LED灯丝也叫LED灯柱，以往LED光源要达到一定的光照度和光照面积，需加装透镜之类的光学器件，影响光照效果，会降低LED应有的节能功效，LED灯丝实现360°全角度发光，大角度发光且不需加透镜，实现立体光源，带来前所未有的照明体验。

1 LED灯丝灯采用HVLEDs创新技术

LED灯丝灯采用高电压、小电流的HVLEDs创新技术，灯丝灯在点亮工作时只赋予10-15mA的小电流驱动即可发光，与传统的低电压、大电流的LED灯泡300-700mA驱动电流相比，同样单位面积的LED管芯的瞬时发热量大大减小，用HVLEDs技术设计的照明光源可以做到亮而不烫。传统的5W的LED球泡点亮时的灯头瓶颈温度可达摄氏75-95度，而同功率的LED灯丝灯，点亮8小时后，A60玻璃泡的温度在摄氏36度以下。LED灯丝灯可以实现真正的安全使用。电子产品的降额使用设计技术是延长电子产品寿命的有效手段。

目前技术设计、生产的4W LED灯丝灯流明数可达400-520LM，相当于40W-50W的白炽灯亮度，光效可达100-130LM/W。

LED灯丝灯产品囿于A60球泡灯和C35蜡烛泡、拉尾泡，它们内部的空间都很小，需靠有限容量的特种气体和玻璃泡导热、散热，目前的框架结构和玻璃泡的空间只适宜做5W以下的小功率灯泡，才能保证LED灯丝灯长时间点亮发光而不发烫。其产品如图1所示。如要增加功率需要选用有更大空间的A80、A100的玻璃泡。

2 LED灯丝设计的关键技术

LED灯丝灯的关键技术有：LED灯丝设计制造技术、灯丝灯玻璃泡封排技术、无频闪恒流驱动电源技术。这些关键的设计、制造技术都是灯丝灯制造厂商所必须关注和具有的。

LED灯丝设计的关键技术涉及以下几点：

　　● 灯丝形状设计;

　　● 灯丝工作电压设计(考虑整灯系统效率);

　　● 灯丝工作电流设计(A60 4W整灯点亮8小时玻璃泡不烫);

　　● LED芯片的面积与功率(小面积、小功率);

　　● LED芯片发光角度(无背镀芯片才能实现360度发光);

　　● 灯丝的工作状态设计( HVLEDs ，VF高压，小电流、全串);

　　● 衬底材料(透明而有刚度，如蓝宝石、透明陶瓷、玻璃);

　　● 色温调节(黄磷荧光粉 + 红粉);

　　● 蓝光泄出(黄磷荧光粉全部裹覆);

　　● 引脚设计(杜绝锡焊，引脚采用咬合技术);

　　● 符合玻璃泡封排的技术需要(适合瞬间高温)。

LED灯丝是灯丝灯的核心技术之一，LED灯丝的技术参数和品质，涉及LED灯丝灯的亮度、色温、显指和使用寿命、冷热态流明比。

LED灯丝制造技术目前有传统封装用的“固晶技术”和刚兴起的“覆晶技术”。固晶技术需要打金线，覆晶技术即使用倒装LED芯片，如同普通电子元器件那样贴片，过回流焊即可。生产工艺不同，生产成本不同。本文以固晶技术为例。

3 蓝光泄出

LED照明光源和灯具是不允许有蓝光泄出的。蓝光有害人类的眼睛健康，特别有害于儿童的视网膜!因此，保证LED光源和灯具没有蓝光泄出是每一位有良心的企业家和工程师的责任和担当;杜绝LED光源和灯具蓝光泄出，也是产品质量的基本保证。

LED灯丝的剖面，1是蓝宝石基条，2是无背镀蓝色LED芯片，5是金线，6是黄磷荧光粉，从图可见黄磷荧光粉已将整个蓝宝石基条涂覆包裹，LED的蓝光不会泄出。

如果LED灯丝只在上下二面涂覆黄磷荧光粉，那么左右两侧切面一定会有蓝光泄出的。有些灯丝在生产时是联排涂覆黄磷荧光粉后再将基条用激光切开的，透明基条两侧没有涂覆黄磷荧光粉，蓝光会循此透明基条边缘泄出，如图3所示。这种不合理的生产工艺需要改正。

有蓝光泄出的LED灯丝在常态下，很容易用肉眼观察和鉴别的，如图4所示LED灯丝，蓝宝石基条的上下两面都已覆盖黄磷荧光粉，而其两侧可见蓝宝石基条，LED灯丝点亮时，蓝光会循此泄出，可用光学仪器检测。

4 采用咬合技术的引脚

鉴于LED灯丝灯的玻璃泡封排的工艺具有二次瞬间的高温(800-1000 ºC)过程(图5)，LED灯丝的引脚不能采用锡焊，必须采用咬合技术的引脚，这样才能保证在玻璃泡封泡过程中的良率。

焊锡是由锡(熔点232度)和铅(熔点327度)组成的合金。由锡63%和铅37%组成的焊锡被称为共晶焊锡，这种焊锡的熔点是183度。因此点焊在灯丝灯芯柱上的LED灯丝在封装过程中遭遇瞬间高温环境，焊锡会发生二次熔化，造成焊点的虚脱和假焊，灯丝灯在封排成灯后可能会被正常点亮，但在发货的运输震动后，虚焊脱开，到客户端可能会不亮。按照目前用锡焊灯丝生产的灯丝灯，成品发货后检验不良率很高。唯一有效的检测手段是对成品出厂前进行震动试验后再检测，能点亮的可以出厂。

咬合技术引脚是采用特殊的引脚设计，引脚与透明基条的结合，不是靠银浆树脂或锡焊连接，而是采用物理的三面夹住的紧压连接，不受高温的影响，生产实践证明是目前最科学有效的连接办法。

采用咬合技术引脚的LED灯丝在玻璃泡封排的工艺过程中就不可能发生因高温LED灯丝引脚虚焊的情况。图6是采用咬合技术引脚的LED灯丝，黄磷荧光粉已将其全体裹覆，这是品质良好的LED灯丝基本要求。

5 LED灯应无频闪

无频闪是良好LED光源和灯具的基本要求。有频闪的光源将导致人眼的快速疲劳，影响人类眼睛的健康。

LED光源和灯具的频闪主要源自于劣质驱动电源，如阻容降压供电、纹波趋高的开关电源。检验和判别LED光源和灯具是否有频闪?简单的办法可以使用人人都有的简单工具，打开手机的拍照和摄像功能，电子取景器即镜头对准要观察LED光源，取景画面占手机屏的2/3面积以上，特别是对着LED光源近距离观察，如手机液晶屏上看到光源有明显的黑条纹滚动或有明暗的变化(图7)，就可以断定有频闪。频闪即有频率的闪动，是一种周期性的重复的闪光，包括可见的频闪和不可觉察的高频频闪。50—200Hz的低频率闪动是人类肉眼所能看到的，对儿童和年轻人来说可能是非常敏感的，频闪容易使眼睛疲劳。

对于LED光源和灯具的频闪，美国在IEEE PAR1789《LED照明闪烁的潜在健康影响》中诠释了频闪的危害性。因此，LED光源和灯具不应有频闪。

6 做好电源可去塑件

做好LED灯丝灯的开关恒流驱动电源可去除早期灯丝灯为掩盖灯头内电源高度的白色塑件，国外市场客户都要求除去塑件，使灯丝灯更像白炽灯。

　　新一代LED灯丝灯专用开关恒流驱动电源芯片，集成了更多的LED灯丝灯需要开关恒流驱动电源所需要的各种电气性能和保护功能。具有很优秀的性价比，电源的BOM的成本在RMB2.00元以内，完全可以满足生产平价LED灯丝灯的低成本、高性能的要求。可以设计生产可以放入E27、E14灯头内的非隔离开关恒流驱动电源。电解电容器是性价比很好的纹波滤除器件，可有效防止频闪。艾华应灯丝灯系统设计师的要求，专门开发、生产降低高度和瘦身的灯丝灯专用电解电容器，性价比较好。图8是无频闪、去塑件的新一代LED灯丝灯，使用低高度、非隔离开关恒流驱动电源。

7 向自动化要生产力

LED灯丝灯将是一种全世界老百姓都用得起的平价LED照明光源，LED灯丝灯将是一个普天下都能使用和销售的蓝海产品，LED灯丝灯应该是性价比很好的消费电子产品，因此自动化生产是降低产品成本的关键手段，向自动化生产要生产力。为此创新研制开发成功“LED灯丝自动点焊机”、“灯丝灯封排一体机”、“自动打胶机”、“自动装头焊线机”等自动化生产设备(图9)。所有产品生产过程中最贵的成本应该是人工，因此LED照明产业必然会走向自动化，向自动化生产要生产力，依靠自动化来节省生产成本。

8 LED灯丝灯新发展

设计A60、C35的LED灯丝灯的初衷是救白炽灯厂，利用白炽灯厂的高透光率玻璃资源和成熟的玻璃灯泡生产工艺技术，创新发展新一代LED灯丝灯泡，造福社会民众。囿于A60的有限空间，采用高电压小电流驱动LED灯珠的新技术，设计四根1W灯丝串并的LED灯泡，发光可以达到400LM-520LM，相当于40W的白炽灯亮度，而且连续点亮8小时，玻璃泡的外周温度可在35℃以下。生产不烫的、安全耐用的LED灯泡新光源。

如在A60灯泡内用增加灯丝数量的方法提高亮度，如6根或8根，由于有效散热空间没有增加，导致灯丝散热不畅，灯泡内热量积聚，玻璃泡的温度会快速上升，因此LED灯光衰会早期产生。有悖灯丝灯的设计初衷。

随着LED照明技术的不断创新，LED灯丝灯的技术将有飞跃的发展，LED灯丝灯的创新产品将层出不穷，LED灯丝灯越来越受到世界市场的欢迎，LED灯丝灯的产量必然趋向蓝海。

灯丝灯的前世今生

初见灯丝灯，你会以为：白炽灯泡又在流行了!大玻璃球泡和发光的细丝就像一位熟悉的“故人”——当然这不是传统的白炽灯，这些灯丝实际上是用LED串成的，产品形状从简单的线性形到美丽的艺术作品形状，拥有曲线和转弯，显得美轮美奂。

灯丝灯的最早出现是在2008年，日本牛尾光源推出的由LED灯珠构成灯丝的仿传统白炽灯，引起业内极大关注，并且实现量产化。随后以LED灯丝为光源的蜡烛灯、水晶灯、球泡灯开始大量出现且被越来越多的消费者所接受，当时适用的场合主要是在五星级商务酒店、高档豪华住宅等室内照明场所，在人们的心理当中，它是一种高档的代名词。因为它兼备了两种精神——复古与创新。随着技术的进步，LED灯丝的降价使灯丝灯逐渐平民化起来，开始飞入寻常百姓家。

当灯丝灯开始流行并渐成气候之时，业内不免众说纷坛。由于LED灯丝灯具有大众习惯并熟知的传统白炽灯的大角度发光形式，为有“复古风”情结的怀旧人士所热捧，他们认为灯丝灯是真正意义上的代替白炽光最理想的光源;另一方面，应用群体中的“技术控”们又在灯丝灯的散热和光衰等问题上纠结不已，断言灯丝灯装饰意义大于照明功能意义，不可能在销售环节真正流行起来。

可无论怎样争辩，事实是从去年开始，灯丝灯就火了，在众多国内外大 牌加入之后，灯丝灯之战的硝烟味逐渐变浓。

灯丝灯看似生逢其时，但在实际应用中也暴露出不少问题和缺陷。灯丝灯的优势和劣势，就像天平的两端，忽高忽低、摇摆不定。

综合而言，LED灯丝灯的优势非常明显：一、由于封装器件是全周发光型，一次光学损失较小，灯丝灯的光效较高;二、灯丝灯的灯丝本身即为全周发光，二次光学配光成本降低;三、灯丝灯依托气体散热，因此五金塑料结构改为玻璃;四、灯丝灯可以采用HV线路结构来实现简易调光功能。

这些优势使灯丝灯在当下贴片市场毛利几乎无利润的前提下，具有巨大的发展空间。与此同时，据专家预计，在各国相继出台禁用(禁售)白炽灯的法规或计划，而一旦2016年10月1日起所有15W以上60W以下的白炽灯停止生产和销售，市场对LED灯丝灯的需求还将呈爆发性增长。

然而，看似各方面利好的灯丝灯也存在不少就目前而言还无法克服的难题：一、工艺难、散热差、易破损。LED灯丝灯在生产中所存在的问题依旧不容忽视：制程难度较高，需整合几种不同工艺、良率低;超过8W的LED灯丝灯就容易出现散热问题;易破碎，在生产及使用过程中容易损坏;二、成本高、封装较讲究。灯丝灯的推广存在困难主要是受困于其高昂的成本及大瓦数的缺失使得LED灯丝灯目前还仅限于花灯市场的应用，此外，原材料的配套也增加了成本，因为灯丝灯在规格和形状上都没有一个标准，加上其市场量不大，造成配套材料基本属于定制，制造成本居高不下。三、消费者接受程度低、推广难。

如何解决以上灯丝灯的难题成为摆在灯丝灯企业面前的重要课题，灯丝灯真正进入广大市场之路还很漫长。