Chip LED là gì?
Chip LED (còn gọi là LED die hoặc LED emitter) là lõi bán dẫn tạo ra ánh sáng trong đèn LED. Cấu trúc cơ bản gồm lớp bán dẫn loại n (GaN) và loại p (InGaN) được phát triển trên đế sapphire hoặc silicon. Khi dòng điện chạy qua tiếp giáp p-n, điện tử kết hợp với lỗ trống phát ra photon ánh sáng (electroluminescence).
Màu sắc ánh sáng phụ thuộc vào độ rộng vùng cấm (band gap) của vật liệu bán dẫn. Đèn LED trắng thường dùng chip xanh lam (460–470 nm) kết hợp lớp phủ phosphor vàng để tạo ánh sáng trắng.
LED SMD (Surface Mount Device)
SMD LED là chip LED được đóng gói trong vỏ nhựa nhỏ, hàn trực tiếp lên bề mặt PCB. Các kích thước SMD phổ biến:
| Package | Kích thước (mm) | Công suất | Quang thông điển hình | Ứng dụng |
|---|---|---|---|---|
| SMD 3528 | 3.5×2.8 | 0.06–0.1W | 6–8 lm | Đèn dây trang trí |
| SMD 5050 | 5.0×5.0 | 0.15–0.24W | 15–25 lm | LED strip RGB |
| SMD 2835 | 2.8×3.5 | 0.1–0.5W | 30–65 lm | Đèn panel, strip |
| SMD 5630/5730 | 5.6×3.0 | 0.5W | 45–55 lm | Đèn ống, downlight |
| SMD 3030 | 3.0×3.0 | 1W | 100–130 lm | Đèn highbay, pha LED |
Ưu điểm SMD: Dễ thay thế, giá thành thấp, linh hoạt trong thiết kế mạch đèn, tản nhiệt tốt qua PCB aluminum.
Nhược điểm SMD: Mật độ flux thấp hơn COB, tạo ra nhiều điểm sáng riêng lẻ gây hiện tượng “múi cam” nếu thiếu khuếch tán.
LED COB (Chip-on-Board)
COB LED gắn trực tiếp nhiều chip LED (thường 9–400 chip) lên một đế gốm hoặc kim loại, phủ lớp phosphor chung tạo thành một mặt phát sáng đồng nhất.
Đặc điểm COB:
- Mật độ quang thông cao: 2.000–10.000 lm trên bề mặt nhỏ (đường kính 12–70 mm)
- Chỉ số CRI cao hơn SMD do phosphor phủ đồng đều
- Góc chiếu rộng tự nhiên (120°) mà không cần thấu kính thêm
- Ít điểm tối (dark spot), ánh sáng mịn và đều hơn
- Kháng rung, ít mối hàn → tin cậy cao hơn
COB điển hình thị trường VN: Citizen CLU048, Cree CXA series, Bridgelux ES series. COB 50W đạt 5.000–7.000 lm (100–140 lm/W).
So sánh SMD vs COB
| Tiêu chí | SMD | COB |
|---|---|---|
| Mật độ quang thông | Thấp hơn | Cao hơn (gấp 2–4 lần) |
| Đồng đều ánh sáng | Tạo điểm sáng riêng | Mặt sáng đồng nhất |
| CRI | 70–90 | 80–97 |
| Tản nhiệt | Tốt (qua PCB) | Đòi hỏi heatsink chuyên dụng |
| Chi phí sửa chữa | Thay chip đơn lẻ | Thay cả module COB |
| Ứng dụng phù hợp | Strip, panel, trang trí | Downlight, spotlight, pha LED |
Hiệu suất và Efficacy
Efficacy (lm/W) là thông số quan trọng nhất đánh giá chất lượng chip LED:
- Chip phổ thông: 80–100 lm/W
- Chip trung cấp: 100–150 lm/W
- Chip cao cấp (Cree, Osram, Lumileds): 150–220 lm/W
Lưu ý: efficacy của bóng đèn hoàn chỉnh thấp hơn chip đơn lẻ khoảng 15–25% do tổn thất qua driver, thấu kính và nhiệt độ vận hành.