使用E17型小型燈泡的照明市場對LED而言也非常有吸引力。
夏普推出了外形尺寸非常接近E17型燈泡的產(chǎn)品。
東芝照明技術(shù)通過更新LED燈泡的電源電路實現(xiàn)了小型化。
夏普與東芝照明技術(shù)從2010年2月開始先后供貨形狀接近E17型小型燈泡的LED燈泡。E17型燈泡市場“是供貨量不斷增加的潛力市場”(東芝照明技術(shù)總部LED產(chǎn)品技術(shù)部LED產(chǎn)品技術(shù)主要負責人兼參事酒井誠),預計2012年E17型燈泡將占日本國內(nèi)燈泡市場的4成左右。
夏普和東芝照明技術(shù)為了開拓這一有望增長的市場,采用小型化技術(shù)發(fā)起了挑戰(zhàn)。兩公司均通過新開發(fā)的電源電路和LED封裝實現(xiàn)了小型化。
投入AQUOS電源開發(fā)團隊
“開發(fā)工作完全是設計先行”(夏普健康及環(huán)保系統(tǒng)業(yè)務本部LED照明業(yè)務推進中心副所長兼商品企劃部長桃井恒浩)。確定了無限接近E17型燈泡外形尺寸方針的是夏普。
為實現(xiàn)電源電路的小型化,夏普投入了液晶電視“AQUOS”的電源開發(fā)團隊。直接使用原來的E26型LED燈泡使用的電源電路時,變壓器和電解電容器過大,無法收納于E17型燈泡內(nèi)。因此,AQUOS的電源開發(fā)團隊大幅改進了電源電路,將此前的降壓斬波方式變更為回掃方式。此舉在大幅縮小變壓器尺寸的同時,還成功地將電解電容器替換為了小型的陶瓷電容器。
夏普通過縮小變壓器尺寸、變更電容器等,將電源電路縮小到了可以收納在E17型產(chǎn)品內(nèi)的尺寸(a,b)。還新開發(fā)了可以高密度安裝LED芯片的封裝(c)。
不過,為了實現(xiàn)小型化,不得不采用比原來價格要高的電子部件。為了控制成本增加,夏普通過增加LED燈泡的產(chǎn)量降低了電子部件的采購價格。此前的LED燈泡的制造規(guī)模為每月20萬個,此次增加到了每月50萬個。“從使用半導體和電子部件這點來看,照明與數(shù)字家電相同。通過大量生產(chǎn)可降低成本”。
為小型化做出貢獻的另一個要素是新開發(fā)的LED封裝,可將40個藍色LED芯片安裝到12mm×15mm的封裝內(nèi)。原來采用的是將安裝有數(shù)個藍色LED芯片的數(shù)mm見方封裝平面排列的方式,這樣就無法在E17型LED燈泡上配備所需的數(shù)量。
夏普在供貨E17型LED燈泡之前,從2010年初開始量產(chǎn)藍色LED芯片。當時是提供給公司內(nèi)部的,此次E17型LED燈泡中就有一部分使用了這種藍色LED芯片。
采用4層底板實現(xiàn)小型化
東芝照明技術(shù)則將電源電路的印刷底板由兩面產(chǎn)品更換成了4層產(chǎn)品,同時還將電解電容器等電子部件更換為小型產(chǎn)品,從而實現(xiàn)了小型化。據(jù)悉,這是該公司的LED燈泡首次采用4層印刷底板。
對于將印刷底板由兩面產(chǎn)品更換成了4層以及采用小型電子部件帶來的成本上升,通過降低其他部件的制造成本來抵消。比如,改變被稱之為glove的樹脂半球狀護罩的制造工藝,還將用于放熱的樹脂用量降低到了最低。
LED封裝通過將56個藍色LED芯片收納于一個封裝內(nèi)實現(xiàn)了小型化。為了高密度配備LED芯片,東芝照明技術(shù)自主開發(fā)了安裝設備,藍色LED芯片則從外部采購。
東芝照明技術(shù)的E17型LED燈泡的特點是支持密封型器具。與此相反,夏普出于“由于沒有生產(chǎn)照明器具,因此很難對多種器具進行驗證”的考慮,沒有支持密封型器具。