《電子技術應用》
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LED燈設計思路差異:通過減少芯片數降低成本
摘要: 隨著價格的降低,LED燈泡開始全面普及。最近,不僅是日本廠商,韓國、中國大陸、臺灣以及歐洲廠商等也紛紛開始致力于LED燈泡的產品化。為此,對東亞地區銷售的9款LED燈泡進行了拆解和分析,發現日本廠商和海外廠商在設計思想上存在著巨大差異。
關鍵詞: LED LED芯片
Abstract:
Key words :

        通過減少芯片數降低成本

  取下LED燈泡的燈罩后,呈現在眼前的便是LED封裝(圖4,圖5)。封裝有LED芯片的LED封裝是決定光質量的重要部件,同時也是“LED燈泡中成本最高的部分”(多數LED燈泡廠商)。

LED

圖4:拆解A組LED燈泡(點擊圖片放大)

        注釋:東芝照明技術的7.2W產品采用發光效率較高的COB型LED。而三星LED的7.1W產品和勤上光電的7.5W產品均采用了普通的SMD型LED。最近,SMD中發光效率高的產品也不斷增多,因此已經不能簡單認為只有COB的發光效率出色了。部件的廠商名和部件作用為本站推測。

LED

圖5:B組LED的封裝形態(點擊圖片放大)

        注釋:荷蘭皇家飛利浦電子的6W產品配備的飛利浦流明生產的LED“LUXEON Rebel”,LED芯片的尺寸達到了1mm見方。為了避免熱應力,飛利浦流明推薦將該LED封裝到進行了圖案加工的FR-4基板中,而實際上就使用了這種基板。除此之外的其他品種都采用了鋁LED封裝基板。

        相關鏈接:1、東亞各企業LED燈泡的設計思路差異[拆解]

                            2、LED燈泡設計思路差異:外殼的表面溫度不同[拆解]

        通過減少芯片數降低成本

  取下LED燈泡的燈罩后,呈現在眼前的便是LED封裝(圖4,圖5)。封裝有LED芯片的LED封裝是決定光質量的重要部件,同時也是“LED燈泡中成本最高的部分”(多數LED燈泡廠商)。

LED

圖4:拆解A組LED燈泡(點擊圖片放大)

        注釋:東芝照明技術的7.2W產品采用發光效率較高的COB型LED。而三星LED的7.1W產品和勤上光電的7.5W產品均采用了普通的SMD型LED。最近,SMD中發光效率高的產品也不斷增多,因此已經不能簡單認為只有COB的發光效率出色了。部件的廠商名和部件作用為本站推測。

LED

圖5:B組LED的封裝形態(點擊圖片放大)

        注釋:荷蘭皇家飛利浦電子的6W產品配備的飛利浦流明生產的LED“LUXEON Rebel”,LED芯片的尺寸達到了1mm見方。為了避免熱應力,飛利浦流明推薦將該LED封裝到進行了圖案加工的FR-4基板中,而實際上就使用了這種基板。除此之外的其他品種都采用了鋁LED封裝基板。

  海外廠商的LED燈泡大多都為僅采用少量高功率表面貼裝器件(Surface-Mounted Device,SMD)型LED封裝的設計。例如,中國真明麗控股有限公司(真明麗控股)的7W產品和荷蘭皇家飛利浦電子(Royal Philips Electronics)的6W產品只使用了4個SMD封裝,每個SMD封裝里配備1枚大型LED芯片。這種設計“不利于光的均勻性和發光效率,但在成本方面占有優勢”(協助拆解的技術人員)。原因是,可以通過增加每枚芯片的輸入功率來提高亮度,減少所需的LED芯片數量。不過,這樣做芯片的發熱量會增加,因此需要相應的散熱機構。

  相反,東芝照明技術的7.2W產品則通過采用多個小型LED芯片,降低每枚芯片的輸入功率,由此提高發光效率。該公司采用在基板上直接封裝96枚LED芯片的COB(Chip On Board)技術。雖然有觀點認為,由于使用的芯片數量較多,因此LED本身的成本會升高,但“此舉能改善發光效率,不但可簡化散熱機構,還不容易出現發光不均現象”(該公司)。

  另外,在此次拆解中,根據LED的外觀可以推斷出以下4款產品的LED供應商。勤上光電的7.5W產品和皇家飛利浦電子的6W產品估計配備的是美國飛利浦流明(Philips Lumileds Lighting)的LED“LUXEON Rebel”。韓國錦湖電機的6W產品估計是日亞化學工業的LED,真明麗控股的7W產品采用的是美國科銳(Cree)的LED。

  上述所有LED芯片都不算便宜,協助拆解的技術人員表示,“如果使用臺灣廠商的LED,僅需一半的價格”。關于這一點,真明麗控股表示,“由于涉及專利問題,所以采用了科銳的LED”。各廠商好像并不能隨便使用便宜的LED。

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