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小型LED燈泡接連亮相,采用新電源方式及4層底板是關(guān)鍵

發(fā)布時(shí)間:2010-03-18 來(lái)源:技術(shù)在線

產(chǎn)品特性:夏普使用LED燈泡進(jìn)行展示
  • 夏普LED將變壓器實(shí)現(xiàn)小型化
  • 東芝LED燈泡的特點(diǎn)是支持密封型器具,采用4層底板
應(yīng)用范圍:
  • 照明
     
夏普與東芝照明技術(shù)從2010年2月相繼開(kāi)始供貨形狀與小型E17型燈泡接近的LED燈泡(圖1)。E17型燈泡“市場(chǎng)供貨量有望大幅增長(zhǎng)”(東芝照明技術(shù)總部LED產(chǎn)品技術(shù)部LED產(chǎn)品技術(shù)主要負(fù)責(zé)人兼參事酒井誠(chéng))的產(chǎn)品,預(yù)計(jì)E17型LED燈泡在2012年將占日本國(guó)內(nèi)燈泡市場(chǎng)的4成左右(圖2)。
圖1:接近E17型燈泡的外形
圖1:接近E17型燈泡的外形
夏普與東芝照明技術(shù)2010年2月上市了與E17型燈泡外形接近的LED燈泡。兩公司產(chǎn)品的耗電量、壽命及支持燈具不同。
圖2:E17燈泡的比例不斷提高
圖2:E17燈泡的比例不斷提高
使用夏普基于各資料而推測(cè)的數(shù)據(jù)。由于小數(shù)點(diǎn)第2位進(jìn)行了四舍五入,合計(jì)后數(shù)值并非100%。
夏普與東芝照明技術(shù)為了開(kāi)拓這一有望增長(zhǎng)的市場(chǎng),利用小型化技術(shù)向該領(lǐng)域發(fā)起挑戰(zhàn)。兩公司均通過(guò)新開(kāi)發(fā)的電源電路及LED封裝,實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的小型化。

夏普投入AQUOS電視的電源開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)

“先設(shè)計(jì)再開(kāi)發(fā)”(夏普 健康及環(huán)保系統(tǒng)業(yè)務(wù)本部 LED照明業(yè)務(wù)推進(jìn)中心 副所長(zhǎng)兼商品企劃部長(zhǎng) 桃井恒浩)。夏普采用了無(wú)限接近E17型燈泡外形尺寸的設(shè)計(jì)。

為了實(shí)現(xiàn)電源電路的小型化,該公司投入了液晶電視“AQUOS”的電源開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)。在采用原來(lái)的E26型LED燈泡使用的電源電路時(shí),變壓器及電解電容器過(guò)大,無(wú)法收藏于E17型燈泡內(nèi)。因此,AQUOS的電源開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)大幅改進(jìn)了電源電路,并將此前的降壓斬波方式改成了回掃方式。這樣,在變壓器實(shí)現(xiàn)大幅小型化的同時(shí),還將電解電容器成功替換成了小型的陶瓷電容器(圖3)。
圖3:變壓器及電容器實(shí)現(xiàn)小型化
圖3:變壓器及電容器實(shí)現(xiàn)小型化
夏普通過(guò)實(shí)現(xiàn)變壓器的小型化,改換電容器等,使電源電路可收納在E17型產(chǎn)品內(nèi)(a,b)。還新開(kāi)發(fā)了可高密度安裝LED芯片的封裝(c)。
不過(guò),為了實(shí)現(xiàn)小型化,不得不采用比原來(lái)價(jià)格高的電子部件。為了控制成本增加,夏普通過(guò)增加LED燈泡的產(chǎn)量來(lái)降低電子部件的采購(gòu)價(jià)格。此前的LED燈泡生產(chǎn)規(guī)模為每月20萬(wàn)個(gè),而此次增加到了每月50萬(wàn)個(gè)。這是因?yàn)?ldquo;在使用半導(dǎo)體及電子部件這一點(diǎn)上,照明與數(shù)字家電相同。大批量生產(chǎn)可降低成本”(桃井)。

實(shí)現(xiàn)小型化的另一推動(dòng)因素是新開(kāi)發(fā)的LED封裝,該封裝可在12mm×15mm的封裝內(nèi)安裝40個(gè)藍(lán)色LED芯片。而原來(lái)采用排列有多個(gè)藍(lán)色LED芯片的數(shù)mm見(jiàn)方封裝的方式,所以在E17型LED燈泡上無(wú)法配置足夠數(shù)量 注1)。

注1)新開(kāi)發(fā)封裝的特點(diǎn)并不僅僅是實(shí)現(xiàn)了小型化。除了可在封裝上事先調(diào)整藍(lán)色LED芯片的顏色不均之外,通過(guò)采用陶瓷底板代替原來(lái)的樹(shù)脂底板,可抑制產(chǎn)品老化。

夏普已在供貨E17型LED燈泡之前,從2010年初開(kāi)始量產(chǎn)藍(lán)色LED芯片。首先向公司內(nèi)部供應(yīng),估計(jì)此次的部分E17型LED燈泡均配備這種藍(lán)色LED芯片。

采用4層底板實(shí)現(xiàn)小型化

東芝照明技術(shù)則將電源電路的印刷底板由原來(lái)的兩面底板更換成了4層底板產(chǎn)品,同時(shí)還將電解電容器等電子部件更換為小型部件,從而實(shí)現(xiàn)了小型化(圖4)。據(jù)介紹,這是該公司首次在LED燈泡上采用4層印刷底板。

圖4:改用4層底板
圖4:改用4層底板
東芝照明技術(shù)通過(guò)將兩面底板更換為4層底板,削減了底板面積(a)。制作LED封裝時(shí)采用了自主開(kāi)發(fā)的安裝裝置(b)。圖片為東芝照明技術(shù)的數(shù)據(jù)。

 
采用4層印刷底板以及實(shí)現(xiàn)電子部件小型化而導(dǎo)致的成本增加部分,通過(guò)降低其它部件的制造成本來(lái)抵消。比如,更改了名為Glove的半球型樹(shù)脂燈罩的制造方法,最大限度地降低了為散熱而添加的樹(shù)脂的使用量等。 注2)

注2)原來(lái)為了使光均勻照射,采用樹(shù)脂厚度均一的“吹氣成形”技術(shù)。此次采用局部較厚的“射出成形”技術(shù),降低了成本。較厚的部分在無(wú)光照射的場(chǎng)所也可利用。

LED封裝通過(guò)在單個(gè)封裝內(nèi)安裝56個(gè)藍(lán)色LED芯片,實(shí)現(xiàn)了小型化。為了高密度配備LED芯片,該公司自主開(kāi)發(fā)了產(chǎn)品裝配裝置。藍(lán)色LED芯片則從其他公司采購(gòu)。

東芝照明技術(shù)的E17型LED燈泡的特點(diǎn)是支持密封型器具 注3)。對(duì)此,夏普的桃井表示“由于沒(méi)有生產(chǎn)過(guò)照明器具,因此很難對(duì)各種器具進(jìn)行驗(yàn)證”,因此夏普不支持密封型器具。

注3)此外,東芝照明技術(shù)的LED燈泡1W耗電量的亮度(光通量)高達(dá)85.3lm/W(晝白色產(chǎn)品)。夏普的產(chǎn)品為了支持調(diào)光器,耗電量略大。
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