过去一年出现的LED照明十大关键技术盘点(二)

2013-10-14 11:41:56来源: 互联网
关键字四:共晶技术

  另一项在2012年炙手可热的封装技术就是共晶。

  共晶是指在相对较低的温度下共晶焊料发生共晶物熔合的现象,共晶合金直接从固态变到液态,而不经过塑性阶段,是一个液态同时生成两个固态的平衡反应。其熔化温度称共晶温度。

  共晶焊接技术最关键是共晶材料的选择及焊接温度的控制。如采用共晶焊接,晶粒底部可以采用纯锡(Sn)或金锡(Au-Sn)等合金作接触面镀层,晶粒可焊接于镀有金或银的基板上。当基板被加热至适合的共晶温度时,金或银元素渗透到金锡合金层,合金层成份的改变提高溶点,令共晶层固化并将LED紧固的焊于热沉或基板上。共晶层和热沉或基板完全的键合为一体,打破从芯片到基板的散热系统中的热瓶颈,提升LED寿命。

  虽然此前这项技术就被大厂所采用,不过通常的芯片结构因为是蓝宝石衬底而不能适用共晶技术。但是到2012年伴随非蓝宝石衬底的芯片方案增多,另外加上采用蓝宝石衬底的大功率芯片厂商推出了更多倒装结构的芯片,使得共晶技术成为中国封装厂商提升技术竞争力的选项。因而瑞丰,天电等不少厂商不惜重金购置昂贵的共晶固晶设备。

  

  资料来源:ASM

  关键字五:HV LED

  HV LED顾名思义就是高压LED,与传统DC LED相比,具有封装成本低、暖白光效高、驱动电源效率高,线路损耗低等优势。具体来说:

  1、HV LED直接在芯片级就实现了微晶粒的串并联,使其在低电流高电压下工作,将简化芯片固晶、键合数量,封装成本降低。

  2、HV芯片在单位面积内形成多颗微晶粒集成,避免了芯片间BIN内如波长、电压、亮度跨度带来的一致性问题;

  3、HV LED芯片是在小电流下驱动的功率型芯片,可以与红光LED芯片集成+黄色萤光粉形成暖白光,比传统DC LED+红色萤光粉+黄色萤光粉形成的暖白光出光效率高,并缩短了LED暖白与冷白封装光效的差距,且更易实现光源的高显指;

  4、HV LED由于自身工作电压高,容易实现封装成品工作电压接近市电,提高了驱动电源的转换效率;由于工作电流低,其在成品应用中的线路损耗也将明显低于传统DC 功率LED芯片。

  正是基于这样的优点,芯片光电,三安光电不仅在小白光芯片领域酣战淋漓,在HV LED领域也全面开始较劲。芯片技术领先,早早已经开始向亿光等厂商供货,三安则在2012年9月6日的发布会上展示了光效达到95lm/W的HV芯片,向芯片叫板。至于首尔在AC LED概念推广多年未见成效的情况下,欣然转战HV LED,并整合交流驱动IC,开发出发光效率达每瓦100流明的AC LED模组Acrich2。由此更引入下一个十大关键字,交流IC。

  

  资料来源:三安光电

  关键字六:交流驱动IC

  

  图片来源:Seoul Semiconductor

  首尔半导体的Acrich2系列推出,这个创造性设计搭载的IC即刻成为亮点,业内纷纷追踪这颗IC的型号和厂家。

  虽然这颗IC的使用评价究竟如何还不得而知,不过正是在这种低价方案的支持下,木林森、长方照明纷纷推出了震动行业的低价方案。原来整个灯具中占有非常大比例的驱动电源被一颗IC取代。而这两家的LED向来都是行业最低价,而电源所占成本比例较普通厂商更大,因此在引进这款IC上的动力也最大。木林森提出1美元球泡灯的概念,而长方直接把1.2m灯管的价格从上百元拉到了39元的“后50”时代。

  

  资料来源:Innovision

  也因此笔者认为这款IC对LED行业的改变作用才刚刚开始发酵,如果更大范围内的使用,而在安全性及功率因素方面又不构成障碍的话,传统的LED电源行业将会面临失去存在的价值,而灯具的设计也会因此变得更加简单。当例如欧普这样的传统照明大厂都开始采用这种方案的时候,是抗拒还是顺应这股潮流或许关系到未来几年的存亡。

  关键字七:国产MOCVD

  而就在2012年最后一个月,天龙光电投资的中晟半导体,正泰集团旗下的理想能源纷纷下线国产MOCVD设备。此前受到低落市场环境冲击偃旗息鼓的国产MOCVD又掀起一股热潮。

  而对市场信心不足,中晟光电更强调在发布之前已经调试300炉次以上。而每炉可以承载2吋外延片60~80片。一时间,匿声很久的国产MOCVD再次点燃市场的热情。

  

  图片来源:上海理想能源

  而据不完全统计,中国已经开发出和宣称在研发MOCVD的公司和研究所多达20多家,热闹程度不低于外延芯片厂。

  对中国发展半导体照明产业的长期布局来说,拥有本土的MOCVD设备制造商或许是需要的,如果一个产业迅速发展,上游关键设备却完全依赖境外企业的话,免不了会落入大部分利润被拿走的不利境地。

  在工信部发布的《高端装备制造业“十二五”发展规划》提出,到2015年,高端装备制造业销售收入超过6万亿元人民币(下同),在装备制造业中的占比提高到15%;到2020年,高端装备制造产业销售收入在装备制造业中的占比提高到25%。科技部发布的《半导体照明产业“十二五”规划》中也提出,到2015年,大型MOCVD装备、关键原材料将实现国产化。

  这意味着现在做MOCVD可能得到来自政府的大量补贴,所以也不难理解这么多企业以国产化为诉求进入这个行业。不过,前两年外延厂商的疯狂扩产,已经过度的透支了市场对MOCVD设备的需求,国产设备的前景究竟如何,还需要来自市场的检验。

关键字八:MLCOB

  MLCOB(Multi lens chips on board)是在COB的结构的基础上,直接为每一个单独的LED芯片封装一颗透镜,避免了光线的全反射造成的光损失,同时又拥有COB的优势和特点。

  MLCOB并不是一项革命性的技术,以笔者所见顶多算是一个小小的技术改良。不过在中国LED封装产业逐渐做大但是却没有定义过一种封装类型的情况下,MLCOB不妨看做是一种争取定义权的一种努力。Lamp结构由日厂定义,SMD中日厂定义了3528,3020和sideview结构,台厂改进出了3014,而韩系则携背光电视的出海口优势定义了5630,大功率则由美商Lumileds和Cree定义,就连COB也是日厂西铁城开的先河。

  而中国的封装厂,为技术上的劣势及生存和发展的压力所致,基本的思路都是摒弃了R&D果断的选择C&D的技术进步路径。在可选项目不多的封装技术上创新上,MLCOB可以视作一种努力的方向和阶段性成果,连中国一二线的封装厂鸿利和晶台都推出了自家研发的MLCOB产品作为宣传的亮点。

  

  图片来源:LEDinside

  从市场的角度来看也有不少的厂商开始试水用这种方案来做包括日光灯管在内的各种照明灯具。这相对来说节省了照明应用厂商的生产流程,拉低了灯具制造过程的系统成本。不过这项技术是否经得起市场的长期考验,变成一只不可忽视的技术路径还需要时间来观察。

  关键字九:智能照明

  智慧照明是指智慧照明控制系统通过无线网络进行通信,来实现对照明设备的智慧化控制。照明设备经过智慧化控制后,扩展了多种控制方法,如PC电脑、遥控器、PDA、远端电话等同时具有灯光亮度的强弱调节、灯光软启动、定时控制、场景设置等功能;并达到安全、节能、舒适、高效的特点。

  传统的照明供电控制一般采用主电源经配电箱分成多路配电输出线,提供照明灯回路用电,由串接在照明灯回路中的开关面板直接通断供电线来实现对灯的控制,灯只有开、关,无逻辑时序及亮、暗调光控制,因而无法形成各种灯光亮度组合的场景及系统控制。

  而智慧照明系统采用主电源经可程式设计控制模组后输出供照明灯用电,灯的开、关和调亮、调暗由可程式设计多功能按键面板控制,控制模组与按键面板之间通过一条低压控制总线相互连接起来。控制模组和按键面板内部有微处理器,存贮器和控制总线的接口电路,它们完全处在低压情况下工作,所有控制器和面板都可通过程式设计实现对各灯路的亮度控制,于是就可产生不同的灯光场 景和系统控制的效果。

  

  图片来源:因特网

  在中国还是传统的照明供电系统占据主流的位置,人们普遍对智慧照明的概念接受不高。但是2012年,不仅在各大小展会上智慧照明成为新秀,伴随全国范围内大面积的照明节能改造项目的推进,更多的案例开始采用智慧照明控制系统。而未来的照明市场中,基于智慧化照明的技术将占市场主导地位。

  关键字十:模组化

  曾经火爆一时的山寨机背后有一个强大的推手就是MTK公司推出的集成化模组,虽然这次逆袭最终以智慧机的滥觞而收官。不过这种商业模式上精髓仍有颇多值得借鉴的内容。因为模组化的整合,让产品设计和制造再次分工出来,产业链再次拉长,制造商不用承担设计失败的成本和风险,优秀的产品设计业者也不用承担终端产品商业化成败的风险。从而众多竞争也合作的小公司也拥有与系统化整合的大公司抗衡的力量。

一款LED照明灯具,从设计,选料,测试,认证到最后投放市场,耗费大,周期长。往往到一个专案走完流程市场上已经有更有竞争力的产品出现,很多代价不菲的新产品新设计还没有来得及收回成本就要退

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关键字:LED照明  盘点

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2013/1014/article_19945.html
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