Was ist ein LED Chip?

LED Chips sind Halbleiter-Bauelemente mit mehreren Schichten aus halbleitenden Kristallen. Der Chip bildet neben Reflektor, Golddraht und Kunststoff-Linse einen der vier Hauptbestandteile einer LED. Es gibt verschiedene LED Chip Arten und Bauformen mit teils sehr großen Unterschieden in der Lichtleistung.

Aufbau des LED Chips

Den Kern eines LED Chips bildet ein leitfähiges Substrat. Darauf liegen unterschiedlich dotierte Halbleiter-Schichten, von denen die eine einen Elektronenüberschuss (n-Schicht) aufweist, die andere einen Elektronenmangel (p-Schicht). Durch die Verbindung beider Halbleiter-Schichten erfolgt ein Ausgleich. Erst wenn eine Stromquelle angeschlossen wird, fließen Elektronen von der n-Schicht zur p-Schicht. Die Energie in den Elektronen wird in Form von Lichtblitzen abgegeben.

Das abgestrahlte Licht kann unterschiedliche Wellenlängen haben. Das ist einerseits von der Art des Halbleitermaterials abhängig, andererseits von den zugegebenen Atomen bei der Ladungsverteilung. Dabei werden durch die Halbleiterkristalle nur die Farben Rot, Gelb, Blau und Grün erzeugt. Um weißes Licht erzeugen zu können, sind zusätzliche Phosphorschichten erforderlich. Das wiederum ermöglicht ein weites Farbspektrum bei der LED-Technik.

LED Chips – Arten und Bautypen

LED Chips lassen sich grundsätzlich in die zwei Arten Low-Power-LED und High-Power-LED unterteilen. Low-Power-LEDs sind die klassische LED-Bauform mit einer Größe von ca. 3 bis 5 mm. Sie besitzen nur eine geringe Lichtleistung. Heutzutage werden für LED-Leuchten fast nur noch High-Power-LEDs eingesetzt. Sie verbinden eine geringe Größe mit einer hohen Effizienz.

Weiterhin werden die LED Chips nach Bautypen unterschieden:

bedrahtete/radiale Typen: Dabei handelt es sich um die einfachste LED-Konstruktion aus LED-Anfangszeiten. Sie besitzt nur eine geringe Lichtleistung und wird daher nur bei einfachen Signalanzeigen eingesetzt

Chip-on-Board (COB): Hier wird der LED-Chip auf eine Leiterplatte geklebt und mit Bond-Drähten verknüpft. Der Ausstrahlwinkel wird über eine Linse bestimmt, die ebenfalls aufgeklebt wird. Diese „platzsparende“ Bauweise wird vor allem bei sehr leistungsstarken LED-Modulen verwendet.

Surface-Mounted-Device (SMD): SMD sind Standardprodukte, welche die Basis für eine effiziente industrielle LED-Fertigung darstellen. Bei dieser Bauform werden die Chips in einem Kreislauf gelötet und mit einem Kühlkörper verbunden. Diese Einheit kann anschließend auf eine Leiterplatte geklebt werden.

SMD werden heutzutage für fast alle LED-Leuchten genutzt. Sie können für High-Power-LEDs ebenso eingesetzt werden wie für Low-Power-LEDs.

Die SMDs werden aufgrund ihrer variierenden Modulgrößen in verschiedene Kategorien unterteilt. Es gibt z.B. SMD 3035, SMD 28 35 und SMD 5060.