LED智能照明热门 SiP整合方案成关键
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随着基本型LED照明灯具，在LED晶粒、驱动IC、灯体散热等技术发展日趋成熟，由于投入者众，也让LED照明市场趋于削价抢市占的窘境，为了凸显产品价值与特色，LED灯具也者也逐步将研发方向摆在智能照明相关应用，期待透过高附加价值与更弹性的照明条件，创造更高额的产品利润…
在市面充斥大量强调节能、省钱、高亮度的LED球泡灯、板灯等产品后，除了节能优势外LED照明还能发挥原有专注替代传统灯具的新颖市场，开发更多额外效益的智能型产品？
LED正逐步取代传统灯具
已经成为各大LED灯具业者积极努力地开发目标。尤其是LED照明光源，基本上与传统照明灯具已有极大的差异，因为LED属于点状光源，在替代球泡灯设计方案早期就有业者尝试采用如玉米机构设计的玉米灯，形成如白炽球泡灯的全周光发光型态，而在业者不同的测试与研发，需要较多基板组构与繁复工法的玉米灯已经渐渐式微，反而透过单板光电合一设计，可让LED球泡灯有更低廉的产制成本，再利用高导光的耐热塑料灯壳进行光型调整，一样也可达到近似玉米灯的高输出水准。
但早期LED灯具发展上，仍大量仰赖兼容于传统灯具的替换型产品，例如E27或是其他接口的球泡灯替代产品，让使用者可以直接购买对应接口、电压、尺寸的LED球泡灯换用，但相同的，在LED灯具中要将驱动芯片、恒压/恒流电路整合在球泡灯中，已有相当多成功且具高能源转换效率的解决方案释出，而单板光电合一设计方案，也为LED球泡灯争取更多的机构空间，自然球泡灯仅需镂空或是利用空气热对流就能完成灯泡的散热处理，而不用每款产品都要利用高成本铝挤型散热鳍片改善LED灯具的散热表现。
低价LED球泡灯无法调光 LED面临部分市场进入不易
虽说在LED灯具的品质、光型、恒压/恒流稳定度等各方面表现，目前已经得到极佳的产品水准，但实际上LED灯具却仍无法直接替代传统灯具，因为使用者常用的调光需求，在制式低价取向的LED球泡灯就无法支持，接上市电后也只能选择恒亮或是关闭，这在灯具的环境情境营造用途上，反而成为LED灯具切入市场的阻碍。
另即便LED灯具可透过电压、电流控制改变发光光色(色温)、调光等应用，但实际上所搭配的LED驱动解决方案却成本相对较高，导致初期导入的用户并不多，对应产品也相对较少。但也因为LED基本款灯具在性价比已经有一定水准，市场相当成熟也多半出现削价竞争态势，LED大厂为了创造更高的产品价值，势必也需要针对整合无线网通技术、智能调光、智能变化照明色温等热门功能，发展对应智能照明应用产品。
无线网通技术上身 LED发展智能应用如虎添翼
然而，发展智能照明，归纳相关技术可以发现，除了LED驱动电路外，无线网通整合、使用者端的控制软件整合，就很明显造成相关业者开发新品的瓶颈，而新一代结合智能照明应用所需的驱动/控制整合芯片，目前已吸引不少驱动IC大厂投入，例如Texas Instruments、Fairchild与Dialog已投入开发功耗更低、尺寸更小、高度整合的LED驱动IC，并规划在解决方案搭配ZigBee、低功耗蓝牙(BLE)或数码可定址界面(DALI)等相关LED灯具控制技术。除了驱动IC方面的产品积极精进、改善外，左右LED光源发光效能与光型表现的关键LED封装厂，则是加码投入发展中/高功率LED驱动改善DOB(Driver on Board)与COB(Chip On Board)封装技术成熟度，两种技术都可以在目前的灯具找到对应应用。
不管是COB还是DOB，都可以有效在有限面积下整合中高功率的LED发光需求，相关技术对于发展低成本、高效益的中/高功率LED照明产品有极大的助益，而也有越来越多的LED灯具直接将LED的驱动IC、PCB和灯具直接结合设计，建构料件更精简、机构使用率更高的光电一体化架构，以达到衔接智能照明系统设计的基本要求。
LED数码调光应用需求 将在2014持续增温
在众多智能化应用中，LED的调光在技术门槛与使用需求较为迫切，前面提到碍于成本考量，替代升级型的LED球泡灯、板灯，基本上是看不到有调光(Dimming)方案整合，但在智能照明中调光的角色就会相对较高，但能否顺利整合到驱动方案中，仍需在料件成本、产品用量达到一定程度，才有可能将相关应用推出商品化产品。
而光电一体化设计，最大的效益就是在BOM物料清单可以大幅减少，达到制作成本压缩、载板面积更小化等目的，但一体化要做得好，就要在驱动电路上进行进阶整合，除在芯片面积、能源功耗、使用效能都会产生影响，在加上需整合延续传统灯具常见的调光应用需求与最终解决方案的低成本优势，才能有效制作出让使用者趋之若鹜的终端产品。但实际上也是因为整合的线路、元件复杂度提升，原有LED灯具常用的隔离线性驱动方案则必须再进行优化，例如简化驱动电路的线路布局、减省非必要的隔离元件与电容器，也能让驱动方案更趋于小巧，有利于灯具所需的光电一体化设计目标。
微型化整合 LED灯具不改外型即拥有智能
另在调光关键技术方面，LED照明光源应会朝向以数码脉冲宽度调变(PWM)调光技术方案为主流，这也会取代传统的TRIAC调光方案，而调光方案另可再衔接ZigBee或是Wi-Fi无线网通技术，达到无线调光或数码调光技术(DLT)进行产品整合。而看准LED灯具的调光技术整合市场，也有越来越多业者投入DLT数码调光技术方案，该技术可支持数码定址之多通道通讯协定，能直接延申现有的Phase-cut系统调光技术，同时还能改善不同调光技术的应用限制，目前有OSRAM、Dialog等业者看好DLT，并计划藉由新技术推出低成本可数码调光的LED照明产品或解决方案。
而智能照明目前最热门的，仍是在无线网通技术选用的规格之争，其中以Wi-Fi技术最被看好，因为现今9成以上的智能装置、平板电脑、笔记本电脑大多搭载Wi-Fi无线通讯模块，市场渗透度相当高，相关LED业者不需冒着网通技术不兼容的问题而不挑选Wi-Fi无线技术，但另一方面，智能照明也是因为市场方兴未艾，很多周边规范不是建构中就是付之阙如，除了Wi-Fi技术外目前仍有PLC、ZigBee、Z-wave、BLE甚至GPRS都想抢这波智能照明应用的网通技术导入，Wi-Fi技术甚至可达到主流的IEEE802.11n/ac。
也是延续前述LED灯具光电一体趋势，若要做到球泡灯可置入的水准，则关键的驱动芯片、网通控制芯片、运作芯片等只能利用半导体技术进行整合，这也带起LED智能驱动芯片朝SiP(System in Package)系统级封装制作的商机暴增，而智能照明务必整合的中/长距离无线遥控、智能平台运行、驱动与调光电路整合，就必须利用SiP为驱动芯片进行大幅瘦身，而在灯具受控端与操作者的主控端，则仍必须延续低功耗整合设计目标，甚至还要能延续与用户家中的智能家电协同运作，才不会整合出跛脚耗能的智能照明系统。
