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过去一年出现的LED照明十大关键技术盘点

时间:02-02 来源:LEDinside 点击:

而GaN基同质外延也并不示弱,在2012年7月3日,首尔半导体全球首次发布了"npola",单颗亮度达到500lm,中村修二博士专程去首尔去为发布会站台。而中村博士参与创办的SORAA公司更是以前瞻性的GaN-on-GaN LED技术获得了美国DOE下属的能源转换机构ARPA-E(Advanced Research Projects Agency - Energy)的资助。

  而CREE在所谓SC³这种新一代技术平台下,连续推出多款刷新业界光效的量产LED产品,12月更推出XLamp系列MK-R在1W和25°C温度的条件下,可提供高达200 lm/W的发光效率。再次提振SiC衬底LED在光效竞赛中综合实力排头地位。

  非蓝宝石衬底方案,不仅仅是一次次为产业界所共同关注,各国政府也都将之作为重要的基础研究而纳入政策视野,入选十大理所当然。

  

  资料来源:Seoul Semiconductor

  

  资料来源:Soraa


  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

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