我國LED室內(nèi)照明用MCOB封裝材料與技術(shù)

專家組一致認(rèn)為，經(jīng)過長期的基礎(chǔ)研究和工程化應(yīng)用研究，該成果通過封裝關(guān)鍵材料的設(shè)計與研制，形成了基于新材料的改進(jìn)型多功能、多杯、多芯片(MCOB)封裝的創(chuàng)新性集成技術(shù)，顯著提高了光效，有效降低了成本，取得關(guān)鍵材料和關(guān)鍵技術(shù)的重大突破，具有自主知識產(chǎn)權(quán)，并已實現(xiàn)規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。

自2009年開始，中科院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所與福建萬邦光電科技有限公司合作，共同開展了MCOB封裝材料與結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)化制造技術(shù)的研發(fā)，如今，其研發(fā)出的燈具產(chǎn)品的光效已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平，而價格只有市場同類產(chǎn)品的30%。2012年，利用該技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)年產(chǎn)150萬盞LED球泡燈和100萬盞LED日光燈條。

專家組認(rèn)為此成果形成了由封裝材料到封裝結(jié)構(gòu)均的完整自主知識產(chǎn)權(quán)，主要包括四大創(chuàng)新技術(shù)：

一、設(shè)計并研制了多功能高反射率光學(xué)陶瓷薄膜鋁基板，作為MCOB封裝基板材料，解決了通常存在的銀膜黃化難題，突破了絕緣導(dǎo)熱屏障，提高了基板反射率和光源光效，簡化了封裝結(jié)構(gòu)，燈具總成本降低四分之一以上。應(yīng)用該基板的MCOB封裝技術(shù)實現(xiàn)了LED球泡燈整燈光效153.37Lm/W，顯色指數(shù)82.8，LED日光燈條整燈光效154.72Lm/W，顯色指數(shù)70.2。

二、率先采用流延復(fù)合疊層成型工藝研制出氧化鋁復(fù)合陶瓷基板，實現(xiàn)了高漫反射與高導(dǎo)熱、高抗電擊穿性、高可靠性等優(yōu)勢性能的結(jié)合，有效提高了光源光效和光品質(zhì)，解決了普通氧化鋁陶瓷基板的低反射、低熱導(dǎo)難題。應(yīng)用該復(fù)合陶瓷基板MCOB封裝技術(shù)實現(xiàn)了LED球泡燈整燈光效149.97Lm/W，顯色指數(shù)82.5，LED日光燈條整燈光效141.2Lm/W，顯色指數(shù)69.8。

三、通過創(chuàng)新工藝和晶體場調(diào)制技術(shù)，制備出發(fā)光波長可調(diào)、無表面缺陷、高量子效率、低光衰、透過率接近理論值的新一代熒光材料——石榴石型結(jié)構(gòu)的透明陶瓷熒光體，采用該新型透明陶瓷熒光體進(jìn)行MCOB封裝，顯著提高了光源可靠性和光效，簡化了封裝結(jié)構(gòu)，降低了成本，解決了通常存在的熒光粉與封裝膠老化導(dǎo)致的色漂移和光衰的難題。同時，首次提出并使用了雙面出光封裝結(jié)構(gòu)，在低電流驅(qū)動下實現(xiàn)了多芯片封裝結(jié)構(gòu)的光源光效261Lm/W。

四、采用改進(jìn)型MCOB技術(shù)集成(包括以上三種基板封裝技術(shù)以及芯片后處理技術(shù)、電源技術(shù)、陶瓷散熱翅片技術(shù)、高導(dǎo)熱底膠技術(shù)等)形成低成本、高效率LED光源封裝與燈具技術(shù)，LED產(chǎn)品成本下降四分之一以上、效率提高50%，性能指標(biāo)國際領(lǐng)先。

專家組建議，需進(jìn)一步加快技術(shù)推廣應(yīng)用，特別是透明熒光陶瓷技術(shù)的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，并擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模，以提升我國LED照明產(chǎn)業(yè)的核心競爭力。