СИЛА СВЕТА Lumileds Luxeon Q – один из первых в мире CSP-светодиодов У<strong>г</strong>ол распределения света у CSP светодиода, установленно<strong>г</strong>о на непрозрачную монтажную плату, равен 180°. С одной стороны, это недостаток, так как на основе таких светодиодов практически невозможно создать бюджетный светильник без вторичной оптики, что ле<strong>г</strong>ко делается для SMD-светодиодов, имеющих у<strong>г</strong>ол распределения света 120°, приемлемый для мно<strong>г</strong>их применений. С дру<strong>г</strong>ой — о<strong>г</strong>ромное преимущество при использовании в лампах-ретрофитах, устанавливаемых вместо ламп накаливания. В ретрофитах требуется обеспечить максимально широкий у<strong>г</strong>ол распределения света, для че<strong>г</strong>о используется сложная оптическая система, в которой теряется до 40% светово<strong>г</strong>о потока. CSP-светодиод естественным образом дает распределение света в пределах полусферы, из дополнительной оптики потребуется разве что рассеиватель. Именно поэтому техноло<strong>г</strong>ия CSP нашла применение в первую очередь в производстве светодиодных ретрофитов. Малые размеры светодиода и хороший теплоотвод через е<strong>г</strong>о заднюю поверхность позволяют размещать CSP-светодиод внутри линзы, плотно подо<strong>г</strong>нав линзу к люминофору. В ито<strong>г</strong>е между ними отсутствует воздушный промежуток, что улучшает характеристики оптической системы. Отсутствие встроенно<strong>г</strong>о отражателя становится преимуществом, так как линза не только направляет свет в нужном направлении, но и собирает излучение, испускаемое боковыми поверхностями чипа. Исключение из этой системы встроенно<strong>г</strong>о отражателя, характерно<strong>г</strong>о для обычных светодиодов, позволяет повысить КПД системы. Но самое <strong>г</strong>лавное преимущество CSP — значительное снижение стоимости светодиодов. Поскольку зависимость цены на светодиоды от светово<strong>г</strong>о потока близка к линейной, принято сравнивать не абсолютные значения цен, а стоимость 1 лм. Например, для CSP-светодиодов производства Seoul Semiconductor цена 1 лм составляет 0,04 долл. США, а для обычных Power LED светодиодов от то<strong>г</strong>о же производителя — 0,06 долл. США. Но это еще не предел — техноло<strong>г</strong>ия CSP только что появилась, по мере ее развития цены будут снижаться, и разрыв в цене 1 лм между ней и Power LED может дости<strong>г</strong>нуть 3 раз. Значительно<strong>г</strong>о снижения цен на светодиоды удастся добиться, если люминофор будет наноситься не на отдельный кристалл, а на всю полупроводниковую пластину, из которой потом вырезаются чипы. Для обычных светодиодов это сделать невозможно, но при использовании CSP <strong>г</strong>рупповое нанесение люминофора становится реальностью. На пластине прорезаются канавки со стороны слоя сапфира на <strong>г</strong>лубину чуть ниже 14 «ЭР» <strong>№1</strong> (<strong>67</strong>) — <strong>2016</strong> p-n перехода. Далее вся пластина покрывается слоем люминофора. Попадая в канавки, люминофор покрывает чипы с боковой стороны. Потом пластина распиливается по уже имеющимся канавкам. На пути внедрения этой техноло<strong>г</strong>ии в серийное производство стоит проблема обеспечения равномерности полива люминофором. Но для нее нашли несколько решений, которые, возможно, уже в <strong>2016</strong> позволят дополнительно снизить цены на полупроводниковые источники света. Поскольку CSP-компоненты не имеют ни прочной оболочки, ни хотя бы некоей несущей подложки, их прочность полностью определяется прочностью полупроводниково<strong>г</strong>о чипа. То есть, CSP-светодиоды — довольно хрупкие устройства. Поэтому для их монтажа требуется высокая культура производства, хотя сама по себе стоимость монтажа сопоставима с SMD. Пока неизвестно, смо<strong>г</strong>ут ли средние по размеру производители светильников осуществлять монтаж CSP-светодиодов на своих производствах так же просто, как сейчас это делается для SMD-светодиодов. Скорее все<strong>г</strong>о, на первых порах производители светильников будут работать только с <strong>г</strong>отовыми платами, на которых уже установлены CSP-светодиоды. Перспективы использования При использовании в ретрофитах CSP-техноло<strong>г</strong>ия может стать реальной альтернативой использованию филаментов (т.е. светодиодных матриц, имитирующих нить накаливания). С одной стороны, обеспечивается широкое распределение света, близкое к лампе накаливания. С дру<strong>г</strong>ой стороны, лампа на CSP-светодиодах прослужит примерно 50 000 ч, то<strong>г</strong>да как филаментная — 15000–25000 ч. Светодиоды, из<strong>г</strong>отовленные по техноло<strong>г</strong>ии CSP, можно использовать без линз в лампах-ретрофитах и в подсветке ЖК-дисплеев. Во всех остальных случаях на такие светодиоды требуется установка линз. Это обстоятельство делает невозможным применение CSP вместо SMD в сверхбюджетных светильниках, например, предназначенных для ЖКХ. Но зато всевозможные прожектора небольшой мощности, используемые для локально<strong>г</strong>о освещения в музеях и на выставках, а также для расстановки акцентов в домашнем интерьере, будучи выполненными на CSP-светодиодах, станут дешевле и надежнее. Можно предположить, что в будущем <strong>г</strong>лавной сферой применения CSP-светодиодов станут уличные светильники, а также светильники для архитектурной подсветки. В таких светильниках, как правило, используются оптические системы на основе линз. Большой у<strong>г</strong>ол распределения света станет значительным преимуществом для светильников, размещаемых вдоль автома<strong>г</strong>истралей, так как при этом упрощается конструкция оптической системы. Возможность плотно при<strong>г</strong>нать светодиод к линзе улучшает <strong>г</strong>ерметичность конструкции, а высокая эффективность теплоотвода повышает диапазон рабочих температур. Низкая стоимость CSP-светодиодов позволит снизить сроки окупаемости уличных светодиодных светильников, что позволит более широко внедрять уличное светодиодное освещение. Алексей ВАСИЛЬЕВ
www.market.elec.ru 15