【導讀】隨著LED技術的不斷進步，最大限度降低LED價格的“三無”產(chǎn)品開始成為人們關注的重點。以“無封裝、無散熱、無電源”為首的技術方案，將成為引領行業(yè)未來發(fā)展趨勢的“三駕馬車”，也會成為芯片封裝和照明應用企業(yè)未來競爭的焦點。
自從1879年美國的T.A.愛迪生制成碳化纖維白熾燈以來，白熾燈已經(jīng)伴隨人們走過了一百多年，至今在一些地區(qū)依然是照明的主力。為什么，白熾燈能夠長久不衰？低廉的價格起到?jīng)Q定性作用。而LED之所以還未能全面進入普通大眾消費者手中也是其價格是許多人還不能承受。
圍繞著如何降低LED的價格，縮減生產(chǎn)成本，各LED企業(yè)是紛紛使出看家本領。隨著LED技術的不斷進步，最大限度降低LED價格的“三無”產(chǎn)品開始成為人們關注的重點。所謂“三無”產(chǎn)品，就是無封裝、無散熱、無電源，就想白熾燈一樣越簡單越好！
以“無封裝、無散熱、無電源”為首的技術方案，將成為引領行業(yè)未來發(fā)展趨勢的“三駕馬車”，也會成為芯片封裝和照明應用企業(yè)未來競爭的焦點。
無封裝也是一種封裝形式
由于無封裝技術可大幅降低成本，目前已有多家臺灣和國內(nèi)外企業(yè)進行研發(fā)與生產(chǎn)，其中包括臺灣LED芯片廠晶電、晶元、一條龍廠臺積固態(tài)照明、瑞豐、國際大廠歐司朗、CREE、Philips Lumileds等。
其實“無封裝”技術并不是省去了整個封裝環(huán)節(jié)，只是省去了一道金線封裝的工藝而已，仍是眾多的封裝形式之一。“無封裝”技術跟傳統(tǒng)的封裝有一些差異，是在晶片工藝的基礎上做了一些封裝的動作，把封裝的一些步驟結(jié)合到芯片工藝上，是芯片技術與封裝技術很好的整合，也可以說是芯片級封裝。
號稱“無封裝”的技術近期在業(yè)內(nèi)被指“來勢洶洶”，并且有革封裝命之嫌。德豪潤達LED芯片事業(yè)部副總裁莫慶偉認為，“無封裝”也是一種封裝，只不過這是一種嶄新的、先進的工藝。
CREE中國區(qū)市場推廣總監(jiān)林鐵也認為，LED經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已經(jīng)形成了一套包括芯片、熒光粉、封裝等的完成生態(tài)系統(tǒng)，缺一不可。“將來真的發(fā)展到只剩下芯片的話，最終受益的將是半導體行業(yè)的那些芯片巨頭，包括照明應用廠商在內(nèi)都不會活得太舒服。”
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LED無散熱依然任重道遠
LED作為發(fā)光二極管誕生已經(jīng)有一百多年的歷史，應用也從早期的指示燈慢慢發(fā)展到照明領域。作為照明的LED燈具有著節(jié)能、高效、長壽等諸多優(yōu)點，然而隨著功率的增加，LED所產(chǎn)生電熱量也不斷增多，其中的廢熱若無法有效散出就會影響到燈珠的光效、壽命等各項參數(shù)。
在綜合電流注入效率、輻射發(fā)光量子效率、芯片外部光取出效率等因素后，最終大概只有30-40%的輸入電能轉(zhuǎn)化為光能，其余60-70%能量主要以非輻射復合發(fā)生的點陣振動的形式轉(zhuǎn)化熱能，即廢熱。
LED高溫發(fā)燙是燈具發(fā)生光衰、壽命縮短的直接原因，也是燈珠和相關電子器材不穩(wěn)定的根源，成為行業(yè)發(fā)展的一大瓶頸。而要解決好燈具的散熱問題，LED的生產(chǎn)成本又變相的會增加不少。
在能夠保證LED正常工作以及壽命的前提下，提高光效以及減少因為散熱器件帶來的成本增加就成為燈具廠所考慮的重點。
LED的散熱包括兩個過程，內(nèi)部芯片到基板的導熱部分以及基板到外面散熱器件的散熱部分。“內(nèi)部導熱不解決好，其他都是紙上談兵。”深圳市儒為電子有限公司總經(jīng)理簡玉倉表示，他們公司最新研發(fā)的熱點分離技術對COB封裝性能提升有明顯改觀，也大大降低了生產(chǎn)成本，但是還不能徹底去掉散熱。
現(xiàn)在LED的光熱轉(zhuǎn)化大概在30%左右，未來當LED芯片及封裝工藝有了大幅提升，全部電能都能夠轉(zhuǎn)化為光能的時候，才是真正無散熱的時代！
無電源，LED真正的革命
LED照明燈具號稱節(jié)能、智能、長壽命，但這些基本上都是要依靠好的驅(qū)動電源來實現(xiàn)。業(yè)內(nèi)曾有戲言“100個LED燈具壞掉，99個是驅(qū)動電源的問題”，看見LED驅(qū)動電源的重要性，這也使得其在整個LED生產(chǎn)成本中占據(jù)重要位置。
LED燈具要降價，在驅(qū)動電源上是大有文章可做的，“去電源”在近幾年也是被廣泛的提起，甚至有人把它稱為LED的一次革命性改變。
目前去電源化的設計思路主要有AC-LED和HV-LED。AC-LED因其整流橋部分也是采用LED組合設計的，整流橋部分也是發(fā)光的一部分，它的優(yōu)點是體積可以設計得很小?？捎媒涣麟姡ˋC）直接驅(qū)動發(fā)光的新一代特殊拓撲結(jié)構(gòu)AC-LED光源生產(chǎn)技術的日趨成熟，將會開創(chuàng)LED照明技術的又一新紀元。
