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LED照明灯具如何降低成本?

上传人:ledth

上传时间: 2011-07-06

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  LED光源是否能全面进入照明领域,其光源的成本是最关键的,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。

  其一,增大外延片面积:外延生长的园片面积,从目前采用2寸及部分4寸已瞄准目标向6寸进军,虽然外延芯片面积增大,在技术上要克服片子的均匀性、龟裂、变形等出现的新问题,但降低成本非常显着。另外,生产MOCVD的厂家目前还正在研发8寸圆片的设备。

  其二,改进外延生长:Veeco亚洲总裁王克扬介绍从MOCVD的良品、工艺、架构着手,具体对平均无故障间隔时间(MTBF),平均清洁间隔时间(MTBC)、平均修复时间(MTTR)这三种时间进行改进,以及设备间匹配性和线上工艺控制,可提高产量,使外延片的成本从2009年的1美元/cm2降至2014年的0.2美元/cm2。

  其三,增加电流密度:国外几个主要公司均在研发增加LED正向电流的电流密度,来提高单颗功率LED发光的光通量,以达到同样照度时而减少LED的数量,当然会牺牲部分光效,如果从目前正向电流350mA增到2A时,光通量可增加4~5倍,成本将大幅度下降。当然还要解决结温耐热性、封装材料耐热性及散热等新问题。

  其四,降低开启电压VF:目前GaN开启电压VF的典型值为3.3V,国外正在研发降低VF值,如果达2.8V之内,当输入功率降低时可获得同样的光通量(光效),即能效提高,节约成本。

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