直擊——當(dāng)前瘋狂的LED通用照明夢(mèng)背后

“第一條封裝線上月開始運(yùn)行，按計(jì)劃，大約明年3月份左右我們還會(huì)再上4條線。我還計(jì)劃把工廠的另一半用作應(yīng)用開發(fā)，主要就做球泡燈，現(xiàn)在這個(gè)利潤很大。”去年才從貿(mào)易公司轉(zhuǎn)行LED封裝廠老板的李立，此刻正坐在他位于深圳坂田的辦公室里，描繪著他和另外3個(gè)投資人一同構(gòu)建的正在實(shí)施的LED夢(mèng)想。1,400平米的廠房顯得十分空曠，唯一的一條封裝生產(chǎn)線只占了大約50平米的空間。與之相比，位于廠房一角的辦公室就顯得有些局促，不小的空間里除了兩套寬大的老板桌椅、沙發(fā)、茶幾、飲水機(jī)外，四處都散落著有關(guān)LED的行業(yè)雜志、封裝好的LED光源以及LED球泡燈。

“我進(jìn)入LED的時(shí)間不算早。不過說實(shí)話，這個(gè)行業(yè)現(xiàn)在簡直太熱了。不夸張的說，我剛把消息放出去，就有不少人主動(dòng)來找我要給我投資，啟動(dòng)資金的問題很快就解決了。”

“這個(gè)領(lǐng)域真的有點(diǎn)瘋狂，很多壓根什么都不懂的人也敢進(jìn)入。前陣子我聽說一個(gè)朋友準(zhǔn)備搞封裝，投資人找好了，廠房找好了，啟動(dòng)的時(shí)候跟ASM聯(lián)系，才知道即便現(xiàn)在付全款，也要到2011年的5、6月份才能夠拿到封裝設(shè)備。結(jié)果，一切都不了了之。”

光從ASM的訂貨情況，大家就可想而知現(xiàn)在中國LED封裝的“熱度”.“只要需要發(fā)光的產(chǎn)品就是LED的商機(jī)”,誘人的LED前景，吸引越來越多的人爭前恐后地投身這個(gè)產(chǎn)業(yè)。當(dāng)前，LED最具潛力的市場無疑當(dāng)屬平板液晶電視、筆記本電腦和筆記本顯示器中的大尺寸LCD背光，但毫無疑問，通用照明才是LED的最終發(fā)展目標(biāo)。目前，在LED通用照明市場還未真正啟動(dòng)之前，LED球泡替換燈將成為照明市場最主要的增長領(lǐng)域。然而，市場上大量出現(xiàn)的LED球泡燈，等同于真正意義上的固態(tài)照明(SSL)嗎?LED是否真的為通用照明做好了準(zhǔn)備?

LED通用照明首先面臨四大挑戰(zhàn)

美國能源部曾表示：固態(tài)照明是50年來照明領(lǐng)域最具破壞性的創(chuàng)新技術(shù)。有不少業(yè)內(nèi)人士對(duì)此表示認(rèn)同，并認(rèn)為LED是顛覆性產(chǎn)品，是要革它原來產(chǎn)品命的。但事實(shí)上，LED進(jìn)入通用照明市場，依然面臨四大挑戰(zhàn)，它們分別是：光品質(zhì)、光效表現(xiàn)、可靠性以及簡單化。

飛利浦亞洲地區(qū)營銷總監(jiān)周學(xué)軍對(duì)此解釋道：“LED的光品質(zhì)與傳統(tǒng)照明相比仍有差距;光效表現(xiàn)還有部分應(yīng)用無法覆蓋;由于LED照明可靠性由芯片、電、光、熱、機(jī)械、互聯(lián)部分等多個(gè)因素決定，因此無法保持足夠的光輸出流明維持壽命;由于缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在市場上的LED照明產(chǎn)品五花八門，復(fù)雜性也阻礙了其短期內(nèi)很難被更多受眾接受。”那么，目前市場上有哪些提升LED光品質(zhì)和光效的方案?

光品質(zhì)通常我們談到的光品質(zhì)主要指光分布、光角度與陰影，以及演色性。這里，周學(xué)軍特別強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)人員要注意：不同LED顆粒間的光色是否一致?隨著時(shí)間推移不同顆粒的變化是否一致?一顆LED在不同角度是否存在色差?顯色指數(shù)表現(xiàn)如何?

LED的整個(gè)封裝工藝流程包括兩個(gè)重要步驟：利用金線對(duì)芯片和管腳進(jìn)行鍵合，以及進(jìn)行熒光粉涂布。這兩個(gè)步驟都會(huì)對(duì)LED造成色差，特別是金線會(huì)擋住光路，如果操作不當(dāng)可能會(huì)對(duì)芯片造成隱性裂痕，從而形成芯片斷裂隱患。

為了解決這些問題，PhilipsLumileds最新推出的LUXEONRebelLED系列采用了最新TFFC(薄膜倒裝芯片技術(shù))和獨(dú)有的Lumiramic熒光技術(shù)。

據(jù)周學(xué)軍介紹，TFFC技術(shù)的電極在電路板后面，表面無縱橫布線，因此物理結(jié)構(gòu)更好。而Lumiramic熒光技術(shù)利用陶瓷熒光板代替熒光粉直接粘結(jié)到芯片上，使得表面完全平整，不會(huì)有凹凸和不均勻，因此從根本上避免了傳統(tǒng)封裝法因不均勻的熒光粉涂布而導(dǎo)致的大多數(shù)LED在偏離中心視軸的角度顯示出顏色的不一致。“此外，采用Lumiramic技術(shù)還可以將白光分bin(分檔)的范圍縮小至原來的1/4.”周學(xué)軍補(bǔ)充道。

目前，對(duì)于照明行業(yè)特別是照明設(shè)計(jì)來說，最頭疼的問題莫過于分bin.對(duì)于一些有經(jīng)驗(yàn)的LED制造商來說，通常的做法是在所有檔中使用白光LED的整個(gè)輸出范圍。然而，在特定CCT(相關(guān)顏色溫度)下，根本無法低成本生產(chǎn)出具有高一致性的白光LED,其主要原因在于藍(lán)光LED芯片的波長和熒光粉的涂布工藝。因此，制造商可能會(huì)混合使用多個(gè)分bin的LED,但是這樣一來，產(chǎn)品的應(yīng)用范圍受到限制，既增加了生產(chǎn)工藝的復(fù)雜性，又產(chǎn)生了更多存貨。Cree公司對(duì)此的解決方案是EasyWhitebin,該方案采用Cree的多芯片XLampMC-ELED,MC-E芯片采用四芯封裝發(fā)，由Cree挑選四顆不同特性的白光LED芯片(上覆有熒光粉)并封裝好，混合后的白光輸出能達(dá)到預(yù)期色溫，而且遠(yuǎn)小于ANSI規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)范圍。

光效表現(xiàn)就像半導(dǎo)體行業(yè)的摩爾定律一樣，LED行業(yè)也有一個(gè)Haitz定律，即LED亮度大約每18-24個(gè)月提升一倍，而在今后10年內(nèi)，預(yù)計(jì)亮度可以再提升20倍，成本則將降至現(xiàn)有的1/10.今天，市場上1美金大約可以買到100-150流明，美國能源部預(yù)計(jì)2020年這個(gè)數(shù)字將達(dá)到1000流明。

LED發(fā)光效率如何提高?首先來看封裝。目前，市面上LED光源最為常見的是直插式和貼片式。深圳市長光半導(dǎo)體照明科技有限公司技術(shù)副總監(jiān)朱嘯天則認(rèn)為，這兩種封裝方式的散熱出口截面積較小，而且一次出光口通道狹窄，利用率相對(duì)不高。根據(jù)LED的出光特點(diǎn)，長光半導(dǎo)體設(shè)計(jì)了扁平化的一次光學(xué)通道，形成了平面光源陣列式芯片，可以最小化光學(xué)損失。對(duì)此，朱嘯天解釋道：“像SMD的3528或505光源，使用玻璃纖維或塑料做基板，底部沒有跟任何金屬連接。平面光源陣列式芯片則采用了基于多芯片集成COB直接封裝技術(shù)，光源使用的鋁基板可以將更多熱量通過直連散熱散發(fā)出去。”據(jù)悉，目前該公司擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的LED面光源技術(shù)光效已達(dá)130lm/w,整燈光效已大于100lm/w.