項(xiàng)目名稱：  陶瓷像素模塊化技術(shù)

ceramic pixel modular technology

申報(bào)單位：  上海三思電子工程有限公司

綜合介紹或申報(bào)理由：

選用非導(dǎo)電體的陶瓷材料做成散熱體，采使用厚膜技術(shù)，將LED直接焊接在散熱體上，解決了傳統(tǒng)LED燈具鋁基板在熱量傳遞過程中熱阻大的問題；采用燈束模塊的自主專利技術(shù)獨(dú)立散熱、獨(dú)立配光的像素?zé)羰?、通透式、模塊化的框架結(jié)構(gòu)，使得燈具散熱耗材少、體積小、重量輕，較傳統(tǒng)的照明燈，重量可減輕60％，且有更好的散熱效果； 將獨(dú)立的散熱像素裝到不同的支架上，形成整光源，然后再裝到燈殼上，形成各式各樣的燈具，如隧道燈、路燈、船用燈、安防燈、消防應(yīng)急燈、植物生長燈等系列燈具；這種模塊化的結(jié)構(gòu)，可以組合出不同功率的燈具，有效克服了LED光源安裝困難，拆卸更換LED不便的缺陷；采用多種智能調(diào)光方式，實(shí)現(xiàn)“二次節(jié)能”。運(yùn)用陶瓷像素模塊化技術(shù)生產(chǎn)的燈具，與采用鋁基板的LED照明燈相比較，LED結(jié)溫低約9℃，大大的提高了散熱性能與使用壽命，更加安全可靠，有利于大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場快速維護(hù)。

主要技術(shù)參數(shù)：

晶型：α-Al2O3 ；

氧化鋁含量：≥92% ；

密度：≥3.5 g/cm3 ；

抗冷熱沖擊：-40℃~85℃冷熱沖擊循環(huán)，產(chǎn)品無裂紋，炸裂現(xiàn)象；

關(guān)鍵尺寸穩(wěn)定性：≤0.5mm；

陶瓷與PIN針附著力：≥40N；

ROHS：滿足ROHS要求；

表觀：表面平整，無毛刺，缺口等不良缺陷。
與國內(nèi)外同類產(chǎn)品或同類技術(shù)的比較情況：

如圖
   

經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)分析：

近年來，我國LED照明應(yīng)用市場發(fā)展迅速，已成為全球LED燈需求大國。有不少企業(yè)從事生產(chǎn)和研發(fā)，雖然中國的LED產(chǎn)業(yè)越來越強(qiáng),但其高亮度產(chǎn)品的性能仍然落后于世界的領(lǐng)先水平。在應(yīng)用端的LED隧道燈更是形態(tài)各異，質(zhì)量參差不齊，除少數(shù)企業(yè)外，大多數(shù)產(chǎn)品未經(jīng)過嚴(yán)格的光、電、熱等方面的專業(yè)設(shè)計(jì)，而憑主觀想象任意組合、排布，故從測試和實(shí)際應(yīng)用效果來看問題不少。
　　要提升LED發(fā)光效率與使用壽命，解決LED照明產(chǎn)品散熱問題已成為現(xiàn)階段最重要的課題之一。而陶瓷材料有著絕緣性好、熱導(dǎo)率高、紅外輻射率大、膨脹參數(shù)低的特性，完全可以成為LED照明的新材料。目前，陶瓷材料重要用于LED封裝芯片的熱沉材料、電路基板材料和燈具散熱器材料。三思采用陶瓷作為散熱材料，對(duì)期融入“像素?zé)簟钡膶?duì)流、模塊化、光學(xué)等設(shè)計(jì)，形成具有獨(dú)特的模塊化結(jié)構(gòu)燈具，已在港珠澳大橋、2018國際進(jìn)口博覽會(huì)等重大項(xiàng)目中等到應(yīng)用。隨著生產(chǎn)技術(shù)、設(shè)備的改良，產(chǎn)品性價(jià)比大大提高，陶瓷像素模塊化技術(shù)的燈具將迅速成為LED產(chǎn)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的新寵。

技術(shù)及工藝創(chuàng)新要點(diǎn)：

1、技術(shù)及工藝創(chuàng)新性

     1）陶瓷散熱體導(dǎo)熱技術(shù)

     有效解決了傳統(tǒng)鋁基板在熱量傳導(dǎo)中存在的熱阻大的問題，提高了散熱效率；同時(shí)陶瓷具有耐高溫、低溫、耐酸堿等特點(diǎn)，也極大地提高了使用壽命；與鋁散熱器相比，大大降低制作過程中產(chǎn)生的環(huán)境污染；有效防擊穿，安全可靠，減少因絕緣引起的安全隱患。

     2）通透高效的“像素?zé)簟?/span>對(duì)流散熱設(shè)計(jì)

     將陶瓷散熱器設(shè)計(jì)成一個(gè)獨(dú)立的“像素?zé)簟保?/span>形成自對(duì)流散熱通道，使熱量分布相對(duì)均勻，讓LED工作產(chǎn)生的熱量以最快速度傳遞到空氣中，極大程度的減少了LED散熱器的用量，消除了因熱量的聚集形成的熱島效應(yīng)。同時(shí)，同時(shí)優(yōu)秀的散熱性能也可減輕整體燈具設(shè)計(jì)重量，并有效克服了LED光源安裝困難，拆卸更換LED不便的缺陷。

     3）模組式設(shè)計(jì)

    使得單位功率獲得更多的散熱面積，獲得非常好的散熱效果，降低了LED照明燈具的光衰，提高了光效和延長了燈具的使用壽命。同時(shí)，這種結(jié)構(gòu)的燈具，任何一個(gè)模組都能單獨(dú)更換，當(dāng)一個(gè)部分發(fā)生故障時(shí)，只需更換故障模組，而無須更換其他模組或整體更換就能繼續(xù)正常工作。便于標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，極大地降低生產(chǎn)成本。

    4）獨(dú)特的配光設(shè)計(jì)

    可根據(jù)使用環(huán)境的需要，從基本的光學(xué)折射反射理論和能量守恒理論以及實(shí)際的應(yīng)用場景出發(fā)， 最終得到需要目標(biāo)的照度分布，對(duì)LED燈具進(jìn)行透鏡和反射鏡配光的“逆向”設(shè)計(jì)，使得燈具不但有很高的的發(fā)光效率還具有很高的利用系數(shù)，達(dá)到理想的照明效果。

    5）獨(dú)特的燈具智能控制技術(shù)

    開發(fā)的照明燈具控制系統(tǒng)軟件，可以按不同的環(huán)境和工作場合設(shè)計(jì)需求功能，根據(jù)探測到的環(huán)境照明條件、環(huán)境溫度、時(shí)間等數(shù)據(jù)對(duì)燈具的亮度進(jìn)行智能控制，調(diào)節(jié)不同環(huán)境照明的整體亮度，從而實(shí)現(xiàn)最大限度的節(jié)電。

2、技術(shù)實(shí)用性

采用陶瓷作為安裝導(dǎo)熱材料，有效解決了傳統(tǒng)鋁基板在熱量傳導(dǎo)中存在的熱阻大的問題，提高了散熱效率，同時(shí)陶瓷具有耐高溫、低溫、耐酸堿等特點(diǎn)，也極大地提高了使用壽命；模塊化設(shè)計(jì)，有效克服了LED光源安裝困難，拆卸更換LED不便的缺陷。該技術(shù)具有可塑性高、適用范圍廣、生產(chǎn)方式簡單等特點(diǎn)，可以在照明領(lǐng)域大規(guī)模推廣使用。

3、技術(shù)經(jīng)濟(jì)性

陶瓷散熱體與與鋁散熱器相比，大大降低了在制造過程中產(chǎn)生的環(huán)境污染和生產(chǎn)成本。在加上原材料易獲得的特點(diǎn)，極大地的降低了產(chǎn)品成本，提高了產(chǎn)品的競爭力。

實(shí)際運(yùn)用案例和用戶評(píng)價(jià)意見：

產(chǎn)品已經(jīng)在港珠澳大橋照明工程中，隧道、道路、景觀等所有的照明燈具全部安裝的三思LED模塊化陶瓷燈具，目前已安裝燈具24000 余盞。同時(shí)，2015-2018年，先后在渝昆高速、龍瑞高速、安龍高速等照明項(xiàng)目中累計(jì)安裝了40多萬盞標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化燈具。隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，節(jié)能低碳、電力調(diào)度，積極鼓勵(lì)采用節(jié)電技術(shù)產(chǎn)品等措施的推行，LED智能燈具將會(huì)以其低能耗、環(huán)保、高光效、易控制等特點(diǎn)，必將全面替代鈉燈，引領(lǐng)人類步入道路照明新時(shí)代。

獲獎(jiǎng)、專利情況：

實(shí)用新型 ZL201120016796.1
   

申報(bào)單位介紹：

上海三思，LED行業(yè)首個(gè)牽頭承擔(dān)“863”項(xiàng)目、十三五國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的民營科技企業(yè)，集研發(fā)、智造、銷售和服務(wù)于一體，研究開發(fā)和生產(chǎn)制造實(shí)力在國內(nèi)同行中首屈一指。高端LED顯示屏、LED智能照明燈、智慧系統(tǒng)集成三大系列產(chǎn)品，全面集中了光學(xué)、結(jié)構(gòu)、材料、電子、軟件、電源、電氣、自動(dòng)化、系統(tǒng)集成等邊緣交叉學(xué)科和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的最新技術(shù)成果，以國際一流的先進(jìn)水平、品質(zhì)高尚的視覺享受成為港珠澳大橋、中國衛(wèi)星發(fā)射控制中心、紐約時(shí)代廣場等眾多重大場所的應(yīng)用典范，樹立起享譽(yù)海內(nèi)外知名品牌的民族大旗！