從有到無(wú) 揭秘LED的“三無(wú)”產(chǎn)品
摘要: “三無(wú)”產(chǎn)品就如同一個(gè)攪局者,引起了業(yè)內(nèi)外人士關(guān)于創(chuàng)新與實(shí)用的熱烈討論,它們是趨勢(shì)還是過(guò)眼云煙?亦或是一種理想化的概念、過(guò)度宣傳的營(yíng)銷噱頭?還是將顛覆傳統(tǒng)的創(chuàng)新工藝?阿拉丁新聞中心特梳理了業(yè)內(nèi)對(duì)此的各種爭(zhēng)論,與行業(yè)專家共同探討真正的“三無(wú)”產(chǎn)品……
進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代,在技術(shù)面前,一切傳統(tǒng)都可能被顛覆。速度驚人的技術(shù)創(chuàng)新,不僅可顛覆傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)形態(tài),也或觸發(fā)體制的變革。具有電子屬性的LED行業(yè)也不例外,隨著用戶對(duì)于產(chǎn)品簡(jiǎn)潔化及性價(jià)比最大化的不斷追求,催生出了“無(wú)封裝”、 “無(wú)電源”、“無(wú)散熱”三種創(chuàng)新技術(shù),業(yè)內(nèi)俗稱為“三無(wú)”產(chǎn)品。
而 “三無(wú)”產(chǎn)品就如同一個(gè)攪局者,引起了業(yè)內(nèi)外人士關(guān)于創(chuàng)新與實(shí)用的熱烈討論,它們是趨勢(shì)還是過(guò)眼云煙?亦或是一種理想化的概念、過(guò)度宣傳的營(yíng)銷噱頭?還是將顛覆傳統(tǒng)的創(chuàng)新工藝?阿拉丁新聞中心特梳理了業(yè)內(nèi)對(duì)此的各種爭(zhēng)論,與行業(yè)專家共同探討真正的“三無(wú)”產(chǎn)品……
“無(wú)封裝”:應(yīng)用之路逐漸明朗
近一兩年,關(guān)于“無(wú)封裝”技術(shù)的討論從未停止過(guò),上下游企業(yè)也紛紛試水無(wú)封裝芯片應(yīng)用項(xiàng)目,無(wú)封裝芯片應(yīng)用技術(shù)似乎向?qū)嵸|(zhì)應(yīng)用階段又邁進(jìn)一步。與此同時(shí),觀點(diǎn)加持也使這項(xiàng)技術(shù)討論成為L(zhǎng)ED照明行業(yè)最熱門的話題之一。
新技術(shù)總是在不斷取代傳統(tǒng)工藝,封裝行業(yè)也是如此,“無(wú)封裝”、“免封裝”概念一度“甚囂塵上”,引起一陣猜疑和恐慌,市場(chǎng)對(duì)“無(wú)封裝”的未來(lái)前景也莫衷一是。
LED無(wú)封裝技術(shù)是猛獸還是福音?傳統(tǒng)封裝企業(yè)是否會(huì)被取代?未來(lái)的市場(chǎng)規(guī)模究竟多大?我們一一解讀。
市場(chǎng)畫餅:封裝行業(yè)革新“一大步”
現(xiàn)階段來(lái)說(shuō),所謂的“無(wú)封裝”或者“免封裝”實(shí)際上是芯片級(jí)封裝,從技術(shù)工藝方面看,其采用倒裝芯片(Flip chip:一種無(wú)引腳結(jié)構(gòu),一般含有電路單元)直接封焊到封裝底部的焊盤,無(wú)金線、無(wú)支架,簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程,從而降低生產(chǎn)成本,同時(shí)封裝尺寸可以做得更小,而同樣的封裝尺寸可以提供更大的功率。
無(wú)封裝芯片并不是真正免去封裝環(huán)節(jié),本質(zhì)上是區(qū)別于以往傳統(tǒng)封裝形式的全新封裝形式,使得整個(gè)光源尺寸變小,接近芯片級(jí),故稱芯片級(jí)封裝。“所謂的無(wú)封裝,如果從技術(shù)基礎(chǔ)上來(lái)講,準(zhǔn)確的說(shuō),它是先進(jìn)芯片的技術(shù)和封裝技術(shù)的垂直整合。”晶科電子(廣州)有限公司總裁肖國(guó)偉一言以蔽之。
深圳市晟碟綠色集成科技有限公司總經(jīng)理陳亨由則以更具體的數(shù)據(jù)道出“無(wú)封裝”:“‘無(wú)封裝’即晶圓的晶圓體體積與后面封裝出來(lái)的體積,不能高于1.1倍?!?/p>
據(jù)記者翻閱資料了解到,無(wú)封裝芯片的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
一、符合LED照明應(yīng)用微型化趨勢(shì)。無(wú)封裝芯片尺寸更小,可以根據(jù)自身需要來(lái)選擇合適的光源進(jìn)行設(shè)計(jì),燈具的創(chuàng)新設(shè)計(jì)將更自由;
二、在光通量相等的情況,減少發(fā)光面可提高光密度,使得光效更高;
三、無(wú)封裝芯片無(wú)需金線、支架、固晶膠等,如果大范圍應(yīng)用,性價(jià)比和成本優(yōu)勢(shì)更明顯;
四、相比原來(lái)的COB封裝,無(wú)封裝芯片安全性和可靠性更高,承受力是原來(lái)的數(shù)十倍;
五、封裝芯片無(wú)需通過(guò)藍(lán)寶石散熱,直接采用焊盤橫截面導(dǎo)電,使得同等規(guī)格的芯片能夠承受的電流量更大,且使用的薄膜熒光粉技術(shù),光色一致性也較好。
無(wú)封裝芯片“來(lái)勢(shì)洶洶”,浪濤席卷傳統(tǒng)封裝企業(yè),晶元光電營(yíng)銷中心協(xié)理林依達(dá)則直言:“芯片級(jí)封裝現(xiàn)在看來(lái)還是沒(méi)有辦法做到免封裝,所以不可能革掉傳統(tǒng)封裝的命,而且從LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展至今,并沒(méi)有一項(xiàng)封裝技術(shù)完完全全替代另一項(xiàng)封裝技術(shù)。”
當(dāng)然,“無(wú)封裝”技術(shù)的重大突破可以算是LED封裝行業(yè)革新的“一大步”,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)出現(xiàn)的EMC支架封裝、FlipChip以及晶圓級(jí)封裝(CSP)等新興技術(shù)讓“無(wú)封裝”從理想到接近現(xiàn)實(shí),“代表了LED未來(lái)發(fā)展的一個(gè)重要方向”。
三星LED中國(guó)區(qū)總經(jīng)理唐國(guó)慶同樣看好無(wú)封裝芯片的前景,他認(rèn)為無(wú)封裝芯片的誕生,讓上游芯片企業(yè)直接對(duì)接下游應(yīng)用企業(yè),實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)鏈的整合及產(chǎn)業(yè)鏈的縮短,從長(zhǎng)遠(yuǎn)看成本優(yōu)勢(shì)會(huì)越來(lái)越大,社會(huì)效益也將日益明顯。
_ueditor_page_break_tag_技術(shù)軟肋 :目前無(wú)封裝技術(shù)只是“一小步”
在科銳中國(guó)區(qū)市場(chǎng)推廣總監(jiān)林鐵看來(lái),芯片級(jí)封裝一直宣稱的“成本優(yōu)勢(shì)”并不具有多大的說(shuō)服力,反而是犧牲了原有成熟工藝的簡(jiǎn)易性:一是把封裝的工藝提前放到了芯片制成的工藝中,增加了芯片制成的難度,并不利于產(chǎn)品生產(chǎn)的良率,原有的生產(chǎn)設(shè)備開(kāi)始變得不適用,增加新設(shè)備的購(gòu)置成本;二是企業(yè)要摸索新的工藝,對(duì)產(chǎn)線工人的技術(shù)要求更高,增加培訓(xùn)成本??偟膩?lái)說(shuō),就目前的成品來(lái)看,芯片級(jí)封裝并沒(méi)有明顯的性能優(yōu)勢(shì)。
“站在應(yīng)用端的角度來(lái)看,不管是哪一種技術(shù),最主要還是看性價(jià)比?!睔W司朗亞太區(qū)高級(jí)總監(jiān)張科認(rèn)為,“目前芯片級(jí)封裝產(chǎn)品或者系統(tǒng)的價(jià)格沒(méi)有明顯的優(yōu)勢(shì),甚至比傳統(tǒng)封裝技術(shù)更貴,但其優(yōu)點(diǎn)就是尺寸更小,更加密集,在某些高光效高密度的領(lǐng)域上會(huì)有出色的表現(xiàn)?!?/p>
“為什么要做芯片級(jí)封裝,實(shí)質(zhì)上是1美元或者1元人民幣能買到多少流明。我認(rèn)為芯片級(jí)封裝把倒裝芯片的工藝往上提升一步,變得更小更便宜。今年的倒裝芯片更平民化,更方便使用,與SMD封裝更加接近?!? 德豪潤(rùn)達(dá)LED芯片事業(yè)部副總裁莫慶偉顯得比較樂(lè)觀,“芯片級(jí)封裝可以實(shí)現(xiàn)非常大的發(fā)光角度,以實(shí)驗(yàn)室例子來(lái)說(shuō),日光燈管用芯片級(jí)封裝去代替,就可以避免普通燈光發(fā)光角度偏窄而導(dǎo)致的黑色區(qū)域?!?/p>
“目前來(lái)看,雖然存在一些技術(shù)上的難關(guān),但無(wú)封裝有其獨(dú)特優(yōu)勢(shì),散熱性好、可信賴度高、發(fā)光角度大,其市場(chǎng)前景應(yīng)該被看好,”深圳市超頻三科技有限公司董事長(zhǎng)杜建軍對(duì)阿拉丁新聞中心記者表示,“市場(chǎng)應(yīng)該對(duì)其有更大的包容性,無(wú)封裝在光效、性能、壽命等方面具有更突出的表現(xiàn),企業(yè)不應(yīng)在這項(xiàng)新技術(shù)革新中缺位”。
杜建軍認(rèn)為,現(xiàn)在LED燈具的發(fā)展趨向一體化,隨著燈具散熱面積限制因素越來(lái)越小,芯片級(jí)封裝完全可以發(fā)揮其大電流高光通量的優(yōu)勢(shì),雖然目前還不能完全替代封裝市場(chǎng),但在未來(lái)2-3年會(huì)有更合適的時(shí)機(jī)進(jìn)入市場(chǎng)。
無(wú)封裝芯片概念雖被行業(yè)熱炒,但目前業(yè)內(nèi)真正了解和應(yīng)用無(wú)封裝芯片的企業(yè)不多,大多還停留在概念層面,并未真正落地應(yīng)用,就算是已有成品的企業(yè),但真正做到量產(chǎn)的寥寥可數(shù)。目前無(wú)封裝技術(shù)只是LED封裝產(chǎn)業(yè)端突破的一小步,真正的革新還待技術(shù)的完善及市場(chǎng)的驗(yàn)證。
背光產(chǎn)業(yè)“開(kāi)花” 無(wú)封裝應(yīng)用之路逐漸明朗
立體光電總經(jīng)理程勝鵬表示,因?yàn)樾酒?jí)封裝發(fā)光角度大的優(yōu)勢(shì),2015年將會(huì)是無(wú)封裝芯片推廣應(yīng)用的元年,這兩年會(huì)爆發(fā)一些替代性市場(chǎng),市占率大概會(huì)有10%,。
從照明市場(chǎng)來(lái)看,大部分的商業(yè)照明還是偏向以中小功率為主,而芯片級(jí)封裝還是主要集中在大功率,中小功率是否有必要去涉獵芯片級(jí)封裝還有待商榷。莫慶偉表示,“未來(lái)照明中小功率比例將超過(guò)60%或者更高,而中功率或者COB則會(huì)降到40%,大功率則只占到20%,大功率領(lǐng)域只有一部分被無(wú)封裝技術(shù)替代,這個(gè)比例為10%左右?!?/p>
雖然目前主流的通用照明產(chǎn)品上還沒(méi)有大規(guī)模的應(yīng)用,但是在背光產(chǎn)業(yè)上的應(yīng)用卻是如火如荼,朗明納斯中國(guó)區(qū)銷售總監(jiān)房寧表示,無(wú)封裝可以用更少的芯片數(shù)量激發(fā)更高的光通量,通過(guò)透鏡改變它的光組結(jié)構(gòu)來(lái)達(dá)到更大的覆蓋范圍,通過(guò)CSP封裝工藝,背光產(chǎn)品成本可以降低到原來(lái)的一半,從以前的7-8美金降低到現(xiàn)在的3-4美金。
房寧認(rèn)為,在背光產(chǎn)業(yè)上,CSP算是對(duì)LED產(chǎn)業(yè)的一個(gè)較大提升。相較于傳統(tǒng)封裝結(jié)構(gòu),無(wú)金線封裝技術(shù)保證了產(chǎn)品的高可靠性,還擁有低熱阻、超薄封裝、尺寸小和色溫差距小等優(yōu)點(diǎn),更能發(fā)揮LED的優(yōu)勢(shì),同時(shí),它省去了封裝固晶、打線的環(huán)節(jié),從理論上來(lái)說(shuō)LED的成本降低,利于LED產(chǎn)品的在市場(chǎng)的進(jìn)一步普及。
相對(duì)于整體封裝市場(chǎng)規(guī)模而言,“無(wú)封裝”優(yōu)勢(shì)明顯,但依然勢(shì)單力薄。“以電視背光領(lǐng)域的應(yīng)用來(lái)說(shuō),目前某品牌的拳頭產(chǎn)品37寸,數(shù)百萬(wàn)臺(tái)產(chǎn)品,每臺(tái)所需的器件數(shù)量大概在32至37顆之間,算下來(lái)也就是幾十KK的需求量而已。相比總的照明市場(chǎng)和封裝市場(chǎng),芯片級(jí)封裝所占的比重還是很小的。”林依達(dá)認(rèn)為,無(wú)封裝應(yīng)用的路程還很遠(yuǎn)。
“噱頭也好,實(shí)際上的技術(shù)創(chuàng)新也好,對(duì)照明而言,做好創(chuàng)新,需要把握幾個(gè)維度,要做好產(chǎn)品、要充分利用新技術(shù)、要把握消費(fèi)需求”,珈偉股份副總裁劉克鋒先生表示,衡量無(wú)封裝技術(shù)成熟與否,重要的是能否真正成熟地應(yīng)用到企業(yè)產(chǎn)品上面。
肖國(guó)偉也持同樣觀點(diǎn),“‘無(wú)封裝’帶來(lái)的對(duì)整個(gè)行業(yè)的沖擊,特別是中上游的影響,以前一直被認(rèn)為是產(chǎn)能的擴(kuò)大,但是實(shí)際上我認(rèn)為市場(chǎng)才是根本的驅(qū)動(dòng)力,迎合市場(chǎng)要求”。從未來(lái)真正的產(chǎn)業(yè)高點(diǎn)和更大的市場(chǎng)環(huán)境來(lái)看,由于新的技術(shù)的產(chǎn)生,或使得整個(gè)照明企業(yè)成本發(fā)生急劇的下降,也會(huì)給我們產(chǎn)業(yè)帶來(lái)更多的機(jī)遇和機(jī)會(huì),這才是要把握住的根本的增長(zhǎng)點(diǎn)。在當(dāng)前,眼下由于成本下降,芯片和封裝環(huán)節(jié)的融合,對(duì)于個(gè)別封裝企業(yè)來(lái)說(shuō),是整體技術(shù)的創(chuàng)新,當(dāng)我們挖掘出來(lái)之后,會(huì)給企業(yè)帶來(lái)更好更廣闊的市場(chǎng)。
_ueditor_page_break_tag_“無(wú)電源”:LED產(chǎn)品成本革新
業(yè)內(nèi)流傳,“100個(gè)壞掉的燈中,有99個(gè)是因?yàn)轵?qū)動(dòng)電源出現(xiàn)問(wèn)題”。LED照明產(chǎn)品的實(shí)際使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于理論值,其根本原因就在于驅(qū)動(dòng)電源的失效。并且,驅(qū)動(dòng)電源在LED整燈成本中占比達(dá)到20%-30%,如何提高驅(qū)動(dòng)電源的性價(jià)比及品質(zhì),成為電源企業(yè)的研發(fā)重心。
“無(wú)電源”、“去電源化”的概念應(yīng)運(yùn)而生,不少企業(yè)紛紛此概念融入到產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)中,以圖革新傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電源時(shí)代?!盁o(wú)電源”是否真的可行?它又將給行業(yè)帶來(lái)哪些變革?
何謂“去電源化”
“‘去電源化’這種說(shuō)法是不正確的,因?yàn)樗械碾娮雍碗姎猱a(chǎn)品都離不開(kāi)電源供電,LED照明也一樣。業(yè)內(nèi)所說(shuō)的‘去電源化’,只是電源的樣式發(fā)生變化,趨向更加簡(jiǎn)單化?!睂W⒂趥鹘y(tǒng)驅(qū)動(dòng)電源研發(fā)生產(chǎn)的東莞市領(lǐng)冠半導(dǎo)體照明有限公司總經(jīng)理廖玉柱如是認(rèn)為。
北京大學(xué)上海微電子研究院兼職教授顏重光是最早從事“去電源化”研究的專家之一,他同樣認(rèn)為,“去電源化”其實(shí)是一個(gè)偽命題。
目前傳統(tǒng)的LED光源和燈具大多數(shù)是采用LVLED技術(shù),將N個(gè)LED燈珠多并少串,組成一個(gè)低電壓、大電流驅(qū)動(dòng)的光源板,它的點(diǎn)亮需要一個(gè)獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)電源模組,通常是隔離的或者非隔離的開(kāi)關(guān)恒流驅(qū)動(dòng)電源模組,往往將它們內(nèi)置在LED光源和燈具中的狹小空間。
由于HVLEDs技術(shù)和高壓線性恒流驅(qū)動(dòng)芯片的興起,可以將LED燈珠組成多串少并的應(yīng)用模式和采用無(wú)電解電容器、無(wú)變壓器電感的直流驅(qū)動(dòng)電源。HVLEDs即高電壓(DC45-280V)、小電流(10—60mA)光源板應(yīng)用方案,無(wú)需電解電容器、變壓器電感,這樣可以將高壓線性恒流電源設(shè)計(jì)在光源板上,組成光電引擎。
業(yè)內(nèi)所說(shuō)的“去電源化”,準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)應(yīng)該叫光電引擎,還有一種說(shuō)法叫線性驅(qū)動(dòng)IC,其實(shí)還是有恒流驅(qū)動(dòng)電源,只是將恒流驅(qū)動(dòng)電源集成在HVLEDs光源板上,去掉了單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)電源模組,是一種技術(shù)上的整合。
_ueditor_page_break_tag_能否“去電源化”
“三無(wú)”產(chǎn)品從誕生之初就備受詬病,“去電源化”作為“三無(wú)”產(chǎn)品中發(fā)展相對(duì)成熟的一個(gè),雖然其對(duì)于生產(chǎn)成本的降低得到了驗(yàn)證,但也由此引發(fā)了行業(yè)關(guān)于其安全性、穩(wěn)定性(電源效率低、電源線性調(diào)整率高、線電壓波動(dòng)易閃爍(壓閃)、100Hz頻閃)方面的擔(dān)憂,而且使用環(huán)境受限較多也成為其軟肋。
顏重光教授認(rèn)為,一方面,高壓線性驅(qū)動(dòng)芯片經(jīng)過(guò)幾代的改進(jìn)設(shè)計(jì),現(xiàn)在已經(jīng)從當(dāng)初的模擬電路芯片走向數(shù)?;旌想娐沸酒?,并向數(shù)字電路芯片發(fā)展,因此高壓線性驅(qū)動(dòng)芯片的性能日趨完善,更加穩(wěn)定;另一方面,由于高導(dǎo)熱塑料散熱器、塑包鋁散熱器技術(shù)日趨完善,性價(jià)比更好,鋁塑散熱器的成本比全金屬散熱器更低,絕緣性能更好,所以用光電引擎和塑包鋁散熱器組成的光源和燈具更加安全可靠。
頻閃問(wèn)題被視為“去電源化”產(chǎn)品最大的難題,因?yàn)楦邏壕€性恒流驅(qū)動(dòng)電源目前的輸入電壓范圍較窄,只能適合定壓輸入,它的脈動(dòng)直流輸出還有寄生的工頻及其倍頻的殘余,導(dǎo)致其制成LED照明燈后還有些許頻閃。陳亨由表示,在頻閃方面,去電源化的物理極限是無(wú)法避免的,目前必須要加上一個(gè)電容。一方面,采用很小的電容,小到1μF,如貼片電容;另一方面,其讓電容在很短時(shí)間內(nèi)工作,因此它的壽命可以很長(zhǎng)。此外,陳亨由還告訴阿拉丁新聞?dòng)浾?,傳統(tǒng)電源的電容如果失效,將面臨死燈,而去電源化、去頻閃方案的電容失效時(shí),不會(huì)導(dǎo)致整燈失效。
針對(duì)頻閃問(wèn)題,顏重光教授分析道:“面對(duì)頻閃問(wèn)題,我們需要制定LED照明燈的頻閃評(píng)估共識(shí),比如日光燈、筒燈使用時(shí)離開(kāi)受眾均在50cm以上,那么在50cm以外沒(méi)有頻閃就可被認(rèn)定為合格產(chǎn)品??v然如此,光電引擎都還需要在芯片設(shè)計(jì)上作進(jìn)一步改進(jìn)和技術(shù)提升?!?/p>
而廖玉柱認(rèn)為,“去電源化”所采用的高壓燈珠,其弊端是明顯的。首先它的光效較低,違背LED節(jié)能的宗旨。二是采用高壓燈珠必定是非隔離的結(jié)構(gòu),對(duì)產(chǎn)品的恒流效果及安全絕緣、抗雷擊干擾來(lái)說(shuō),都是一大問(wèn)題。光電引擎所標(biāo)榜的成本優(yōu)勢(shì)并未能得到很好的體現(xiàn),因?yàn)槟壳肮庠搭惖那蚺莺蜔艄芏际遣捎梅歉綦x開(kāi)關(guān)恒流IC來(lái)做,這種IC方案做出來(lái)的產(chǎn)品的總體成本和性價(jià)比并不比光電引擎差。
“如果這種技術(shù)沒(méi)有根本上的突破,做出來(lái)的產(chǎn)品的效果和成本反而比用恒流驅(qū)動(dòng)的性價(jià)比要差很多?!绷斡裰毖?,像室外燈具如路燈類的產(chǎn)品還是采用外置的隔離恒流驅(qū)動(dòng)為主,因?yàn)檫@類燈具用電環(huán)境比較惡劣,對(duì)安全、雷擊和抗干擾要求非常高,而光電引擎現(xiàn)有的技術(shù)無(wú)法滿足且可靠性也會(huì)大大下降。即使它的技術(shù)成熟了,性價(jià)比也更高了,也是只有小份市場(chǎng)如光源產(chǎn)品上,因?yàn)樗母窘Y(jié)構(gòu)決定了其無(wú)法替代大市場(chǎng)的電源驅(qū)動(dòng)需求。
但顏重光教授對(duì)此看法不一,他表示目前光電引擎已經(jīng)廣泛應(yīng)用在LED球泡燈、筒燈、天花燈等光源,T8、T5燈管,工礦燈、路燈、隧道燈、投光燈等燈具中。高壓線性驅(qū)動(dòng)電源芯片是一種定電壓輸入的驅(qū)動(dòng)電源芯片,從最初對(duì)輸入電源的±10%的寬容度到現(xiàn)在的±20%,即AC220V的可從AC180-260V,基本滿足不少使用地區(qū)電網(wǎng)波動(dòng)的要求,光電引擎的應(yīng)用范圍正在逐步擴(kuò)大。
顏重光教授亦坦言,LED照明產(chǎn)品的一部分適合去掉獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)電源模組,但還有不少LED照明產(chǎn)品是不適宜去掉外置的、獨(dú)立的電源模組的。
_ueditor_page_break_tag_為何“去電源化”
所謂存在即合理,在LED技術(shù)發(fā)展的歷程中必然會(huì)誕生一些我們尚未認(rèn)知的新事物,“去電源化”的誕生,除了一些企業(yè)為了營(yíng)造營(yíng)銷噱頭而做的大肆宣傳之外,其初衷則是為了降低LED的生產(chǎn)成本。因?yàn)殡S著芯片技術(shù)的進(jìn)步,LED光效也不斷攀升,想要繼續(xù)降低成本,必須從更多層面進(jìn)行研發(fā)。而電源作為L(zhǎng)ED的心臟,其在整體成本中占有相當(dāng)大的比例,企業(yè)在驅(qū)動(dòng)電源上做一些文章,以期降低LED的總體成本。
“以燈管為例,去電源化方案可以使驅(qū)動(dòng)的成本下降五成左右。”深圳市晟碟綠色集成科技有限公司總經(jīng)理陳亨由還指出,去電源化線性驅(qū)動(dòng)IC更利于LED產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的智能調(diào)光。晟碟集成率先將數(shù)據(jù)與模擬結(jié)合在一起,達(dá)到精準(zhǔn)調(diào)光。若單單是模擬傳統(tǒng)AC/DC驅(qū)動(dòng),需要付出相對(duì)高的代價(jià)才能實(shí)現(xiàn)智能調(diào)光。
任何新產(chǎn)品都會(huì)給我們企業(yè)家?guī)?lái)新市場(chǎng)、新的利潤(rùn)增長(zhǎng),都會(huì)給我們?nèi)祟悗?lái)新體驗(yàn),享受科技進(jìn)步的快樂(lè)。光電引擎技術(shù)的興起和普及,又會(huì)對(duì)傳統(tǒng)LED企業(yè)帶來(lái)怎樣的變革?顏重光教授主要從以下兩方面闡述:
首先,對(duì)于LED芯片封裝廠商來(lái)說(shuō),將LED芯片封裝廠從生產(chǎn)單顆LED燈珠封裝導(dǎo)入生產(chǎn)LED光電引擎模組,LED芯片封裝廠必須進(jìn)入N種產(chǎn)品多元化生產(chǎn)才能更有生機(jī);
其次,對(duì)于下游廠商來(lái)說(shuō),光電引擎使LED光源和燈具生產(chǎn)廠的生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)單、快捷、有效。LED光源和燈具的生產(chǎn)因?yàn)椴捎霉怆姾弦坏墓怆娨婺=M,而大大節(jié)省人工,進(jìn)一步降低成本。據(jù)用光電引擎生產(chǎn)A60球泡燈的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),使用光電引擎組裝一個(gè)A60的LED球泡燈平均只需要10秒鐘時(shí)間。
“去掉電源模組的片上光電合一模組即光電引擎已是LED照明光源和燈具的發(fā)展必經(jīng)之路之一?!泵鎸?duì)業(yè)內(nèi)對(duì)于“去電源化”的諸多質(zhì)疑,顏重光教授依然對(duì)其前景充滿信心。
卡博司通照明有限公司總經(jīng)理劉益全亦表示,LED照明產(chǎn)品去電源化必然是一種發(fā)展趨勢(shì),LED產(chǎn)品只有省去電源才能夠擠壓出更多的空間,讓LED企業(yè)去暢想構(gòu)制出更加多樣化的LED娛樂(lè)化產(chǎn)品。這就要求未來(lái)三年LED行業(yè)研發(fā)重點(diǎn)要放在芯片與散熱外殼上,只有足夠好的芯片加上足夠散熱的外殼才能使LED產(chǎn)品完美去電源化。
_ueditor_page_break_tag_“無(wú)散熱”:由概念轉(zhuǎn)向現(xiàn)實(shí)
在所謂“三無(wú)”產(chǎn)品中,“無(wú)封裝”有芯片級(jí)封裝,“無(wú)電源”有線性驅(qū)動(dòng)IC方案,“無(wú)散熱”是?相較前兩者,“無(wú)散熱”或處于概念化的階段。但就本階段而言,“無(wú)散熱”可以看作是全新散熱方式取代傳統(tǒng)散熱方式。
那么,所謂的“無(wú)散熱”的技術(shù)現(xiàn)狀如何?無(wú)散熱技術(shù)亟需解決的問(wèn)題究竟在哪里?它又將為傳統(tǒng)技術(shù)帶來(lái)什么影響?為此,阿拉丁新聞中心就上述問(wèn)題和多家在導(dǎo)熱散熱技術(shù)上享有較高知名度的照明企業(yè)高層展開(kāi)深入對(duì)話和探討。
“無(wú)散熱”不可能?
“現(xiàn)在行業(yè)中提到的用詞總是有些混淆,正確來(lái)說(shuō),‘無(wú)散熱’就是新技術(shù)的散熱方式取代傳統(tǒng)散熱,比如導(dǎo)熱塑料包鋁取代全鋁散熱,陶瓷散熱等?!睎|莞市普萬(wàn)光電散熱科技有限公司總經(jīng)理靳濤在接受記者采訪時(shí)如是說(shuō)道。
靳濤進(jìn)一步強(qiáng)調(diào),“行業(yè)里講到的‘無(wú)’嚴(yán)謹(jǐn)?shù)刂v應(yīng)該是一種新的散熱革命或者叫做新的散熱方式,不能說(shuō)完全地‘無(wú)’掉;如果真的說(shuō)‘無(wú)’掉,那么最核心的問(wèn)題和技術(shù)就是在芯片的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)層面,如何做到光和熱的轉(zhuǎn)換是100%的有效利用,或者說(shuō)芯片的耐溫能夠上到一個(gè)極限。否則,‘無(wú)’就永遠(yuǎn)是個(gè)概念,不能落地。”
對(duì)此,北京瑞德桑節(jié)能科技有限公司市場(chǎng)總監(jiān)韓俊忠亦表達(dá)同樣的觀點(diǎn),在LED競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈的今天,一些企業(yè)不斷拋出一些噱頭來(lái)博取關(guān)注,基本上屬于偷換一些概念而已。“在三無(wú)產(chǎn)品中,無(wú)散熱最是無(wú)稽之談,小功率產(chǎn)品也許不用太重視散熱,大功率或者超大功率的產(chǎn)品,只要LED光源技術(shù)還未發(fā)生革命性的變革,散熱永遠(yuǎn)是必不可少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。現(xiàn)在有些光源只是光效或耐溫值高了一些,若真的‘無(wú)散熱’,只有等著光衰或者死燈?!?/p>
在韓俊忠看來(lái),“無(wú)散熱”不可能。他直言,“我們能做到的是怎么努力把LED產(chǎn)品中的散熱部分,力爭(zhēng)做到體積更小、重量更輕、散熱性能更好、質(zhì)量更穩(wěn)定。”
概念轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí) 如何做到“無(wú)”
眾所周知,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(guān)電子器材不穩(wěn)定的根源,這儼然已成為L(zhǎng)ED行業(yè)發(fā)展的一大瓶頸。
目前LED散熱在客觀技術(shù)上面臨的主要問(wèn)題包括安全和絕緣性、體積過(guò)于龐大、散熱器過(guò)于復(fù)雜和缺乏美觀、散熱不均勻等問(wèn)題。且在主觀環(huán)境中,業(yè)內(nèi)對(duì)于LED散熱存在一些誤區(qū),如過(guò)于迷信導(dǎo)熱材料、熱管、納米輻射材料等,這都阻礙LED散熱技術(shù)的發(fā)展。
我們知道,散熱器是LED產(chǎn)品當(dāng)下的必須,至于如何突破性發(fā)展散熱技術(shù)才能做到理想中的“無(wú)”這種新的散熱方式和革命,是每一個(gè)散熱企業(yè)都在追求的技術(shù)革新。如普萬(wàn)光電早在2011年推廣的塑包鋁散熱方式,從最小的3瓦到70瓦的突破;歐洲一家電腦相關(guān)產(chǎn)品制造商Gembird Europe BV將CPU中的散熱方法應(yīng)用到LED燈泡中,即采用獨(dú)特的熱導(dǎo)管設(shè)計(jì)將驅(qū)動(dòng)器及LED燈珠隔開(kāi),有效解決了LED的散熱問(wèn)題;Cree新型LED燈泡內(nèi)采用4Flow燈絲設(shè)計(jì),取代傳統(tǒng)散熱片,搭配外殼的鏤空散熱孔,讓燈泡周圍空氣與LED產(chǎn)生的熱能形成對(duì)流,達(dá)到冷卻的效果,又省略散熱片而降低生產(chǎn)成本。隨著這些新型散熱方式的逐步成熟應(yīng)用,將取代傳統(tǒng)的散熱方式,引起散熱時(shí)代的變革。
以上提到都是基于散熱器方面的改良,這一定程度反映目前行業(yè)的現(xiàn)狀亦是如此,把LED產(chǎn)品的散熱問(wèn)題集中于散熱器中,甚至把燈具壽命長(zhǎng)短問(wèn)題全部歸咎于散熱器。而在韓俊忠看來(lái),LED散熱不應(yīng)該僅僅局限于散熱器,更應(yīng)該是一個(gè)系統(tǒng)工程?!氨热绻庠椿迮c散熱器的銜接,如果光源熱量不能良好的傳導(dǎo)到散熱器上,散熱器性能再優(yōu)良也沒(méi)機(jī)會(huì)發(fā)生作用。再者,用于銜接的介質(zhì)壽命是多久,如果解決不好就是影響整燈壽命的致命短板?!表n俊忠如是分析道。
而在談及LED散熱面臨的問(wèn)題時(shí),韓俊忠提出了一連串的問(wèn)題反問(wèn),“考慮光源散熱,有沒(méi)有考慮電源也是需要散熱?方案是什么?單單散熱器,短期內(nèi)散熱效果好,能不能拿出技術(shù)方案來(lái)保障產(chǎn)品長(zhǎng)期的穩(wěn)定性?整體配件方案怎么樣做才能對(duì)散熱影響最小?”他強(qiáng)調(diào)指出,首先要能認(rèn)識(shí)到這些問(wèn)題,才能夠有好的解決方案。
“LED散熱首要提高電能轉(zhuǎn)化為光能的效率,其次提高芯片或燈珠與電路基板之間熱的傳導(dǎo),使熱量最快的傳導(dǎo)出去?!睂?duì)此,深圳市儒為電子有限公司總經(jīng)理簡(jiǎn)玉蒼如此建議,這也是行業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)同的觀點(diǎn)。
_ueditor_page_break_tag_一切皆有可能?
“目前對(duì)無(wú)散熱概念確實(shí)沒(méi)有看好的理由?!表n俊忠認(rèn)為,“無(wú)散熱”是否可行也取決于產(chǎn)品供應(yīng)商是不是把真實(shí)信息傳達(dá)給用戶。有散熱方案的光衰值與壽命值和無(wú)散熱方案的光衰值與壽命值的比較,溫度對(duì)顯色指數(shù)的影響和比較,把這些真實(shí)的信息傳達(dá)給用戶,由用戶來(lái)選擇。這時(shí)候,根據(jù)客戶理性的選擇結(jié)果,我們才有科學(xué)依據(jù)展望此概念的前景。
也有不少企業(yè)對(duì)“無(wú)散熱”的前景抱積極態(tài)度,“我對(duì)無(wú)散熱是看好的,只是時(shí)間的長(zhǎng)短問(wèn)題。無(wú)散熱需要和上游的芯片緊密連接,當(dāng)科學(xué)技術(shù)不斷突破并達(dá)到一定高度的時(shí)候,一切皆有可能。若芯片做到了不需要散熱,LED就真正地做到無(wú)散熱,當(dāng)然電源發(fā)熱解決方案也需要同步發(fā)展,做到不發(fā)熱,那么,劃時(shí)代的無(wú)散熱就水到渠成了?!苯鶟虬⒗⌒侣勚行挠浾哒f(shuō)道,“當(dāng)然,目前還真的就是個(gè)噱頭。”
于LED企業(yè),“無(wú)”概念帶來(lái)的所有新技術(shù)的散熱方式或會(huì)引起他們的變革,特別是一些專注于傳統(tǒng)鋁散熱的企業(yè),他們必須要加快調(diào)整企業(yè)產(chǎn)品線的步伐才能應(yīng)對(duì)技術(shù)革新的影響。當(dāng)大勢(shì)已來(lái),企業(yè)轉(zhuǎn)變的動(dòng)作慢了,業(yè)績(jī)一定會(huì)頗受影響,甚至被時(shí)代淘汰。
此外,一直專注于安全性能的企業(yè),就算轉(zhuǎn)型,也能輕松地解決認(rèn)證的問(wèn)題,因?yàn)樾碌纳岚踩^緣是前提。同時(shí)全新散熱方式也會(huì)推動(dòng)加快LED行業(yè)的市場(chǎng)化進(jìn)程?!疤热舻搅烁拍钪械摹疅o(wú)’,全部的LED企業(yè)都要轉(zhuǎn)型或者改行的時(shí)候,應(yīng)該就是真正的面光源時(shí)代?!苯鶟缡欠治?。
技術(shù)可以隨時(shí)改變或被顛覆,科技的變化永遠(yuǎn)令人捉摸不透,誰(shuí)知道明天又會(huì)是什么呢?靳濤篤信的是,“市場(chǎng)起到?jīng)Q定性因素,性價(jià)比和安全是市場(chǎng)的主要需求,以上‘無(wú)’的目標(biāo)就是滿足市場(chǎng)的需求,因此,LED行業(yè)現(xiàn)在已經(jīng)漸漸的形成了這樣的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。不久的將來(lái)散熱器方向上面塑包鋁一定為主流,而另外兩“無(wú)”線性電源方案和倒裝也一定會(huì)平分市場(chǎng)格局。”
簡(jiǎn)玉蒼與靳濤看法一致,“無(wú)散熱是相對(duì)的概念,不是絕對(duì)不散熱,這需要技術(shù)和工藝漸進(jìn)式發(fā)展及變革。我相信,無(wú)散熱不是噱頭也不是遙不可及,但確實(shí)需要業(yè)界努力探索及資源整合,不難想象,等真正實(shí)現(xiàn)了無(wú)散熱,將顛覆傳統(tǒng)LED的制程,也是LED照明真正走出替代傳統(tǒng)照明電器走向照明電子之路。”
結(jié)語(yǔ):
業(yè)界對(duì)于“三無(wú)”產(chǎn)品存在著諸多微詞,也曾興起了炒作之風(fēng),作為企業(yè)自身宣傳的噱頭。然而,我們應(yīng)該從理性的角度去分析看待,LED中的‘無(wú)’并不是沒(méi)有的意思,而是一種新的方式,就現(xiàn)階段來(lái)看,無(wú)封裝即芯片級(jí)封裝,無(wú)電源即線性驅(qū)動(dòng)IC方案,無(wú)散熱即全新的散熱方式,是一種產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)整合。
所有的這些“無(wú)”,從根本上來(lái)說(shuō)都是市場(chǎng)需求驅(qū)動(dòng)的結(jié)果,企業(yè)試圖從技術(shù)上最大限度降低LED產(chǎn)品的成本。隨著LED技術(shù)的發(fā)展及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇,整個(gè)LED行業(yè)將趨向集中化,產(chǎn)業(yè)鏈將逐步縮短,而“三無(wú)”正是這一體現(xiàn),它們可以被看作是各端LED技術(shù)上的垂直整合。但是整合的效果如何,能否推向?qū)嶋H,還是得看企業(yè)、專家能否把目前的技術(shù)瓶頸一一解決。未來(lái)一些企業(yè)或會(huì)率先掌握從上游至下游所有產(chǎn)業(yè)鏈端的核心技術(shù),完成技術(shù)創(chuàng)新并推向?qū)嶋H應(yīng)用。
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