全方位了解LED照明之LED光源問題
想做好一個(gè)LED照明產(chǎn)品最關(guān)鍵的幾個(gè)部分不能不知,就是散熱、驅(qū)動(dòng)電源、光源,在此同時(shí),散熱顯得尤為重要,散熱效果直接影響到照明產(chǎn)品的壽命質(zhì)量,而驅(qū)動(dòng)電源本身的壽命及輸出電流、電壓的穩(wěn)定性對(duì)產(chǎn)品的整體壽命質(zhì)量也有很大影響,光源是整個(gè)產(chǎn)品的核心部分。下面對(duì)LED光源進(jìn)行解析說明。
LED光源要進(jìn)入照明領(lǐng)域,性能的優(yōu)劣只是前提,成本的高低才是真正的決定因素。在半導(dǎo)體照明發(fā)展的初期,著力于追求性能是必須的;在半導(dǎo)體照明發(fā)展到一定階段,我們應(yīng)將注意力轉(zhuǎn)移到如何在保證性能的前提下大幅度降低成本。因?yàn)槲覀円龅牟恢皇切≠Y們欣賞的藝術(shù)品,而是普通大眾都能接受的大宗商品。成品的高低決定著LED作為光源對(duì)照明領(lǐng)域滲透率的高低。
商品成本的降低,一般有以下途徑:
材料降成本——在原有產(chǎn)品方案上壓供應(yīng)商的材料價(jià)、降低材料等級(jí)或選用替代材料,最直接有效,但幅度有限,且存在一定的品質(zhì)風(fēng)險(xiǎn);
技術(shù)降成本——采用新的技術(shù)路線,改變?cè)挟a(chǎn)品方案,減少用料和制造環(huán)節(jié),幅度客觀;效率降成本——有賴于技術(shù)、設(shè)備和管理的進(jìn)步。
要降低LED光源的成本,以上途徑都要考慮,但首要考慮的是如何因應(yīng)半導(dǎo)體照明的特點(diǎn),打破傳統(tǒng)封裝觀念的約束,以新的技術(shù)方案來降低LED的封裝成本。
對(duì)傳統(tǒng)照明而言,一般都是采用“光源+燈具”的模式,光源的制造相對(duì)獨(dú)立于燈具。由于LED光源具有體積小、發(fā)強(qiáng)光和易于控制等的特點(diǎn),故在應(yīng)用中一般可根據(jù)照明效果的要求做出靈活的變化和選擇。對(duì)于半導(dǎo)體照明而言,LED光源與燈具的制造沒有明顯的界限,LED光源成本的降低應(yīng)與照明系統(tǒng)的要求整體考慮。因此,LED光源的封裝方案應(yīng)根據(jù)照明系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電路、熱量管理、光學(xué)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等要求而做出,目的就是發(fā)展新型的LED光源封裝形式,在保證整體性能的前提下大幅度降低封裝和應(yīng)用成本。
1、芯片集成COB光源模塊個(gè)性化封裝可能成為半導(dǎo)體照明未來主流封裝形式
LED有分立和集成兩種封裝形式。LED分立器件屬于傳統(tǒng)封裝,廣泛應(yīng)用于各個(gè)相關(guān)的領(lǐng)域,經(jīng)過四十多年的發(fā)展,已形成了一系列的主流產(chǎn)品形式。芯片集成COB模塊目前屬于個(gè)性化封裝,主要為一些個(gè)案性的應(yīng)用產(chǎn)品而設(shè)計(jì)和生產(chǎn),尚未形成主流產(chǎn)品形式。
傳統(tǒng)的LED燈具做法是:LED分源分立器件→MCPCB光源模組→LED燈具,主要是由于沒有現(xiàn)成合適的核心光源組件而采取的做法,不但耗工費(fèi)時(shí),而且成本較高。實(shí)際上,我們可以將“LED光源分立器件→MCPCB光源模組”合二為一,直接將LED芯片集成在MCPCB(或其它基板)上做成COB光源模塊,走“COB光源模塊→LED燈具”的路線,不但省工省時(shí),而且可以節(jié)省器件封裝的成本。
與分立LED器件相比,COB光源模塊在照明應(yīng)用中可以節(jié)省LED的一次封裝成本、光引擎模組制作成本和二次配光成本。在相同功能的照明燈具系統(tǒng)中,實(shí)際測(cè)算可以降低30%左右的光源成本,這對(duì)于半導(dǎo)體照明的應(yīng)用推廣有著十分重大的意義。在性能上,通過合理的設(shè)計(jì)和微透鏡模造,COB光源模塊可以有效地避免分立光源器件組合存在的點(diǎn)光、眩光等弊端;還可以通過加入適當(dāng)?shù)募t色芯片組合,在不明顯降低光源效率和壽命的前提下,有效地提高光源的顯色性(目前已經(jīng)可以做到90以上)。在應(yīng)用上,COB光源模塊可以使照明燈具廠的安裝生產(chǎn)更簡單和方便,有效地降低了應(yīng)用成本。在生產(chǎn)上,現(xiàn)有的工藝技術(shù)和設(shè)備完全可以支持高良品率的COB光源模塊的大規(guī)模制造。隨著LED照明市場的拓展,燈具需求量在快速增長,我們完全可以根據(jù)不同燈具應(yīng)用的需求,逐步形成系列COB光源模塊主流產(chǎn)品,以便大規(guī)模生產(chǎn)。
2、小型化貼片式LED也將是LED光源的另外一大主流產(chǎn)品
除了芯片集成的COB光源模塊有可能成為未來的半導(dǎo)體照明的主流封裝形式外,高性能、低成本、方便于大規(guī)模生產(chǎn)制造和安裝應(yīng)用的小型化貼片式LED也將是LED光源的另外一大主流產(chǎn)品。個(gè)人認(rèn)為,未來半導(dǎo)體照明的主要表現(xiàn)形式為:
平面照明——辦公場所或背光照明;
帶狀照明——裝飾照明;
燈具照明——替代傳統(tǒng)照明。
在平面照明產(chǎn)品中,芯片集成的COB光源模塊和貼片式LED的應(yīng)用將并存;在帶狀照明產(chǎn)品中,貼片式LED將獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷;在燈具照明產(chǎn)品中,芯片集成的COB光源模塊的應(yīng)用將成為主流。
總之,走向照明的LED光源將形成兩大主流形態(tài)——功能化的芯片集成COB光源模塊額小型化 LED器件,低成本將是永恒的主題。誰能率先打破傳統(tǒng)封裝的約束,開發(fā)出符合半導(dǎo)體照明需求的LED光源,誰就能占得產(chǎn)品的先機(jī);誰能夠在保證性能的前提下將成本做到極致,誰就能把握未來LED光源的市場。
評(píng)論