Werkzeugherstellung
Die Halbleiterchips, die die Chipmatrix des COB-Arrays bilden, sind Indium-Gallium-Nitrid-(InGaN)-LEDs. Der InGaN-Halbleiter mit direkter Bandlücke ist mit Akzeptor-Störstellen und Donator-Störstellen in einer positiv geladenen (P-Typ) Schicht bzw. einer negativ geladenen (N-Typ) Schicht dotiert. Diese InGaN-Schichten werden auf einem Saphir-, Siliziumkarbid- (SiC) oder Siliziumwafer aufgewachsen. Das Wafermaterial hat einen erheblichen Einfluss auf die Effizienz und das thermische Verhalten der LED. Saphir ist das überwiegend verwendete Chipsubstratmaterial, aber seine Dichte an Durchdringungsversetzungen zu Epitaxieschichten ist viel höher als SiC. Dies führt zu einer relativ niedrigen internen Quanteneffizienz. Und die hohe Wärmeleitfähigkeit von SiC von 110 - 155 W/mK ermöglicht es GaN-auf-SiC-LEDs, GaN-auf-Saphir-LEDs in Bezug auf die Wärmeleitfähigkeit zu übertreffen (Saphir hat eine typische Wärmeleitfähigkeit von 46,0 W /mK). Die Epitaxieschichten sind typischerweise mit einer Standard-Chipstruktur gestapelt, die in SMD-Bauelementen zu finden ist. In letzter Zeit gab es einen Trend, die Flip-Chip-Struktur zu verwenden, um ein Chip-Scale-Package (CSP) für COB-Anwendungen herzustellen.
Je nach Lichtleistung des COB-LED-Packages kommen InGaN-Dioden unterschiedlicher Leistung zum Einsatz. Die Verwendung von Niedrigleistungs-LED-Chips wird zwangsläufig die Drahtbonddichte und folglich die Kosten und die Prozesskomplexität erhöhen, und die Verwendung von teuren Hochleistungs-LED-Chips wird die Lichtausbeute beeinträchtigen und eine Wärmeflusskonzentration verursachen. Daher sind die meisten InGaN-LED-Chips, die in COB-Gehäusen integriert sind, normalerweise Chips mittlerer Leistung im Bereich von 0,2 W - 0,5 W.
