亚洲企业LED灯泡设计思路差异分析~*

通过减少芯片数降低成本
　　取下LED灯泡的灯罩后，呈现在眼前的便是LED封装（图4，图5）。封装有LED芯片的LED封装是决定光质量的重要部件，同时也是“LED灯泡中成本最高的部分”（多数LED灯泡厂商）。

图4：拆解A组LED灯泡（点击图片放大）

       注释：东芝照明技术的7.2W产品采用发光效率较高的COB型LED。而三星LED的7.1W产品和勤上光电的7.5W产品均采用了普通的SMD型LED。最近，SMD中发光效率高的产品也不断增多，因此已经不能简单认为只有COB的发光效率出色了。部件的厂商名和部件作用为本站推测。

图5：B组LED的封装形态（点击图片放大）

        注释：荷兰皇家飞利浦电子的6W产品配备的飞利浦流明生产的LED“LUXEON Rebel”，LED芯片的尺寸达到了1mm见方。为了避免热应力，飞利浦流明推荐将该LED封装到进行了图案加工的FR-4基板中，而实际上就使用了这种基板。除此之外的其他品种都采用了铝LED封装基板。
　　海外厂商的LED灯泡大多都为仅采用少量高功率表面贴装器件（Surface-Mounted Device，SMD）型LED封装的设计。例如，中国真明丽控股有限公司（真明丽控股）的7W产品和荷兰皇家飞利浦电子（Royal Philips Electronics）的6W产品只使用了4个SMD封装，每个SMD封装里配备1枚大型LED芯片。这种设计“不利于光的均匀性和发光效率，但在成本方面占有优势”（协助拆解的技术人员）。原因是，可以通过增加每枚芯片的输入功率来提高亮度，减少所需的LED芯片数量。不过，这样做芯片的发热量会增加，因此需要相应的散热机构。
　　相反，东芝照明技术的7.2W产品则通过采用多个小型LED芯片，降低每枚芯片的输入功率，由此提高发光效率。该公司采用在基板上直接封装96枚LED芯片的COB（Chip On Board）技术。虽然有观点认为，由于使用的芯片数量较多，因此LED本身的成本会升高，但“此举能改善发光效率，不但可简化散热机构，还不容易出现发光不均现象”（该公司）。
　　另外，在此次拆解中，根据LED的外观可以推断出以下4款产品的LED供应商。勤上光电的7.5W产品和皇家飞利浦电子的6W产品估计配备的是美国飞利浦流明（Philips Lumileds Lighting）的LED“LUXEON Rebel”。韩国锦湖电机的6W产品估计是日亚化学工业的LED，真明丽控股的7W产品采用的是美国科锐（Cree）的LED。
　　上述所有LED芯片都不算便宜，协助拆解的技术人员表示，“如果使用台湾厂商的LED，仅需一半的价格”。关于这一点，真明丽控股表示，“由于涉及专利问题，所以采用了科锐的LED”。各厂商好像并不能随便使用便宜的LED。
　　在散热机构的设计方面，日本厂商与海外厂商也存在明显的不同（图6，图7）。东芝照明技术采用发光效率较高的COB型LED的7.2W产品，将LED的热量直接散发到圆形铝板上，然后再传至底座。圆形铝板和底座并未紧密贴合，“算不上是高散热性构造”（协助拆解的技术人员）。

图6：调查A组的散热机构（点击图片放大）

       注释：估计东芝照明技术的7.2W产品通过采用发光效率高的LED元件，简化了散热机构。而三星LED的7.1W产品和勤上光电的7.5W产品采用配备了大量散热片的散热机构。部件的作用是本站推测的。照片中的土黄色部分是在拆解时为了识别个体粘上的胶带。

图7：B组的散热机构（点击图片放大）

        注释：均采用了大量配备散热片的散热机构，很多产品在LED封装基板与底座之间加入了散热油脂和散热片。不过，在Star Comgistic Capital公司的4W产品上没有看见散热油脂。
　　而海外厂商的LED灯泡大多采用LED封装基板与底座（散热片）紧密贴合的构造。另外，还有很多产品通过机械加工方式对连接LED封装基板的底座表面进行了平坦化处理，并通过涂布散热膏提高了密着性。“因为LED芯片的热损失较大，所以相应地在散热机构上花费了心血”（协助拆解的技术人员）。
　　虽然看起来海外厂商在散热机构上花费了成本，但协助拆解的技术人员指出，“LED灯泡的散热部材价格并不高”。比如，带散热片的铝压铸底座“每个只有50～60日元”（LED灯泡厂商的技术人员）。LED封装的价格为“每瓦（W）100日元”（该技术人员），这样看来，削减芯片数量，改进散热机构的做法更能降低整体的成本。
　　反过来说，即使简化散热机构也有可能无法削减成本。例如，东芝照明技术的7.2W产品“虽然简化了散热机构，但导致底座内的温度升高，因此反而需要将电源模块的部件更换为高耐热产品。结果，整体成本与带散热片的原产品一样”（东芝照明技术）。