و کاهش اتلاف انرژی در آنها شده است.

به علاوه این موضوع سایز کوچک تری را برای این محصولات به ارمغان آورده است. چیپ هدلایت CSP نسبت به مدل های قبلی فوکوس بهتری دارند. و به همین دلیل نور خروجی آنها مطابق با استانداردهای جهانی است. اما باید اشاره کنیم که قیمت این دسته از مدل ها کمی بالاتر از مدل های تراشه COB LED است. به همین دلیل است که به طور کلی در خودروهای مدل بالا استفاده می شود.

⭕: فاصله کانونی دقیق، دوام بالا و راندمان نور عالی.

❌: در حالی که تراشه‌های CSP می‌توانند قدرت بالاتری را تحمل کنند، اگر گرما کافی نباشد، ممکن است در مورد موارد احتمالی وجود داشته باشد.

تراشه های LED یا هدلایت چگونه کار می کنند؟

تراشه LED زمانی عمل می کند که جریان الکتریکی به آن وارد شود و باعث واکنش در مواد نیمه هادی شود. این فرآیند نوری را تولید می کند که از تراشه ساطع می شود. تراشه‌های LED یا چیپ های هدلایت چراغ جلو نسبت به چراغ‌های هالوژن سنتی فرآیند کارآمدتری را به کار می‌گیرند. آنها انرژی الکتریکی را به نور تبدیل می کنند که از نظر انرژی کارآمدتر و مقرون به صرفه تر است.

تفاوت بین COB و CSP در تراشه های LED چیست؟

1. Chip on Board (COB) و Chip Scale Package (CSP) دو نوع محبوب تراشه های LED موجود در بازار هستند. COB نوعی چیپ هدلایت است. که در آن چندین دیود به یک بستر سیلیکونی متصل می شوند تا یک ماژول واحد را تشکیل دهند. نور ساطع شده توسط این ماژول ها همگن تر است و برای تولید منبع نور یکنواخت تر بهتر است.

ماژول چیست؟

ماژول (Module) قسمتی مجزا از یک سیستم است که خود به تنهایی هدفی خاص را دنبال می کند. در واقع ماژول ها قطعات نسبتا فشرده ای هستند که جزئی از یک سیستم بزرگ به شمار می آیند. Module می تواند یک قطعه کد باشد و یا یک برد الکترونیکی دارای مدارهای مختلف. قطعه ای از پیش طراحی شده، به روی سیستم نصب می شود. و انجام وظیفه مورد نظر را به عهده می گیرد. 

2. از سوی دیگر، تراشه های LED CSP کوچکتر و فشرده تر هستند. آنها به فرآیند اتصال مشابه تراشه های COB نیاز ندارند. تراشه های CSP از چندین تراشه کوچک برای ایجاد منبع نور بزرگتر استفاده می کنند. از مزایای تراشه های CSP می توان به مقاومت حرارتی کمتر و تنش حرارتی کمتر و همچنین چگالی لومن بیشتر اشاره کرد. که به معنای خروجی نور بیشتر در بسته بندی کوچکتر است. فناوری CSP در حال حاضر محبوب ترین نوع چیپ هدلایت است و در حال تبدیل شدن به استاندارد در تراشه های LED است.

تکنولوژی CSP محبوب ترین و کاربردی ترین گزینه موجود امروزه است. این خروجی نور بهتر، چگالی لومن بالا را فراهم می کند و از نظر انرژی کارآمدتر است. با انتخاب چیپ هدلایت CSP، می توانید مطمئن باشید که بهترین فناوری روشنایی موجود را دریافت می کنید.

چیپ هدلایت CSP چیست و چه تفاوتی با چیپ ال ای دی SMD دارد؟

با توسعه روشنایی LED و تقاضای بالای مصرف کنندگان، تولید کنندگان چیپ های هدلایت به پیشرفت و نوآوری خود ادامه می دهند. توسعه CSP دارای چندین مزیت جدید، بدون بستر، سیم کشی بدون لحیم کاری، اندازه کوچک و چگالی نوری بالا است.

تعریف CSP

CSP یا Chip Scale Package به عنوان یک بسته LED با اندازه ای معادل یک تراشه LED یا بزرگتر از 20٪ تعریف می شود. محصول CSP دارای ویژگی های اجزای یکپارچه است. که نیازی به اتصالات سیم لحیم کاری ندارد که باعث کاهش مقاومت حرارتی، کاهش مسیر انتقال حرارت و کاهش نقاط شکست احتمالی می شود.

تعریف SMD

تراشه های LED سنتی SMD روی یک نگهدارنده نصب می شوند و توسط سیم آلیاژی به PCB متصل می شوند. جریان الکتریکی از برد PCB و از طریق سیم آلیاژی برای تغذیه چیپ هدلایت جریان می یابد. در حین استفاده، گرمای بیش از حد یا افزایش جریان می تواند به سیم ها آسیب برساند. و منجر به خرابی LED شود.

بررسی تفاوت CSP و SMD

از سوی دیگر، تراشه‌های CSP را می‌توان مستقیماً روی PCB اعمال کرد و مسیر جریان گرما را به زیرلایه کوتاه کرد. و مقاومت حرارتی منبع نور را کاهش داد. در جریان یکسان، تراشه‌های CSP در مقایسه با تراشه‌های SMD، شدت بیشتری دارند و جریان کمتری مصرف می‌کنند. و از آنجایی که تراشه LED CSP فاقد نگهدارنده تراشه یا سیم متصل است، دو نقطه خرابی احتمالی LED حذف می شوند.

در مقایسه با 2835 SMD سنتی یا Flip 2835 SMD محبوب، چیپ CSP از نظر اندازه کوچک هستند. اما دارای شدت بالایی در هر واحد با گرمای کمتر هستند. CSP برای کاربردهایی مانند چراغ های جلو LED ایده آل است. تولید کنندگان چراغ های LED خودرو از چیپ های هدلایت CSP برای تکرار اندازه و محل رشته تنگستن در لامپ های هالوژن استفاده می کنند. تا الگوهای پرتوهایی مانند لامپ های هالوژن ایجاد کنند.

COB پیشرفته ترین LED است

این نام را دارد زیرا مستقیماً به برد مدار متصل است. این امر با اصطلاح “بسته بندی” حاصل می شود. که تراشه ها را از طریق یک فرآیند کاملاً خودکار روی PCB با روکش طلا وصل می کند. تماس با قطب مخالف از طریق سیم طلایی یا آلومینیومی حاصل می شود. از آنجایی که چیپ های هدلایت COB از بازتابنده یا اپتیک لنز استفاده نمی کنند، زاویه پرتو نور ساطع شده بسیار گسترده است. بزرگترین مزایای فناوری تراشه COB LED قدرت روشنایی بالا، نوردهی همگن و زمینه های کاربردی متعدد است.