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　　因?yàn)閘ed 光源具備發(fā)光效率高、耗電量少、使用壽命長(zhǎng)、保險(xiǎn)可靠性強(qiáng)，有利于環(huán)保等特征，近幾年來(lái)在城市燈光環(huán)境中得到了應(yīng)用。特殊是在寰球能源缺乏的憂愁再度升高的背景下， led 在照明市場(chǎng)的遠(yuǎn)景更備受寰球注視。自04年起光宇公司投入大批技術(shù)力氣參加led技術(shù)研究，多年來(lái)造成一套存在獨(dú)破常識(shí)產(chǎn)權(quán)的大功率led照明技術(shù)-多芯片封裝大功率led照明技術(shù)。本文針對(duì)這一技術(shù)的特色，及采用這一技術(shù)失掉一些成果進(jìn)行描寫(xiě)。

　　一、技術(shù)背景

　　就目前情形來(lái)看，市場(chǎng)上led單管功率通常在1-5w左右，光輸出僅幾百流明。要使led真正大范圍應(yīng)用于道路照明等大眾場(chǎng)所，led光源的光通量必須達(dá)到多少千甚至上萬(wàn)流明，如斯高的光輸出量是無(wú)奈通過(guò)單顆芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)的。為滿(mǎn)意如斯高的光輸出要求，目前海內(nèi)外大多采用多顆led（通常為1w）的光源組合在一個(gè)燈具中來(lái)知足高亮度照明的要求，這種方式在必定水平上解決了單顆光源亮度不足的問(wèn)題。然而，這種工藝存在以下問(wèn)題：

　　1、燈具制造過(guò)程繁瑣，出產(chǎn)效率低、可靠性不高；

　　2、燈具的設(shè)計(jì)受單管led排列數(shù)目和排布方式的限度，生產(chǎn)的燈具在形狀雅觀和保證性能方面難以統(tǒng)籌；

　　3、燈具的二次配光設(shè)計(jì)龐雜，難以滿(mǎn)意各類(lèi)不同照明設(shè)計(jì)的請(qǐng)求，而且會(huì)造成燈具光效下降；

　　4、數(shù)百顆單管led的銜接統(tǒng)一燈具中，必需請(qǐng)求各單管的光電機(jī)能參數(shù)一致，否則會(huì)大大下降的燈具的光電性能跟應(yīng)用機(jī)能。

　　5、在應(yīng)用進(jìn)程中輕易呈現(xiàn)因部分故障導(dǎo)致的盲點(diǎn)，發(fā)生暗斑，增添保護(hù)本錢(qián)。

　　為解決上述技巧困難，我公司提出了“多芯片封裝大功率led 照明利用技術(shù)”這一課題。

　　二、重要發(fā)展的研究試驗(yàn)及成果

　　全部名目實(shí)行過(guò)程中，重要從熱學(xué)、光學(xué)、結(jié)構(gòu)、材料及工藝等多少個(gè)方面開(kāi)展研究和試驗(yàn)工作，項(xiàng)目共設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)出1-100w大功率led光源及l(fā)ed路燈、隧道燈、巷道燈、泛光燈、工礦燈、室內(nèi)照明燈六個(gè)系列的應(yīng)用產(chǎn)品，申報(bào)了12項(xiàng)國(guó)度專(zhuān)利其中發(fā)現(xiàn)專(zhuān)利3項(xiàng)。

　　1、散熱問(wèn)題的解決是該項(xiàng)研討課題解決的最為中心、最為跟最基本的工作。半導(dǎo)體器件pn結(jié)在常溫狀況工作時(shí)，實(shí)踐壽命能夠到達(dá)100,000小時(shí)以上。然而，因?yàn)槟壳發(fā)ed芯片發(fā)展所處的技巧階段，只能使輸入的30%左右的電能轉(zhuǎn)化光能，70%的電能依然是以熱的方法存在于芯片上。而熱對(duì)半導(dǎo)體器件的侵害是十分重大的，pn結(jié)結(jié)溫每升高10度，半導(dǎo)體器件的壽命就減少1倍。因而，如何將pn結(jié)發(fā)生的熱量及時(shí)傳導(dǎo)出去，使得pn結(jié)結(jié)溫堅(jiān)持在一個(gè)較攝像機(jī)電池低的程度是保障光源穩(wěn)固牢靠工作的條件。

　　在解決散熱問(wèn)題進(jìn)程中，咱們采取的領(lǐng)導(dǎo)思維是整體式的、系統(tǒng)性的散熱解決方式：首先樹(shù)立從芯片到外界環(huán)境的散熱模型；剖析模型中影響傳熱的軟弱環(huán)節(jié)，針對(duì)這些環(huán)節(jié)提出須要到達(dá)的技術(shù)指標(biāo)和解決計(jì)劃，優(yōu)化模型，實(shí)現(xiàn)全部計(jì)劃設(shè)計(jì)。模型設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性，之后針對(duì)已發(fā)明的單薄環(huán)節(jié)進(jìn)行針對(duì)性的技術(shù)攻關(guān)。詳細(xì)的運(yùn)算放大器攻關(guān)名目包含：高性能導(dǎo)熱資料的研制、光源支架的設(shè)計(jì)、新工藝的摸索和完美。經(jīng)由大批的試驗(yàn)和摸索，勝利地解決了制約大功率半導(dǎo)體照明發(fā)展的散熱問(wèn)題，獲得以下結(jié)果觸摸屏數(shù)字轉(zhuǎn)換器：

　�。�1）設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了多款光源支架，有兩款光源支架申報(bào)了國(guó)度專(zhuān)利，并獲受權(quán)，受權(quán)專(zhuān)利號(hào)為zl2006 3 0125051.3 ，zl2006 3 0125053.2。成功封裝出led光源功率可達(dá)100w,50wled光源的光效可達(dá)100lm/w。

　�。�2）上述光源導(dǎo)熱出光性能完美的基本上，采取整體式的、體系性的散熱設(shè)計(jì)理念，進(jìn)行燈具散熱構(gòu)造設(shè)計(jì)。研究出了導(dǎo)熱絕緣的界面填充資料，減小led支架與燈具散熱體之間的熱阻；很好的解決了燈具的散熱問(wèn)題，并樹(shù)立led和燈具老化測(cè)試體系,斟酌可能影響燈具牢靠性的相干因素進(jìn)行研討和實(shí)驗(yàn)，尋找出了影響燈具可靠性和壽命的機(jī)理。經(jīng)由22, 633hrs壽命測(cè)試顯示，50w大功率led路燈光衰4.53% 圖2為50wled路燈光衰曲線圖。

圖2  50wled路燈光衰曲線圖

　�。�3）完成光源設(shè)計(jì)、燈具散熱設(shè)計(jì)后，依據(jù)光源的特色及所需場(chǎng)所對(duì)燈具配光的要求，采用目前世界風(fēng)行的配光設(shè)計(jì)思路，應(yīng)用進(jìn)步光學(xué)設(shè)計(jì)模仿軟件，設(shè)計(jì)出所需配光器的結(jié)構(gòu)，同時(shí)模仿出光狀態(tài)，進(jìn)而重復(fù)修改配光構(gòu)造，緩沖器集成電路取得所需的光學(xué)結(jié)構(gòu)。開(kāi)發(fā)出合適該封裝方法光源的配光器，在完整滿(mǎn)意道路、隧道、遠(yuǎn)間隔等龐雜照明場(chǎng)合對(duì)光源配光曲線的要求的基礎(chǔ)上，更加公道、充足的應(yīng)用了光源發(fā)出的光芒，使得燈具的整燈出光效力大大晉升。整體燈具的出光效力可達(dá)71.96lm/w,圖3為大功率led路燈配光曲線。

圖3  大功率led 路燈配光曲線

　�。�4）完整控制了led應(yīng)用產(chǎn)品的工業(yè)化的癥結(jié)技術(shù)和工藝，構(gòu)成了系列化、多樣化的半導(dǎo)體照明應(yīng)用產(chǎn)品，開(kāi)發(fā)出滿(mǎn)意各種室內(nèi)照明、途徑照明、地道照明、泛光照明、高桿照明、廠礦照明等場(chǎng)合的半導(dǎo)體照明燈具，已運(yùn)用于多個(gè)照明范疇，表1為市鑄鋼路現(xiàn)場(chǎng)照度測(cè)試講演。

　　從表中能夠看到：主桿道的均勻照度達(dá)29.01lx,平均度0.58，人行道均勻照度15.4lx，平勻度0.82，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于cjj45-2006《城市面路照明設(shè)計(jì)尺度》的要求。

　　三、結(jié)語(yǔ)

　　多芯片封裝大功率led照明運(yùn)用技術(shù)，成功開(kāi)發(fā)出功率為1w~100w的光源，單顆光源光輸出量超過(guò)8000lm，光效大于100 lm/w 經(jīng)22，633小時(shí)實(shí)際測(cè)試，光源光通保持率仍舊保持在95%以上，光源穩(wěn)固性高；的光源；并開(kāi)發(fā)出了合適于面光源，且知足途徑照明的配光伺服電纜器并勝利實(shí)現(xiàn)結(jié)果轉(zhuǎn)化，目前l(fā)ed路燈、投光燈、地道燈、產(chǎn)業(yè)企業(yè)照明燈、室內(nèi)照明燈已批量出產(chǎn)，產(chǎn)品性能行業(yè)當(dāng)先，這對(duì)led利用于一般照明范疇起到了至關(guān)主要的作用。