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4 Bauformen von LEDS
Der Halbleiterkristall:
Silicium gehört zu den häufigsten Elementen der Erdkruste. Es kommt aber nicht rein, sondern als SiO2 ( Siliciumdioxid oder Quarz ) vor und wird durch Fällungsprozesse in Reinsilicium umgewandelt.Gitterfehler in diesem Kristall stören jedoch die Bewegung der Elektronen und so muss das kristalline Reinsilicium durch ein Schmelzverfahren (Zohnenschmelz oder Tiegelziehverfahren) weiter "gereinigt" und in große Einzelkristalle umgeschmolzen (gezogen) werden. Diese Kristalle besitzen einen Durchmesser von 10-20 cm und eine Länge von bis zu 2 Metern. So kann eine Reinheit von einem Fremdatom auf 10 hoch 9 Siliciumatomen erreicht werden.
Dieser Reinkristall wird jetzt in dünne Scheiben den sogenannten Wafern zerschnitten. Eine Wafer kostet heute ca. um die 1000,- Eur. Die für LEDs entscheidende DOTIERUNG (Zugabe von Zusatzstoffen) kann entweder schon beim Ziehen des Kristalles oder bei den Wafern durch Bedampfen bei 1000°C mit den Fremdatomen oder durch den Beschuss mit Ionen des Zusatzstoffes in kleinen Beschleunigern erreicht werden.
Jetzt werden die dotierten Wafern noch in einige hundert kleine "Chips" geschnitten, die eine Dicke von nur ca. 250 µm aufweisen. Diese winzig kleinen und mit freiem Auge kaum sichtbaren Halbleiterkristallstücke sind für die Lichterzeugung unserer LEDs verantwortlich.
 Viele glauben, dass die gelbe Leuchtschicht, die gut auf der LED zu erkennen ist, der Halbleiterkristall sei. Bei der rechten Aufnahme dieser SMD LED verwendeten wir 2 Polarisationsfilter. Man kann deutlich die 3 Halbleiter Chips erkennen.
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Hauptsächlich werden jedoch Plastik und Kunstharz Applikationen für die Linse verwendet. Aber auch Glas- oder Metallgehäuse kommen bei lichtstarken LEDs zum Einsatz.
Der Kunststoffkörper, der wie eine Linse geformt ist und über dem Kristall liegt, setzt den Grenzwinkel der Totalreflexion herab und bündelt, also erhöht somit die austretende Strahlungsleistung.
Bei stärkeren LEDs werden auch Glaslinsen verwendet. Metallgehäuse, meistens aus Aluminium, übernehmen hauptsächlich die Aufgabe der Wärmeableitung, also Kühlung.
 Wir danken für die Nutzung |
1) Bedrahtete LEDs
Die Bedrahteten LEDS sind wohl z.Z. noch die bekanntesten LEDs da diese Bauform schon sehr lange in der Elektronik eingesetzt wurden. Meistens wurden sie jedoch nur als Kontrolllämpchen eingesetzt.
Als die Lichtausbeute von Halbleiterkristallen jedoch immer besser wurde, setzten sich die Bedrahteten LEDs auch in der Beleuchtungsindustrie durch. Mehrere Bedrahtete LEDs zusammengefasst, finden heutzutage bei LED SPOTS, LED "Leuchtstoff"röhren, LED Modulen und LED Ketten für z.B. energiesparende Weihnachtbeleuchtung Anwendung.
Der Vorteil von Bedrahteten LEDs besteht in der geringen Wärmeabgabe, sehr günstigen Erzeugung und dass sie sich sehr einfach verlöten lassen. Die gängigsten Modelle von Bedrahteten LEDs sind 3mm, 5mm und 10mm Durchmesser.
Die Reflektorwanne in der der Halbleiterkristall eingebettet ist, ist auch das kurze Bein einer Bedrahteten LED und auch das MINUS - (Kathode). Ein weiteres Erkennungsmerkmal für die Minusseite einer Bedrahteten LED ist eine leichte Abflachung der Kunststoffummantelung auf dieser Seite.
Bedrahtete LEDs gibt es in allen Farben aber auch in RGB Ausführung (ROT, GRUEN, BLAU). Entweder mit automatischem Farbwechsel oder selbstwählbar. Die Selbstwählbaren besitzen 4 Beine(Pins).
LED Spot 276lm 3W 92lm/W 120Grad E27 weiss |
LED Spot 95lm 1,2W 79lm/W 120Grad G4 weiss |
LED ROEHRE 2150lm 23W 93lm/W 150Grad t8/G13 150cm weiss |
LED Kette 80 LEDs 16m 230V weiss |
LED Spot 90lm 1W 90lm/W 100Grad MR11 warm weiss |
LED Spot 70lm 1W 70lm/W 50Grad MR16 warm weiss |
LED Spot 48lm 1,8W 27lm/W 60Grad MR16 warm weiss |
 Bei dieser SMD Led kann man die 4 Halbleiter Chip´s unter der gelben Leuchtschicht erkennen
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2) SMD LEDs ( Surface Mounted Device )
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Löten von SMD LEDs
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SMD LEDs besitzen nicht so wie die Bedrahteten LEDs kleine Drahtanschlüsse, sprich Pins, sondern werden mittels lötfähiger Anschlussflächen direkt auf die Leiterplatte gelötet. Wer keine Leiterplatte verwendet, kann natürlich auch Drahtanschlüsse auf die Anschlussflächen anlöten.
Mehrere SMD LEDs zusammengefasst, finden heutzutage bei LED SPOTS, LED "Leuchtstoff"röhren und LED Modulen Anwendung.
SMD LEDs gibt es in verschiedenen Größen, Gehäuseformen und Lichtstromstärken. Durch die enorme Leuchtkraft mancher SMD LEDs, bei denen meist 3 oder 4 Halbleiterkristalle in einer SMD LED eingebettet sind, werden sie als Blitzlicht-LED in Mobiltelefonen oder sehr kompakten Digitalkameras verwendet. Auch in der Autoindustrie werden SMD LEDs für Blinker, Bremslicht oder Tagesfahrlicht eingesetzt. SMD LEDs gibt es in allen Farben aber auch in RGB Ausführung (ROT, GRUEN, BLAU).
LED Spot 110lm 1,4W 79lm/W 120Grad G4 weiss |
0603 SMD LED 500mcd 140Grad warm weiss |
0805 SMD LED 730mcd 140Grad warm weiss |
1206 SMD LED 470mcd 140Grad weiss |
 LED Leuchtstoffroehre T8 / G13 - 60cm 870lm Businessweiss 97 lm/W |
 LED Leuchtstoffroehre T8 / G13 - 120cm 1850lm Businessweiss 103 lm/W!!! |
 LED Leuchtstoffroehre T8 / G13 - 150cm 2300lm Businessweiss 115 lm/W!!! |
 LED Leuchtstoffroehre T8 / G13 - 150cm 800lm warmweiss 89 lm/W |
 LED Stripes |
3) Superflux LEDs ( Spider LEDs )
SuperFlux LEDs (oder Spider-LEDs genannt) könnte man als Weiterentwicklung der Bedrahteten LEDs sehen.
Sie besitzen einen großen Abstrahlwinkel und senden ihr Licht flächenförmig aus und sind deswegen für Flächenbeleuchtung besser geeignet. Die vier Kontaktfüße (Pins) ermöglichen nicht nur eine bessere Wärmeableitung und somit eine hohe Lebensdauer, sondern sie können auch getrennt angesteuert werden. Spider LEDs enthalten bis zu 4 Halbleiterkristalle (Chips).
Diese Vorzüge machen die Superflux LED zu einem perfekten Multi-Chip Träger mit unendlich vielen Anwendungsbereichen.
Superflux werden für LED Birnen, LED "Leuchtstoff"lampen, LED Modulen aber auch immer öfter in der Autobeleuchtung Industrie eingesetzt.
Hier kennen wir sie z.B. als Soffitten in verschiedenen Farben und Größen. In der Werbebranche verwendet man sie z.B. für Schriftzug Beleuchtungen oder Diamontagen.
Superflux LEDs gibt es in allen Farben aber auch in RGB Ausführung (ROT, GRUEN, BLAU)
LED Birne 1000lm 13W 77lm/W 360Grad E27 weiss |
LED Birne 360lm 4W 90lm/W 360Grad E27 weiss |
LED Soffitte 31mm 0,3W mit Schutzschaltung weiss |
4) CBO LEDs ( Chip on Board )/ Power LEDs
CBO LEDs sind Halbleiterkristalle die direkt an der Platine kontaktiert sind.Die Chip-On-Board-Technologie ist eindeutig der innovativste Bereich der Halbleitertechnologie. Bei dieser Technik werden die einzelnen LED-Chips mit der Hilfe von vollautomatischen Bondern direkt auf eine vergoldete Leiterplatte gesetzt. Dieses spezielle Verfahren wird "Bonding" genannt. Anschließend erfolgt die Kontaktierung zum Gegenpol über einen Gold oder Aluminiumdraht.
Die COB Technologie ermöglicht Chipdichten von bis zu 70 Chips/cm2!!! und ermöglicht so eine enorme Intensität bei gleichmäßigem Leuchtfeld und bietet in Verbindung mit verschieden Substraten wie z.B. flexible Leiterplatten und Keramik unendlich viele Anwendungsbereiche mit grenzenloser Gestaltungsfreiheit.
Durch Chip On Board Technik kann auch eine optimale Wärmeableitung erreicht werden, welches die Lebensdauer einer LED enorm beeinflusst.
Zu den COB LEDs gehören fast alle Power LED Varianten.
COB LEDs gibt es in allen Farben aber auch in RGB Ausführung (ROT, GRUEN, BLAU)
Luxeon ® LED Chip Rebel 180 lm 160Grad 3,4V weiss |
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Um die Halbleiter-Bauformen zu vervollständigen sollte man eigentlich auch noch die fünfte "Bauform" erwähnen, nämlich die OLEDs (klick here for Oled info).
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