【解读】LED照明灯具可靠性测试方法及成本控制
互联网 10-12-02 阅读数:
d.散热新问题
随着LED照明产品的发展,有二种新的技术:其一,为了增大单管的光通量,注入更大的电流密度,如下面所提,以致芯片产生更多的热量,需要散热。其二,封装新结构,随着LED光源功率的增大,需要多个功率LED芯片集合封装在一起,如COB结构、模块化灯具等,会产生更多的热量,需要更有效的散热结构及措施,这又给散热提出新课题,否则会极大地影响LED灯具的性能及寿命。
综上所述,一定要提高散热水平,但近期有人提出“随着LED光效提高,散热就不重要”,我认为这是不对的,因为LED灯具做得很好,其总能效也只是50%,还有很多电能要变成热。其次,LED大电流密度和模块化灯具等都会产生更多集中的余热,需要很好散热。为提高散热水平提出几点原则性意见:
其一,从LED芯片来说,要采取新结构、新工艺,提高LED芯片结温的耐热性,以及其他材料的耐热性,使得对散热条件要求降低。
其二,降低LED器件的热阻,采用封装新结构、新工艺,选用导热性、耐热性较好的新材料,包含金属之间粘合材料、荧光粉的混合胶等,使得热阻≤10℃/W或更低。
其三,降低升温,尽量采用导热性好的散热材料,在设计上要求有较好的通风孔道,使余热尽快散出去,要求升温应小于30℃。另外,提高模块化灯具的散热水平应提到日程上来。
其四,散热的办法很多,如采用热导管,当然很好,但要考虑成本因素,在设计时应考虑性价比问题。
此外,LED灯具的设计除了要提高灯具效率、配光要求、外形美观之外,要提高散热水平,采用导热好的材料,有报道称,散热体涂上某些纳米材料,其导热性能增加30%。另外,要有较好的机械性能和密封性,散热体还要防尘,要求LED灯具的温升应小30℃。
二、LED照明灯具的成本问题
LED光源是否能全面进入照明领域,其光源的成本是**关键的,从目前看,不同LED产品,比传统产品的成本差价还有5~10倍,而且由于主要技术指标还要进一步提高,不断提出采用新结构、新材料、新技术、新工艺,这无疑给LED成本带来新的压力。根据美国SSL计划提出的要求,2015年达到集成价格2美元/klm。从目前的成本价位,要求成本每年平均下降20%,基本上可以达到上述指标,这是非常艰巨的任务,下面从二个层面提出几点降低成本的方法,供大家讨论。
1.规模化生产及提高成品率
采用自动化设备进行大规模生产,可大幅度提高生产效率、节省费用、降低成本。另外,采用工艺措施和质保体系的管理办法来提高成品率,同样是降低成本的好办法。
2.技术创新降低成本
要降低成本重点要从技术上进行创新,采用新结构、新技术、新材料、新工艺,既可提高LED性能指标,又可有效地大幅度降低成本,这是努力的方向,以下介绍几个办法。
(1)外延芯片降低成本办法
从现阶段来看,LED芯片的成本占LED光源的比例是较高的,要重点从外延芯片上下功夫降低成本,介绍四个具体办法。