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        第一章

　　 一、 LED光效：區分瞬態(tài)光效和穩態(tài)光效的意義

　　 二、 LED熱阻：區分光源內部熱阻和光源外部熱阻的意義

　　 三、 LED光衰：光通量下降不等于光衰，LED不可逆的損傷=光衰

　　 第二章

　　 四、LED光衰原因

　　 五、提高LED光源的耐溫特性可減少LED光衰

　　 六、為何要提高LED光源的耐溫度特性

　　 七、如何讓LED光源耐受高溫

　　 第三章

　　 七、鋁基板完全沒(méi)必要做到3750V耐壓

　　 八、如何解決驅動(dòng)電源這塊短板

　　 第四章

　　 九、介紹一種WFCOB光源

　　 第五章

　　 十、介紹一種LED模組照明燈

　　 第二章

　　 四、 LED光衰原因

　　 1,LED光衰是光源材料損傷而引起的不可逆轉的衰減失效現象

　　 LED光衰是指LED經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的點(diǎn)亮后，其光強會(huì )比原來(lái)的光強要低，而低了的部分就是LED的光衰，目前我國尚未制定LED光衰標準，行業(yè)內部規定 5000H小時(shí)光通量維持率≥70%，認為失效。

　　 2,光通量下降不等于光衰

　　 眾所周知 LED工作之后其光強會(huì )隨著(zhù)芯片結溫升高而下降，光效隨之降低，這是半導體隨溫度變化的固有的物理特性。只要LED光源某個(gè)部件不超過(guò)溫度極限而損傷， LED停止待溫度復原后其光強値還會(huì )恢復如初，也就是說(shuō)LED不管工作多久，只要初始光強不變就不能認定為光衰。筆者認為，LED光衰是指LED光源因某種材料損傷不再恢復的失效現象, 亦即LED光源在所規定的時(shí)間內無(wú)損光通量(初始光強)與有損光通量(衰減不可恢復光強)之比值。

　　 3,LED光源光衰的主要原因是膠體耐溫不夠

　　 眾所周知，芯片(包括熒光粉)屬無(wú)機材料，實(shí)驗證明芯片和熒光粉在二、三百度高溫工作原則上不成問(wèn)題。從光源系統講，導致LED光衰的主要原因是膠體耐溫不夠，目前最好的封裝膠耐溫僅一百多度，測試證明一個(gè)50W的集成光源在足夠大的散熱器工作時(shí)膠體溫度往往高達200多度，無(wú)論是灌封膠還是PPA在長(cháng)時(shí)期高溫運行必然會(huì )造成膠體龜裂、碳化，與芯片分離進(jìn)而造成光衰。

 從燈具系統講導致LED光衰與系統熱阻有關(guān)，包括散熱通道、散熱材料、散熱方式、及與溫度有關(guān)的部件等等。

　　 LED光源的光衰是由支架結構、芯片、熒光粉品質(zhì)、膠體耐溫性能、封裝工藝廠(chǎng)等條件決定，這些條件都由封裝廠(chǎng)選定，而首選是封裝支架和膠體的耐侯性。從某種意義講，LED封裝的核心技術(shù)應該是封裝支架研發(fā)和制造技術(shù)，它決定LED光源的用途、功能及性?xún)r(jià)比。

　　 五、提高LED光源的耐溫特性可減少LED光衰

　　 1. 為何要提高LED光源的耐溫度特性

　　 眾所周知LED屬于半導體低溫發(fā)熱器件，低溫熱源在自然散熱條件下散熱效率很低，LED因為熱源通過(guò)對流和輻射將熱量傳到空氣中，如果LED散熱器溫度與環(huán)境溫度相差很小，再加大散熱器面積其散熱量變化甚微。理論研究表明，輻射散熱量與溫度的4次方成正比：Q= εσ S(T w 4 －T0 4 )，溫差越大熱量散發(fā)越多。亦即在相同環(huán)境溫度下散熱器溫度越高、所散發(fā)的熱量越多。因此適當提高散熱器的工作溫度，控制在LED光源長(cháng)時(shí)工作后穩態(tài)光效無(wú)大變化而不發(fā)生光衰為原則。這種提高LED光源耐高溫的設計思路，不僅僅是基于平衡散熱與成本考量，更主要是讓LED光源在較高溫度下安全工作而不發(fā)生光衰。這樣不僅可減少散熱器用量和成本，而且還可加大芯片的工作電流的承載能力，同時(shí)達到減少LED光衰延長(cháng)使用壽命目的，是一舉多得的設計革命。

　　 2. 如何讓LED光源耐受高溫

　　 自從LED問(wèn)世以來(lái)，業(yè)界付出了巨大投資去研究LED光衰。LED散熱牽動(dòng)著(zhù)每個(gè)從事LED人的神經(jīng)，想盡了很多辦法，其中：

　　 *倒裝技術(shù)： 倒裝芯片技術(shù)早在10年前國外大公司投巨資研究，旨在免用襯底膠晶粒直焊技術(shù)，不僅免除了正倒裝芯片在表面打線(xiàn)致命傷，還可通過(guò)直焊技術(shù)有效降低封裝熱阻，讓光源耐受高溫,業(yè)界普遍認為是LED封裝的前沿技術(shù)。但是人們要問(wèn)：經(jīng)過(guò)這多年研究實(shí)驗，為何倒裝技術(shù)遲遲不能取代正裝芯片技術(shù)而成為主流？其根本原因是：倒裝早期工藝不僅依賴(lài)陶瓷基板，還要依賴(lài)鋁 (銅)基板，由于（兩次）過(guò)錫焊要經(jīng)受280度高溫，會(huì )對材料和部件造成損傷。陶瓷基板和金屬基板相比反光率不高，瞬態(tài)光效難以提高，陶瓷基板的導熱率和芯片接觸面積有限也決定了穩態(tài)光效難以提高。加工成型和安裝都不如金屬基板簡(jiǎn)單方便，倒裝工藝兩次過(guò)錫焊和陶瓷基板 +鋁基板雙重熱阻足以將上述優(yōu)勢抵消怠盡。另外，倒裝工藝的熱壓焊、回流焊等設備價(jià)格貴，且不成熟，考驗倒裝技術(shù)未來(lái)前途還是LM\元值，亦即光效第一，價(jià)格為王。所以造成了小廠(chǎng)觀(guān)望，大廠(chǎng)產(chǎn)品推廣困難尷尬局面。倒裝芯片技術(shù)未來(lái)發(fā)展方向一是與鏡面鋁COM聯(lián)姻，二是與熒光薄膜嫁接。

　　 *,熒光粉遠離芯片技術(shù)

　　 熒光粉與灌封膠將芯片緊緊包裹，嚴重影響散熱。讓熒光粉遠離芯片，可以降低光源封裝熱阻。國際上熒光粉與芯片分離技術(shù)專(zhuān)利多達兩三百項，但至今市場(chǎng)尚未見(jiàn)到這類(lèi)產(chǎn)品成功問(wèn)世，原因是該技術(shù)的難點(diǎn)在于熒光粉遠離芯片后如何改變層間介質(zhì)折光匹配，以及芯片與金線(xiàn)裸露如何得到防護也是該技術(shù)難點(diǎn)。目前有些廠(chǎng)用熒光薄膜在小量功率光源實(shí)驗，但制造工藝及材料耐侯性尚未成熟，熒光粉遠離芯片技術(shù)不僅可以降低光源封裝熱阻，更重要的是可革除封裝廠(chǎng)中的混膠、抽真空、烘烤等繁雜工藝。一旦突破無(wú)疑將是一場(chǎng)改變封裝格局的技術(shù)革命。

　　 *, 液冷散熱技術(shù)

　　 將芯片浸入冷卻液的散熱方法，是讓LED浸泡在透光導熱的液體之中。由于液體的熱流交換將熱能快速傳遞和耗散。只要芯片與導熱液存在溫差，其熱流交換永不停止。它可有大大降低封裝熱阻，是非常好的設計思路。國內外不少專(zhuān)家提出這種方法，專(zhuān)利不計其數。但實(shí)際設計中，在一狹小封裝空間注入液體冷卻，并經(jīng)受高低溫反復變化而不會(huì )漏液，其結構設計難度很大。

　　 *.采用集成(COB) 封裝，相對多顆小功率陣列來(lái)說(shuō)，因為光強與散熱并聯(lián)，可增加光強/熱阻比。

　　 *.革去襯底膠、革去灌封膠，革去圍壩膠高溫易損材料，提高光源耐溫特性。

　　 *.減少光路全反射，優(yōu)化出光角度，提高LED光源岀光效率，減少系統發(fā)熱。

　　 *.革去鋁基板，可提高穩態(tài)光效與瞬態(tài)光效比。

　　 *.減少透鏡配光損耗。

　　 *.減少防護構件的擋光損耗。