LED燈絲燈創(chuàng)新技術(shù)新析
摘要:本文論述和分析LED燈絲與LED燈絲燈的設(shè)計(jì)、制造關(guān)鍵技術(shù)。LED燈絲的設(shè)計(jì)要點(diǎn),如何防止藍(lán)光泄出,燈絲的自動(dòng)點(diǎn)焊系統(tǒng),燈泡的自動(dòng)排氣封口系統(tǒng),LED燈絲燈的基本技術(shù)要求。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/274742.htmLED燈絲燈因具有360°全發(fā)光、無(wú)頻閃、無(wú)藍(lán)光泄出、不發(fā)燙、長(zhǎng)壽命、緩衰減等特性廣受關(guān)注。2013年,廣州國(guó)際照明LED展覽會(huì)(光亞展)只有2家參展商展示LED燈絲燈,2014年有50多家LED照明企業(yè)展示各種各樣的LED燈絲燈;2014年10月底結(jié)束的香港HKTDC的國(guó)際LED燈展有將近200家企業(yè)展示LED燈絲燈,2015年春,全國(guó)設(shè)計(jì)生產(chǎn)燈絲燈企業(yè)已達(dá)600多家。LED燈絲燈三年來(lái),源自市場(chǎng)需求的熱度快速升溫,國(guó)際市場(chǎng)對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的LED燈絲燈迅速認(rèn)可,市場(chǎng)需求量成倍增加。由于進(jìn)入生產(chǎn)LED燈絲燈的技術(shù)門檻不高,目前生產(chǎn)LED燈絲燈的企業(yè)如雨后春筍涌現(xiàn),魚(yú)龍混雜導(dǎo)致LED燈絲燈的質(zhì)量參差不齊,LED燈絲和LED燈絲燈做得容易但要做好很難!
LED燈絲燈以其細(xì)長(zhǎng)的LED燈絲發(fā)光時(shí)酷似傳統(tǒng)的白熾燈而贏得懷舊的人們喜愛(ài)和追捧。LED燈絲燈的發(fā)光亮度、效率和形狀等同于普通的白熾燈,人們?cè)谑褂弥姓一丶磳⑹サ?、已?jīng)習(xí)慣的白熾燈光照環(huán)境。
1 LED燈絲燈采用HVLEDs創(chuàng)新技術(shù)
LED燈絲燈采用高電壓、小電流的HVLEDs創(chuàng)新技術(shù),燈絲燈在點(diǎn)亮工作時(shí)只賦予10-15mA的小電流驅(qū)動(dòng)即可發(fā)光,與傳統(tǒng)的低電壓、大電流的LED燈泡300-700mA驅(qū)動(dòng)電流相比,同樣單位面積的LED管芯瞬時(shí)發(fā)熱量大大減小,用HVLEDs技術(shù)設(shè)計(jì)的照明光源可以做到亮而不燙。傳統(tǒng)5W的LED球泡點(diǎn)亮?xí)r的燈頭瓶頸溫度可達(dá)75-95℃,而同功率的LED燈絲燈,點(diǎn)亮8小時(shí)后,A60玻璃泡的溫度在36℃以下。LED燈絲燈可以實(shí)現(xiàn)真正的安全使用。電子產(chǎn)品的降額使用設(shè)計(jì)技術(shù)是延長(zhǎng)電子產(chǎn)品壽命的有效手段。
目前技術(shù)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的4W LED燈絲燈流明數(shù)可達(dá)400LM-520LM,相當(dāng)于40W-50W的白熾燈亮度,光效可達(dá)100-130 LM/W。
LED燈絲燈產(chǎn)品囿于A60球泡燈和C35蠟燭泡、拉尾泡,它們內(nèi)部的空間都很小,需靠有限容量的特種氣體和玻璃泡導(dǎo)熱、散熱,目前框架結(jié)構(gòu)和玻璃泡的空間只適宜做5W以下的小功率燈泡,才能保證LED燈絲燈長(zhǎng)時(shí)間點(diǎn)亮發(fā)光而不發(fā)燙。其產(chǎn)品如圖1所示。如要增加功率需要選用有更大空間的A80、A100的玻璃泡。
2 LED燈絲設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)
LED燈絲燈的關(guān)鍵技術(shù)有:LED燈絲設(shè)計(jì)制造技術(shù)、燈絲燈玻璃泡封排技術(shù)、無(wú)頻閃恒流驅(qū)動(dòng)電源技術(shù)。這些關(guān)鍵的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)都是燈絲燈制造廠商所必須關(guān)注和具有的。
LED燈絲設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)涉及以下幾點(diǎn):
● 燈絲形狀設(shè)計(jì)(又細(xì)又長(zhǎng));
● 燈絲工作電壓設(shè)計(jì)(考慮整燈系統(tǒng)效率);
● 燈絲工作電流設(shè)計(jì)(A60 4W整燈點(diǎn)亮8小時(shí)玻璃泡不燙);
● LED芯片的面積與功率(小面積、小功率);
● LED芯片發(fā)光角度(無(wú)背鍍芯片才能實(shí)現(xiàn)360度發(fā)光);
● 燈絲的工作狀態(tài)設(shè)計(jì)( HVLEDs ,VF高壓,小電流、全串);
● 襯底材料(透明而有剛度,如藍(lán)寶石、透明陶瓷、玻璃);
● 色溫調(diào)節(jié)(黃磷熒光粉 + 紅粉);
● 藍(lán)光泄出(黃磷熒光粉全部裹覆);
● 引腳設(shè)計(jì)(杜絕錫焊,引腳采用咬合技術(shù));
● 符合玻璃泡封排的技術(shù)需要(適合瞬間高溫)。
LED燈絲是燈絲燈的核心技術(shù)之一,LED燈絲的技術(shù)參數(shù)和品質(zhì),涉及LED燈絲燈的亮度、色溫、顯指和使用壽命、冷熱態(tài)流明比。
LED燈絲制造技術(shù)目前有傳統(tǒng)封裝用的“固晶技術(shù)”和剛興起的“覆晶技術(shù)”。固晶技術(shù)需要打金線,覆晶技術(shù)即使用倒裝LED芯片,如同普通電子元器件那樣貼片,過(guò)回流焊即可。生產(chǎn)工藝不同,生產(chǎn)成本不同。本文以固晶技術(shù)為例。
3 藍(lán)光泄出
LED照明光源和燈具是不允許有藍(lán)光泄出。藍(lán)光有害人類的眼睛健康,特別有害于兒童的視網(wǎng)膜。因此,保證LED光源和燈具沒(méi)有藍(lán)光泄出是每一位有良心的企業(yè)家和工程師的責(zé)任和擔(dān)當(dāng);杜絕LED光源和燈具藍(lán)光泄出,也是產(chǎn)品質(zhì)量的基本保證。
LED燈絲的剖面如圖2所示,1是藍(lán)寶石基條,2是無(wú)背鍍藍(lán)色LED芯片,5是金線,6是黃磷熒光粉,從圖2可見(jiàn)黃磷熒光粉已將整個(gè)藍(lán)寶石基條涂覆包裹,LED的藍(lán)光不會(huì)泄出。
如果LED燈絲只在上下二面涂覆黃磷熒光粉,那么左右兩側(cè)切面一定會(huì)有藍(lán)光泄出的。有些燈絲在生產(chǎn)時(shí)是聯(lián)排涂覆黃磷熒光粉后再將基條用激光切開(kāi)的,透明基條兩側(cè)沒(méi)有涂覆黃磷熒光粉,藍(lán)光會(huì)循此透明基條邊緣泄出,如圖3所示。這種不合理的生產(chǎn)工藝需要改正。
有藍(lán)光泄出的LED燈絲在常態(tài)下,很容易用肉眼觀察和鑒別的,如圖4所示LED燈絲,藍(lán)寶石基條的上下兩面都已覆蓋黃磷熒光粉,而其兩側(cè)可見(jiàn)藍(lán)寶石基條,LED燈絲點(diǎn)亮?xí)r,藍(lán)光會(huì)循此泄出,可用光學(xué)儀器檢測(cè)。
4 采用咬合技術(shù)的引腳
鑒于LED燈絲燈的玻璃泡封排的工藝具有二次瞬間的高溫(800-1000 ℃)過(guò)程(圖5),LED燈絲的引腳不能采用錫焊,必須采用咬合技術(shù)的引腳,這樣才能保證在玻璃泡封泡過(guò)程中的良率。
焊錫是由錫(熔點(diǎn)232℃)和鉛(熔點(diǎn)327℃)組成的合金。由63%錫和37%鉛組成的焊錫被稱為共晶焊錫,這種焊錫的熔點(diǎn)是183℃。因此點(diǎn)焊在燈絲燈芯柱上的LED燈絲在封裝過(guò)程中遭遇瞬間高溫環(huán)境,焊錫會(huì)發(fā)生二次熔化,造成焊點(diǎn)的虛脫和假焊,燈絲燈在封排成燈后可能會(huì)被正常點(diǎn)亮,但在發(fā)貨的運(yùn)輸震動(dòng)后,虛焊脫開(kāi),到客戶端可能會(huì)不亮。咬合技術(shù)引腳是采用特殊的引腳設(shè)計(jì),引腳與透明基條的結(jié)合,不是靠銀漿樹(shù)脂或錫焊連接,而是采用物理的三面夾住的緊壓連接,不受高溫的影響,生產(chǎn)實(shí)踐證明是目前最科學(xué)有效的連接辦法。
采用咬合技術(shù)引腳的LED燈絲在玻璃泡封排的工藝過(guò)程中就不可能發(fā)生因高溫LED燈絲引腳虛焊的情況。圖6是采用咬合技術(shù)引腳的LED燈絲,黃磷熒光粉已將其全體裹覆,這是品質(zhì)良好的LED燈絲基本要求。
led燈相關(guān)文章:led燈原理
回流焊相關(guān)文章:回流焊原理
評(píng)論