ALS專題研討:LED封裝、光學(xué)、散熱及燈具應(yīng)用新思路
摘要: 2012年6月10日上午,在2012亞洲LED高峰論壇(ALS)之“2012 LED技術(shù)前瞻專題演講II——LED封裝、LED光學(xué)、LED散熱及LED燈具”的專題分會(huì)上,來自中山大學(xué)教授、博士研究生導(dǎo)師、中山大學(xué)半導(dǎo)體照明系統(tǒng)研究中心主任,佛山市中山大學(xué)研究院院長王鋼教授、中科銘源光電科技有限公司首席技術(shù)總監(jiān)杜春雷博士、艾笛森光電股份有限公司研發(fā)經(jīng)理莊世岱先生、杭州華普永明光電股份有限公司總經(jīng)理陳凱參加了此次關(guān)于“LED封裝、LED光學(xué)LED散熱及LED燈具應(yīng)用新思路“的專題研討會(huì)。
COB封裝是否會(huì)朝大功率方向發(fā)展
觀眾:我是來自上海一家光電公司的。我們一直在推行我們的COB終端會(huì)往大功率發(fā)展甚至是超大功率,可能是100W,200W,我的問題就是:這會(huì)不會(huì)是一個(gè)趨勢(shì)?
第二個(gè)問題,因?yàn)槲覀兊腃OB封裝,它的體積是很小的,它的配光可以用單個(gè)透鏡來解決整個(gè),這是不是也是一個(gè)方式?
陳凱:我其實(shí)是集成封裝的反對(duì)者,我覺得本來單個(gè)的芯片都好好的,把熱量分散,很容易解決,把它聚起來以后,一個(gè)很容易解決的問題變成一個(gè)很復(fù)雜的問題。所以,我不覺得這是一個(gè)很好的方案,也許是低成本方案,但是我認(rèn)為從現(xiàn)在我們的數(shù)據(jù)來看,COB沒有成為優(yōu)勢(shì)。所以,我是一個(gè)反對(duì)者。
王鋼:有反對(duì)意見是好事。
莊世岱:針對(duì)COB到高瓦數(shù),其實(shí)對(duì)我們經(jīng)驗(yàn)來說,超過30W,的確散熱是一個(gè)很大的問題。但是30W以下的話,我們現(xiàn)在很多的做法是我們要用更多的晶片,在芯片增加的情況下,我們降低LED的密度。所以,達(dá)到用芯片分散它整個(gè)熱量的部分。
你要考慮到由于COB基板上的設(shè)計(jì),鋁基板、銅基板,或者大塊基板,各家其實(shí)是不一樣的。在高溫部分,100W,或200W,現(xiàn)在看整個(gè)業(yè)界上,超過100W以上的可以很成功的散熱很少數(shù)了,這塊可以盡快只用純鋁的TC做散熱的真的很少。而且由于光效在不斷提高,光效率越高,熱量就越少。其實(shí),這還有繼續(xù)引進(jìn)的空間,后面需要再做觀察。
王鋼老師:我稍微談一下我的看法,實(shí)際上單個(gè)COB封裝并不是最重要的,只是一種形式。根據(jù)不同的應(yīng)用,你比如說現(xiàn)在這種大功率的路燈,也是兩種方式,像10W、20W做成一個(gè)模塊的,這個(gè)層面有點(diǎn)像LED把散熱光電解決好。也可以用剛才莊先生講的,30W、40W一個(gè)模組做一個(gè)透鏡,然后再進(jìn)行組合,也是一種方式。
剛才實(shí)際上提到一個(gè)問題,就是100W、200W的這種燈,這種燈實(shí)際上有需要,工礦燈,包括在高爾夫球場(chǎng)的高爾燈,確實(shí)可以有辦法解決。它在有限的面積下,需要的光容量很大,實(shí)際上,是一種相對(duì)來說,是高功率問題的集成。
目前我們也在探討這個(gè)方案,不僅僅是一個(gè)封裝問題在進(jìn)行,首先你要把三個(gè)通道全部打通。第一,你芯片的焊接形式一定要打,不能用短的膠,因?yàn)闊崃糠浅8?,一定要走芯片模式。第二,這里頭下面一定要有銅基板散熱,這里面很關(guān)鍵。實(shí)際上,我們國內(nèi)對(duì)于芯片,要把芯片的結(jié)溫納入進(jìn)去。比如說我芯片的結(jié)溫,我現(xiàn)在是70度、80度,我達(dá)到120度是有可能的,理論上講。
再一個(gè),我們面臨著很大的一個(gè)問題,當(dāng)你這個(gè)溫度散不出去的時(shí)候,這么高的密度,不管怎么樣,現(xiàn)在100W里頭大量的熱積累在里頭,實(shí)際上,現(xiàn)在往往面臨著失效的問題,你封裝的硅膠,包括所有封裝材料全部黃化,很快就搞掉了。問題你要用最好的封裝材料,這時(shí)候最關(guān)鍵的是,你封裝,100W、200W可以用,關(guān)鍵是你如何控制它的工作溫度,工作溫度你所有的封裝技術(shù),用的配套材料,在工作溫度之下,他要是安全的才行。
所以,現(xiàn)在不是能不能做的問題,而是我們要花什么要的成本來做。實(shí)際上,在集成封裝中,我特別容易理解莊先生講的,我個(gè)人覺得,用中小功率控制在30W-40W是比較可靠的一個(gè)方案,怎么做,有沒有必要,其實(shí)大家是在探討的一個(gè)問題,我不知道能不能回答你的問題。
集成封裝的眩光問題
觀眾:如果我們是集成封裝的話,我們只有一個(gè)透鏡,它的光強(qiáng)應(yīng)該會(huì)很強(qiáng),如果是單顆1W的話,單點(diǎn)的光強(qiáng)肯定比那個(gè)小很多,這樣的話,直接在高溫上用高壓鈉它做模擬的時(shí)候,會(huì)不會(huì)出現(xiàn)一個(gè)眩光的問題?這會(huì)不會(huì)是一個(gè)趨勢(shì)?
王鋼老師:它實(shí)際上是在用單個(gè)透鏡,它的問題是什么呢?不是說單個(gè)透鏡和多個(gè)透鏡誰更好,現(xiàn)在用COB,特別是在路燈上用COB做光學(xué)設(shè)計(jì)最大的難點(diǎn)是什么呢?傳統(tǒng)上,所有的光學(xué)設(shè)計(jì)都是基于點(diǎn)光源的設(shè)計(jì),實(shí)際上現(xiàn)在用COB封裝最難的就是如何把一個(gè)面光源用點(diǎn)光源設(shè)計(jì)系統(tǒng),然后做出合適的形式,是很難的。
至于你剛才講的眩光其實(shí)不存在,不管怎么樣,你必須在路燈上要做節(jié)光燈具。你可以通過你的反射器,或者你結(jié)合起來,是可以把限眩光做得很好。我是這么理解的。
AC LED的未來趨勢(shì)
觀眾:各位專家,我們來自浙江美的科技有限公司,我們是做半導(dǎo)體、做芯片的,當(dāng)然LED也是芯片的一種,但是我們不做LED本身,而是圍繞著LED做。我想請(qǐng)教各位專家,關(guān)于AC LED未來的趨勢(shì)。
莊世岱:其實(shí)以我們公司的角度來看,我們一直沒有做AC LED部分,AC LED有頻閃,而且直接是高壓進(jìn)入到元件,相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)比較大,也有相應(yīng)的缺點(diǎn)。所以我們一直沒有做。針對(duì)AC LED,我們想要用HV去取代AC的,HV LED電壓拉高,相對(duì)它的電路設(shè)計(jì)上面,還是會(huì)降低它的設(shè)計(jì)成本。
主持人:用HV取代AC會(huì)比較好,是嗎?
專家:其實(shí)有些廠商就是用HV,在設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的IC去的來達(dá)到類似的效果。AC還是要從主動(dòng)和被動(dòng)來理解。
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