1月31日在福建莆田召開的中國(guó)科學(xué)院“LED室內(nèi)照明用低成本高效率改進(jìn)型MCOB封裝材料與技術(shù)集成”成果鑒定會(huì)上,鑒定委員會(huì)專家組一致認(rèn)為,該技術(shù)擁有完整的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),且已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化,產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)都達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
以中科院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所葉朝輝院士為組長(zhǎng)、南京大學(xué)鄭有炓院士和中科院半導(dǎo)體研究所李樹深院士為副組長(zhǎng)的專家組一致認(rèn)為,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的基礎(chǔ)研究和工程化應(yīng)用研究,該成果通過(guò)封裝關(guān)鍵材料的設(shè)計(jì)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(shí)產(chǎn)權(quán),并已實(shí)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(wàn)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(guó)際先進(jìn)水平,而價(jià)格只有市場(chǎng)同類產(chǎn)品的30%。2012年,利用該技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)150萬(wàn)盞LED球泡燈和100萬(wàn)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(shí)產(chǎn)權(quán),主要包括四大創(chuàng)新技術(shù):
一、設(shè)計(jì)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(jiǎn)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(shí)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(shí)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(shì)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(shí)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(guò)創(chuàng)新工藝和晶體場(chǎng)調(diào)制技術(shù),制備出發(fā)光波長(zhǎng)可調(diào)、無(wú)表面缺陷、高量子效率、低光衰、透過(guò)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(jiǎn)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(shí),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(dòng)下實(shí)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(guó)際領(lǐng)先。
專家組認(rèn)為,該技術(shù)成果的推廣為培育和發(fā)展LED照明產(chǎn)業(yè)提供了科技支撐,對(duì)于打破國(guó)外技術(shù)和產(chǎn)品的壟斷、突破國(guó)外貿(mào)易與技術(shù)壁壘、提高LED產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力,具有重要的科學(xué)意義。
最后,專家組建議,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(guó)LED照明產(chǎn)業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。