СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СВЕТОИЗЛУЧАЮЩИХ МАТРИЦ
METHOD OF FORMING LIGHT-EMITTING ARRAYS

Изобретение относится к изготовлению светоизлучающих приборов, в частности к производству интегральных светоизлучателей.
Источники света на основе электролюминесцентных диодов (светодиодов) широко используются в технике, там, где требуются малогабаритные высокоэффективные источники света с большой мощностью излучения. Источники излучения с такими параметрами могут быть выполнены в виде многоэлементного излучательного прибора, в котором отдельные светоизлучающие элементы (светодиоды) соединены между собой последовательно (в гирлянды) или параллельно. Последовательное соединение излучающих элементов позволяет эффективно использовать мощность источника питания. Параллельное соединение излучающих элементов или звеньев из последовательно соединенных элементов (гирлянд) обеспечивают возможность создания источников света с заданной выходной световой мощностью.
Положительным эффектом интеграции групп кристаллов в одну структуру с параллельным их включением внутри самой структуры (одного кристалла) является увеличение крутизны вольтамперной характеристики таких структур, уменьшение прямого напряжения и общего потребления электрической мощности, за счет чего и растет отношение «люмен/ватт», т.е. улучшается энергетика светового потока. (Компоненты и технологии, №7, 2005, «Почему светодиоды не всегда работают так, как хотят их производители»).
В настоящее время известно последовательно-параллельное матричное соединение светодиодов (Электронные компоненты, №8, 2009, стр.42-43, «Светодиодные источники питания Mean Well»), предназначенное для дискретного или гибридного соединения светодиодов. В приведенной схеме параллельного соединения гирлянд, цепочек с одинаковым определенным числом количества последовательно соединенных светодиодов, указываются недостатки этого способа соединения из-за разности суммарных величин падения напряжения светодиодов при заданном через них токе. В результате чего одни гирлянды светятся ярко, другие - тускло. Избавиться от этого недостатка или уменьшить его можно, только если все гирлянды светодиодов будут изготавливаться в едином технологическом цикле, т.е. в интегральном исполнении.
Размещение светоизлучающих ячеек в интегральном исполнении формируют еще на этапе проектирования при изготовлении различных трафаретов необходимых в технологическом цикле. В этом процессе выращивают кристаллические слои на изолирующей подложке, затем производят различные напыления и избирательные травления для получения заданных свойств светоизлучающих элементов и их соединений между собой во всех многочисленных матрицах светоизлучающих элементов на исходной подложке с последующим разрезанием ее на готовые матрицы. Однако, хотя единый технологический цикл изготовления и уменьшает количество отказов элементов и соединений в готовой светоизлучающей матрице, но из-за различных дефектов в применяемых материалах и технологических погрешностей при совмещении масок, при напылениях и травлениях они все же возникают. В результате это приводит к отказам функционирования отдельных «гирлянд».
Известен патент RU 2426200 C1, H01L 33/00 от 15.03.2010 «Способ формирования и проверки светодиодных матриц», в котором гирлянды светодиодных ячеек размещают на подложке в концентрических полях. Данный способ размещения гирлянд при отказе одной или нескольких сохраняет излучение светоизлучающего устройства, но не позволяет эффективно использовать площадь подложки.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является RU 2295174 C2, 10.10.2005, «Светоизлучающее устройство, содержащее светоизлучающие элементы» (прототип). В этом устройстве множество светоизлучающих элементов сформировано монолитно на одной квадратной подложке. Светоизлучающие элементы соединены последовательно в гирлянды к контактным площадкам их питания и размещены на подложке зигзагообразно. Данный способ позволяет разместить только не более двух гирлянд и при отказе хотя бы одной гирлянды в процессе изготовления не позволяет далее правильно функционировать светоизлучающему устройству. Кроме того, перекрестное соединение гирлянд также снижает надежность изделия.
Задачей данного изобретения является нахождение приемов размещения гирлянд светоизлучающих элементов в их интегральной матрице для повышения плотности размещения при наличии контактных площадок для соединения выводов светоизлучающей матрицы, сохранение излучения светоизлучающего устройства при отказе одной или нескольких гирлянд светоизлучающей матрицы в процессах изготовления, проверки, классификации, эксплуатации и, соответственно, повышения процента выхода годных изделий.
Технический результат - обеспечение при наличии контактных площадок для соединения выводов светоизлучающей матрицы максимально возможную плотность размещения параллельно соединенных гирлянд светоизлучающих элементов в общем квадратном поле подложки при заданных величинах падения напряжения на гирляндах, исключения пересечения последовательных соединений светоизлучающих элементов в гирляндах, сохранение функционирования светоизлучающей матрицы в процессах изготовления, проверки, классификации, эксплуатации, а также многофункциональность светоизлучающей матрицы при раздельном подключении гирлянд светоизлучающих элементов. Поставленная задача достигается тем, что в поле светоизлучающих элементов в квадратной или прямоугольной матрице светоизлучающих элементов, предпочтительно квадратной, например, относительно верхнего края подложки гирлянды светоизлучающих элементов, размещают вертикально параллельно друг другу и соединяют, начиная от верхнего края подложки, с между расположенными горизонтально чередующимися по полярности металлизированными на поверхности подложки или внутри ее шинами питания. В первом случае без возникновения остатка количества светоизлучающих элементов количество шин определяют исходя из количества светоизлучающих элементов в гирлянде, и количеств гирлянд, укладывающихся, например, в вертикальной стороне края подложки. Во втором случае возникновения остатка количества светоизлучающих элементов, гирлянды уже размещают горизонтально между дополнительно вводимыми шинами питания. В третьем случае возникновения дополнительного остатка количества светоизлучающих элементов, гирлянды размещают произвольно, а оставшиеся неиспользуемые ячейки под светоизлучающие элементы используют как контактные площадки для соединения токосъемниками шин питания с внешними выводами корпуса матрицы светоизлучающих элементов. Если требуется внешнее с активной излучающей стороны подложки соединение без изменения количества светоизлучающих элементов в самой матрице светоизлучающих элементов соединение шин питания с внешними выводами корпуса матрицы светоизлучающих элементов токосъемниками сравнимыми по толщине с размером ячейки светоизлучающих элементов осуществляют так, что виртуальную сетку матрицы относительно, например, левого и нижнего краев подложки одновременно или с одной стороны сжимают с полями светоизлучающих элементов на величины, достаточные по площади для образования контактных площадок в верхней и правой сторонах подложки, соединенных с соответствующими шинами питания для осуществления их соединения с токоносителями для внешних выводов матрицы светоизлучающих элементов. Данными случаями соединения шин обеспечивают: высокую плотность размещения и упаковки гирлянд светоизлучающих элементов в прямоугольном общем поле подложки, функционирование излучения светоизлучающего устройства при отказе одной или нескольких гирлянд, надежность светоизлучающей матрицы в процессах изготовления, а также возможную многофункциональность светоизлучающей матрицы при раздельном подключении шин питания гирлянд светоизлучающих элементов к соответствующим контактным площадкам для соединения токосъемниками с внешними выводами корпуса матрицы.
2
g
В таблице 1 приведены данные: «а» - количества ячеек светоизлучающих элементов в квадратной светоизлучающей матрице, «K» - количества гирлянд, умещающихся в матрице, «q» - возможный остаток ячеек светоизлучающих элементов, не задействованных под светоизлучающие элементы, в зависимости от «g» - количества последовательно соединенных светоизлучающих элементов в гирлянде и «U» - соответствующего падения напряжения на ней. Цифры значений K и q, принадлежащие воздействию предлагаемого способа, - затемнены.
2
i
d
В таблице 2 приведены данные: «а» - количества ячеек светоизлучающих элементов в квадратной светоизлучающей матрице. «P» - мощности потребления всей светоизлучающей матрицы, в зависимости от величины «a» - количества ячеек, размещаемых по краю одной из сторон подложки и «I» - протекающего тока через светоизлучающий элемент при «j» - постоянной плотности тока.
На фиг.1 схематично показана подложка с виртуальной сеткой для формирования соединений светоизлучающих элементов светоизлучающей матрицы.
На фиг.2 схематично показана сформированная светоизлучающая матрица при а=10, К=g=10.
На фиг.3 схематично показана сформированная светоизлучающая матрица при а=10, g=2, К=50, Ш=6.
На фиг.4 схематично показана сформированная светоизлучающая матрица при а=10, g=1, К=100, Ш=11.
На фиг.5 схематично показана сформированная светоизлучающая матрица с питающими шинами, показанными на фиг.3, выполненная по другому варианту.
На фиг.6 схематично показана светоизлучающая матрица с сжатой виртуальной сеткой с правой стороны подложки для образования размера для формирования контактных площадок для вновь образованного поля светоизлучающих элементов светоизлучающей матрицы при неизменной форме светоизлучающих элементов.
На фиг.7 показан пример формирования светоизлучающей матрицы фиг.2 с дополнительными контактными площадками.
На фиг.8 показан пример формирования светоизлучающей матрицы фиг.3 с дополнительными контактными площадками.
На фиг.9 показан пример формирования светоизлучающей матрицы фиг.4 с дополнительными контактными площадками.
На фиг.10 показан пример формирования светоизлучающей матрицы фиг.5 с дополнительными контактными площадками.
На фиг.11 показан пример формирования светоизлучающей матрицы фиг.9 с дополнительными контактными площадками для раздельного питания шин.
На фиг.12 схематично показана светоизлучающая матрица с сжатой виртуальной сеткой с верхней и с правой стороны подложки для образования размера для формирования контактных площадок для вновь образованного поля светоизлучающих элементов светоизлучающей матрицы при неизменной форме светоизлучающих элементов.
На фиг.13 показан пример реализации светоизлучающей матрицы для произвольного запитывания светоизлучающих элементов, в которой одни шины соединены с контактными площадками с правой стороны подложки, а другие шины - с контактными площадками с верхней стороны подложки.
На фиг.14 показан пример реализации светоизлучающей матрицы, а=10, g=3, К=33, q=1, в которой оставшиеся 3 гирлянды размещены горизонтально с соответствующим формированием питающих шин, а оставшаяся ячейка использована под контакт, другой контакт с шинами сформирован с обратной стороны подложки.
На фиг.15 показан пример формирования светоизлучающей матрицы фиг.14 с дополнительной контактной площадкой вверху подложки.
На фиг.16 показан пример формирования светоизлучающей матрицы фиг.14 с дополнительными контактными площадками с левой стороны подложки для раздельного питания шин.
На фиг.17 схематично показана сформированная светоизлучающая матрица при а=10, g=7, К=14, q=2, в которой две незадействованные ячейки для светоизлучающих элементов использованы под контактные площадки.
На фиг.18 схематично показана сформированная светоизлучающая матрица при а=10, g=6, К=16, q=4, в которой четыре по две незадействованные ячейки для светоизлучающих элементов использованы под контактные площадки.
g
Способ реализуют следующим образом. Пусть подложка 1 светоизлучающей матрицы 2 и ячейки светоизлучающих элементов 3 имеют квадратную форму, (фиг.1). Вся подложка заполняется виртуальной сеткой 4 с размерами ячеек соответствующими стороне квадрата ячейки 5 светоизлучающего элемента 3. Количество «а» длин ячеек 5 светоизлучающих элементов 3, укладывающихся в одной из сторон на краю подложки 1, определяют из соображений падения напряжения Uна параллельно соединенных гирляндах последовательно соединенных светоизлучающих элементов 3 будущей матрицы 2 и ее потребляемой мощности, достаточной для отвода тепла в будущей конструкции светоизлучателя.
2
2
Поскольку матрица 2 светоизлучающих элементов 3 - квадратная, количество светоизлучающих элементов 3 в ней равно «а», то целочисленное значение количеств «K» гирлянд с количеством «g» последовательно соединенных светоизлучающих элементов 3 в каждой равно отношению квадрата «а», количества светоизлучающих элементов 3, укладывающихся в стороне «а» подложки 1 к количеству «g» последовательно соединенных светоизлучающих элементов 3 в гирлянде, плюс «q» - возможный остаток ячеек 5 светоизлучающих элементов 3, не задействованных под светоизлучающие элементы 3,
<mrow><mi>K</mi><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><msup><mi>a</mi><mn>2</mn></msup><mo>/</mo><mi>g</mi></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mi>q</mi><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>
Соответственно, целочисленное значение
<mrow><mi>q</mi><mo>=</mo><msup><mi>a</mi><mn>2</mn></msup><mo>−</mo><mi>K</mi><mo>•</mo><mi>g</mi><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>
g
d
d
d
d
d
Кроме того, напряжение «U» на параллельно соединенных гирляндах при падении напряжения «U» на одном светоизлучающем элементе 3 при заданном токе «I», например, U=3,2 B, при токе I=30 мА, равно произведению падения напряжения «U» на количество «g» светоизлучающих элементов 3 в одной гирлянде
<mrow><msub><mi>U</mi><mi>g</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>U</mi><mi>d</mi></msub><mo>•</mo><mi>g</mi><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mrow><mo>(</mo><mn>3</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>
g
i
d
d
Исходя из количества элементов «a» в стороне подложки 1 и количества «g» светоизлучающих элементов 3 в гирлянде, составим таблицу 1 значений U, K и q. Ограничимся значениями а=20 и g=22, а для наглядности в зоне действия способа затемним все значения K и q, начиная от Kg. Это когда в квадратной матрице 2 светоизлучающих элементов 3 укладывается без остатка. К параллельно соединенных между шинами питания 6 и 7 гирлянд 8 (фиг.2). Составим также таблицу 2 значений мощности потребления P, соответственно выделения тепла, от значений тока I при постоянной плотности тока j=constant, постоянного напряжения U, выделяемого на светоизлучающем элементе 3, и количества «a» светоизлучающих элементов 3 в стороне матрицы 2.
d
i
d
d
По технологическим возможностям определяем количество элементов «a» и ток I в светоизлучающих элементах 3 в зависимости от ограничения выделения тепла, т.е. «P» - мощности потребления всей светоизлучающей матрицы 2. Зададим это ограничение не более 10 Вт. Тогда из таблицы 2 при токе I=30 мА, а=10, а при токе I=10 мА, a=17. Другие ограничения оставим разработчикам светоизлучающих матриц 2.
2
g
Пусть а=10 и для первого случая количество гирлянд К=10, тогда (таблица 1) количество светоизлучающих элементов 3 размещаемых в подложке 1 равно а=100, а падение напряжения на гирляндах будущей матрицы 2, U=32 B. Очевидно (фиг.2), что две питающие шины 6 и 7 следует расположить, например, горизонтально на верхнем и нижнем краях подложки 1 для параллельного соединения гирлянд 8 с вертикально соединенными светоизлучающими элементами 3. Все элементы укладываются в матрице 2 без остатка.
g
Возьмем теперь для второго случая матрицу 2, в которой количество светоизлучающих элементов 3 в гирляндах 8, «g», кратно количеству, «a», светоизлучающих элементов 3 укладывающихся в стороне по краю подложки 1, например, g=2. Тогда соединение шин 6-i (6-1, 6-2, 6-3) и 7-i (7-1, 7-2, 7-3) с гирляндами 8 будет выглядеть, как показано на фиг.3. Чередующие шины питания 6-i одной полярности вертикально соединим перемычкой 9, например, по левому краю подложки 1 а другой полярности шины 7-i соединим перемычкой 10 по правому краю подложки 1. В этом случае все гирлянды 8 и светоизлучающие элементы 3 соединяются без остатка, падение напряжения на гирляндах 8 матрицы 2 при g=2, U=6,4 B, количество гирлянд 8 К=50, а количество шин «Ш» 6-i и 7-i
<mrow><mi>Ш</mi><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>a</mi><mo>/</mo><mi>g</mi></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mn>1</mn><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mtext> </mtext><mrow><mo>(</mo><mn>4</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>
,
т.е. Ш=10/2+1=6.
Возьмем также третий крайний случай, когда гирлянды 8 состоят из одного светоизлучающего элемента 3, (фиг.4). Тогда количество гирлянд 8 по одному элементу будет соответствовать К=100 - общему количеству светоизлучающих элементов 3 в матрице 2, а количество «Ш» горизонтально расположенных питающих шин 6-i (6-1-6-6) и 7-i (7-1-7-5), соединенных соответственно перемычками 9 и 10, будет на единицу больше количества «a», ячеек светоизлучающих элементов 3, умещающихся в стороне подложки 1 по виртуальной сетке 4, Ш=10/1+1=11.
Следует отметить, что соединение питающих шин 6-i и 7-i, показанные на фиг.3, может быть выполнено и как показано на фиг.5. Шины 6-i первой полярности соединяют слева и справа перемычками 9-1 и 9-2 по краям подложки 1, но при этом разделяют эти шины 6-i (6-2-1, 6-2-2 и 6-3-1, 6-3-2) внутри поля светоизлучающих элементов 3 матрицы 2 для прокладки соединений шин 7-i (7-1, 7-2,7-3) перемычкой 10 второй полярности в освободившихся промежутках шин 6-i между гирляндами 8 вертикально последовательно соединенных светоизлучающих элементов 3.
Показанные на фиг.2; 3; 4; 5 соединения шин 6-i и 7-i матриц 2 для соединения гирлянд 8 последовательно соединенных светоизлучающих элементов 3 полностью заполняют матрицу 2 без всякого наличия свободного места в подложке 1, при этом максимально используется ее площадь. Однако если технология или конструктивные соображения не позволяют формировать питающие выводы светоизлучающей матрицы 2 с обратной стороны подложки 1, то для создания контактных площадок для присоединения токосъемниками, сравнимыми по ширине с размерами ячейки 5 виртуальной сетки 4, к внешним выводам корпуса светоизлучающей матрицы 2 требуется изменять размеры подложки 1, отклоняясь от ее квадратности, что в технологическом процессе экономически нецелесообразно.
В этом случае для сохранения квадратности подложки 1 при формировании контактных площадок 6-i-к и 7-i-к с размерами, достаточными для присоединения токосъемниками, сравнимыми по толщине с размерами ячейки 5 виртуальной сетки 4, виртуальную сетку 4 сжимают, например, с правой стороны подложки для образования этого размера (фиг.6). Вновь образованное поле светоизлучающей матрицы 11 при неизменной форме светоизлучающих элементов 3 вместо линий виртуальной сетки 4 будет иметь линии виртуальной сетки 12 и при достаточном количестве «a» ячеек 13, умещающихся в верхней стороне подложки 1, ячейки 13 по ширине будут незначительно отличаться от ячеек 5 виртуальной сетки 4.
Тогда светоизлучающую матрицу 2 преобразуем в светоизлучающую матрицу 11 с двумя контактными площадками 6-к и 7-к, светоизлучающие матрицы фиг.2 в фиг.7, фиг.3 в фиг.8, фиг.4 в фиг.9 и фиг.5 в фиг.10.
На этих фигурах показаны шины, объединенные соответствующими перемычками 9 и 10, соединенные соответственно с контактными площадками 6-к и 7-к. Однако если требуется раздельное питание шин 6-i и 7-i, то исключаем перемычки 9 и 10 и светоизлучающую матрицу 11 преобразуем в матрицу 14 с соответствующим соединением шин 6-i и 7-i с контактными площадками 6-i-к и 7-i-к, например, фиг.9 в фиг.11. Это придает светоизлучающей матрице 14 соответствующую многофункциональность.
Практически во всех светоизлучающих матрицах 11 и 14, в которых гирлянды 8 умещаются без остатков светоизлучающих элементов 3, независимо от количества светоизлучающих элементов 3 в матрицах 11 и 14, всегда можно вывести контактные площадки 6-к и 7-к или 6-i-к и 7-i-к с одной стороны подложки 1, кроме частного адресного случая соединения светоизлучающих элементов 3, т.к. требуются контактные площадки для соединения адресных вертикальных и горизонтальных шин. Причем формирование шин должно различаться по уровням, между которыми формируют светоизлучающие элементы 3, т.е. одни шины размещаются на самой изолирующей подложке 1, а другие формируют на или рядом с излучающей поверхностью светоизлучающего элемента 3.
Для формирования контактных площадок 6-i-к и 7-i-к в этом случае виртуальную сетку 4 сжимают, например, как с правой стороны подложки 1, так и с верхней стороны (фиг.12). Вновь образованное поле светоизлучающей матрицы 15 при неизменной форме светоизлучающих элементов 3 вместо линий виртуальной сетки 4 будут присутствовать линии виртуальной сетки 16 и при достаточном количестве «a» ячеек 17, умещающихся в левой или нижней сторонах подложки 1, ячейки 16 по размерам будут также незначительно отличаться от ячеек 5 виртуальной сетки 4. Пример такой реализации показан на фиг.13. Шины 6-i соединены с контактными площадками 6-i-к с правой стороны подложки 1, а шины 7-i - с контактными площадками 7-i-к - с верхней. Такое формирование светоизлучающей матрицы 15 позволяет запитывать произвольно каждый светоизлучающий элемент 3.
До этого мы рассматривали формирование светоизлучающих матриц 2, 11, 14 и 15 в случае отсутствия остатка ячеек светоизлучающих элементов 3 и количество гирлянд «g» также укладывается в стороне подложки 1 без остатка. Однако из таблицы 1 замечаем, что таких матриц, они помечены звездочками, незначительное количество и использование только этих матриц ограничивает возможности разработчика светоизлучающих матриц.
Рассмотрим пример, когда а=10, g=3, q=1, (фиг.14). В этом случае, а/g=10/3, делится с остатком единицы, т.е. в светоизлучающей матрице 2 в стороне подложки 1 умещаются 3 гирлянды вертикально соединенных светоизлучающих элементов 3 или их задействовано 3•(a•g)=90, хотя по таблице 1 остаток q=1. В этом случае оставшиеся 3 гирлянды размещаем горизонтально с соответствующим формированием питающих шин 6 и 7. Оставшуюся ячейку 5 используем под контакт, например, 7-к. Для приведенной на фиг.14 светоизлучающей матрице 2 контакт 6-к с шинами 6-i формируем с обратной стороны подложки 1. Если такой вариант не удовлетворяет, то путем сжатия виртуальной сетки 4 с верхней стороны подложки 1 формируем светоизлучающую матрицу 11 с контактной площадкой 6-к, например, вверху подложки 1 (фиг.15).
Для раздельного питания, (фиг.16), питающих шин 6-1-к, 6-2-к, 6-3-к и 7-1-к, 7-2-к формируем светоизлучающую матрицу 11 с контактными площадками 6-1-к, 7-1-к, 6-2-к, 6-3-к, например, с левой стороны подложки 1.
Анализируя таблицу 1, замечаем, что таких матриц с остатком q=1 достаточно много, но есть матрицы с остатками q≤2, равно или больше двух. Очевидно, это позволяет незадействованные ячейки 5 под светоизлучающие элементы 3 использовать под контактные площадки 6-к и 7-к без изменения размеров виртуальной сетки 4.
Например, при а=10, g=7, К=14, q=2, (фиг.17), для этой матрицы 2 удается разместить вертикально 10 гирлянд по 7 светоизлучающих элементов 3, горизонтально 3 таких же гирлянды и произвольно последнюю с таким расчетом, чтобы оставшиеся ячейки 5 под контакты 6-к и 7-к не соприкасались с друг другом.
Аналогично формируем матрицу 2 при а=10, g=6, К=16 q=4, (фиг.18). В этом случае под контактные площадки 6-к и 7-к можно выделить по две ячейки 5.
Таким образом, приведенный способ формирования светоизлучающих матриц позволяет использовать все выделенные в таблице 1 квадратные матрицы светоизлучающих элементов 3 с максимально возможной плотностью размещения гирлянд 8 светоизлучающих элементов 3, обеспечивая при этом высокую надежность светоизлучающих матриц при изготовлении и возможную многофункциональность при эксплуатации в составе светоизлучателей из светоизлучающих матриц 2, 11, 14 и 15. Кроме того, на выходе изготовления в технологическом процессе светоизлучающей матрицы 2 в ходе тестовой проверки раздельное соединение шин с гирляндами в матрице 2 позволяет сразу обнаружить дефектные гирлянды и без дополнительных процедур классифицировать тестируемые матрицы, что немало важно в технологическом процессе для выхода годных изделий. При достаточном количестве запланированных гирлянд в матрице 2 высока вероятность выхода годной хотя бы одной гирлянды.
Литература
1. Компоненты и технологии, №7, 2005, «Почему светодиоды не всегда работают так, как хотят их производители».
2. Компоненты и технологии, №7, 2007, «Новый светодиодный источник света».
3 Электронные компоненты, №8, 2009, «Светодиодные источники питания Mean Well».
4. RU 2426200 C1, H01L 33/00 от 15.03.2010, «Способ формирования и проверки светодиодных матриц».
5. RU 2005103616 A, 10.10.2005, «Светоизлучающее устройство, содержащее светоизлучающие элементы» (прототип).