進軍LED燈具國際市場，取得認證為當務之急

一般認為2012年將是LED照明起飛的一年，個中原因當然就是各國陸續開始禁用白熾燈，且中國大陸將半導體照明列入七大戰略性新興產業；預計在今年(2012年)補助超過千萬支LED燈具。此外，在今年年初的南韓市場上，取代40瓦的LED燈泡已跌破10美元，種種因素讓人相信LED燈具的春天已經不遠，商機處處。

尤其是相對成熟的國際市場，更是LED燈具業者亟欲切入的區域。然而，要切進全球各地的LED燈具市場，則符合各地規範為首要之務。例如美國環境保護局(EPA)所推動的能源之星(Energy Star)便是各大LED燈具外銷企業要注意的門檻。

能源之星標誌是由美國環保署(Environmental Protection Agency, EPA)和能源部(Department of Energy, DOE)共同創建，旨在保證所列管產品的能效符合法規要求。自2011年1月1日起，所有由製造商提出參與能源之星計畫的全新產品，必須通過EPA認可的認證機構(EPA-recognized CB)審核，並根據特定條件完成認可測試(Qualification Testing)，才能使用能源之星標誌。因此LED燈具必須同時滿足相對應的安全要求才可進入美國市場。

進入美國市場，能源之星為門檻

能源之星照明產品標準的發展，若從光源種類來看，初期可分為LED光源和傳統光源，LED光源的照明產品包括LED燈泡和LED燈具，傳統光源的照明產品包括使用白熾燈，HID燈，螢光燈的燈具和緊湊型螢光燈泡。根據UL南沙檢測中心所提供的資料指出，目前能源之星照明產品標準正在進行整合工作。現行燈具類產品規範共有四本：燈具、一體式LED燈泡，以及緊湊型節能燈和裝飾燈串。這些規範分別由美國EPA和DOE制定，但因存在了要求不統一，涵蓋產品少等缺點，長期以來無法全力滿足業界需要。因此，現階段標準將整合為三大部份，分別為燈具、家用(替換型)燈泡及裝飾燈串。不同的產品型式需符合不同的標準。

上述提到的UL南沙檢測中心，為UL在中國廣州南沙所建立的檢測服務中心，不僅可為大中華區客戶提供完備的檢測服務(Verification Services)，包括商品測試，檢驗與審核等專案，更將有助於製造商從產品的研發設計階段至最終投入量產的過程中，導入更具成本效益且全面的管理平臺，並可進一步強化零售供應鏈的品質管制。

UL檢測服務中心針對包括LED燈具在內的家電、消費性電子、照明設備等多項電器電子產品，進行可靠性測試、性能測試及能源能效測試等服務，此座服務中心的建立是繼紐西蘭、美國和英國的測試中心之後，UL在亞洲拓展的第一個檢測服務據點。UL副總裁暨大中華區總經理周威方表示：“美國能源之星是美國政府主導的能源節約認證計畫，目前已經被廣大的北美採購商和消費者所接受。UL正積極在大中華區建立當地化的測試能力，以期為廠商同時提供安全和能效認證的一站式服務，進一步説明兩岸三地的製造商加快出口北美市場的速度。”

據瞭解，UL南沙檢測中心內部並建置有全球首屈一指的燈具實驗室，該實驗室擁有世界級的先進測試設備，包括最新的分散式亮度計、積分球及LM-80測試系統。UL可針對照明設備等多數電器電子產品，提供光電性能測試以及能源能效測試等服務。此外，UL檢測服務中心的照明光源LED燈具測試實驗室，是目前全球規模最大的LED燈具及光源性能測試實驗室之一。

由於美國市場龐大，各驗證單位無不極力爭取相關資格。例如宜特科技便已剛通過美國國家環境保護局(EPA)授權機構TAF(全國認證基金會)在LED LM-80(光通維持率)的認可資格，這項認可代表宜特獲得授權，LED廠到宜特執行的LM-80測試報告將可成為向EPA申請能源之星認證的正式檔，有利LED廠商進軍美國市場。宜特科技創建於1994年，目前在臺灣新竹、上海、昆山、北京、深圳、廈門與日本亞洲等地及美國矽谷皆已建立據點。

美國電光源包裝，需加貼新標籤

除能源之星對LED照明有所要求外，美國聯邦貿易委員會並規定自2011年6月起，在美國銷售的電光源包裝上需加貼新標籤，不符合新標籤要求的電光源將不允許在美國境內銷售。法規要求，新標籤將取代原來單一的以功率來區分各類電光源的模式，要求增加光通量、每年耗能成本、平均壽命、色溫、含汞量等與電光源能源效率和含有毒有害物質有關的資訊。新標籤的內容將使消費者能夠清楚地識別不同電光源的節能和環保水準，在鼓勵使用自鎮流螢光燈、LED燈等高能效產品的同時，使白熾燈泡等低能效的電光源產品最終退出美國市場。

日本公佈最新規定，加貼圓形PSE標誌

除美國市場外，日本的動態也值得注意。日本經濟產業省於2011年7月1日公佈《關於修訂電氣用品安全法施行令的部分內容的政令》。根據該政令的最新規定，進入日本市場銷售的LED燈泡及LED電燈器具將於2012年7月1日開始需加貼圓形PSE標誌。這標誌著LED燈及LED燈具成為《電氣用品安全法》管制對象。

日本LED產品認證的安全和電磁相容標準目前只有省令1項，省令2項的協調標準尚未出臺。因此與LED相關的IEC標準不在《電氣用品安全法》接受範圍內。從2012年7月1日開始，最可行、最省成本的方法是依據日本省令1項的技術基準製造LED燈泡和LED電燈器具。

誠如前文所言，欲進軍國際市場，符合相關標準為第一要務，而在驗證夥伴的選擇上，則建議應以公信力為首選，以免後患無窮。

高亮度LED的認識

以LED 晶粒製造商Philips Lumileds 之高功率、高亮度的產品為例，分別解釋LED的光輸出與溫度的關係、LED壽命與操作電流、接面溫度（Junction temperature）之間的關係。
下圖為LED光電轉換效率與溫度之關係。LED光電轉換效率的意義為：發光亮度（lm）／輸入功率（mW）的比值。另，其thermal pad的溫度，是指LED 封裝基板底面的溫度。其光電轉換效率為1時，係指thermal pad的溫度維持在常溫25℃下時的狀況。由圖可知，光電轉換效率在thermal pad的溫度愈低時，光電轉換效率愈高，在thermal pad的溫度愈高時，光電轉換效率愈低。
但在一般熱管理上，無法以被動的方式，將thermal pad維持在與環境溫度相同的溫度；因此，實際操作下，thermal pad的溫度將遠高環溫，因此LED的效能將因接面溫度的上升而降低。以圖2為例，當LED 封裝基板底面的溫度達110℃時，效率已降至約為25℃下時的狀況的80%左右而已，散熱的技術與系統效率可見一斑。

圖2：LED的發光特性與溫度的關係

值得一提的是，主動式的強制對流(如使用風扇等)，相較於被動式自然散熱(如僅以散熱片散熱)的方法，學理上有約10倍的效能，故在散熱界真對高瓦特數/高熱量的產品，一般會以主動式的強制對流來解決散熱需求。
在說明下圖之前，需先解釋圖中（B50，L70）的意義。B50表示有50%的LED，經過一段時間之後，其LED亮度還能維持在原初的亮度值的70%（L70的意義）以上；最常見的失效模式，是亮度不足或是點不亮。而此定義，維持傳統燈泡對壽命定義的方式。
為什麼要以70%為亮度衰減的閥值呢？原因是任何光源，當其亮度衰減到原初亮度的70%時，人眼剛好可以鑑別其亮度的衰退，產生明、暗的感覺。另外若針對戶外用的LED燈具，因考慮到爾後維修的成本高，有些要求會將B50提高為B10(指10%無為失效模式)，其亮度的維持度與壽命將因此而降低。

 

圖3：LED期望壽命與驅動電流、接面溫度之間的關係

由圖3可知，愈低的操作電流，LED可承受更高的接面溫度（Junction temperature）；反之，操作電流愈高，接面溫度須維持在較低的水平。
舉例來說，LED路燈其上每顆LED的操作電流為1.5A時，要維持LED晶粒在6萬小時的期望壽命下，其接面溫度需要低於120℃；而當每顆LED晶粒操作在700mA時，在同等6萬小時的期望壽命上，LED接面溫度可以提高到142℃。但是圖三有一沒有說明的，即愈低的輸入電流、愈低的接面温度，其光電轉換效率愈高、愈節能環保；因此，在目前的階段中，要使LED路燈顯現節能、環保的優勢，必須具備較高的光電轉換效率，因此好大一部份的LED路燈製造商將其每顆LED晶粒的驅動電流維持在350mA左右。
只有少數散熱有較高技術水平的公司，可以將其LED晶粒的驅電電流提高到700mA以上；如此，這類的供應商，其LED路燈模組的價格，將因使用更少的LED晶粒，而達到成本低減的目的，同時並顯現節能、環保的述求。

皇家飛利浦電子公司

荷蘭皇家飛利浦電子公司是一家多元化的健康及優質生活公司，專注於提供及時的創新產品以改善人們的生活。作為醫療保健、優質生活及照明的全球領導者，飛利浦以客戶導向為基礎，秉 持「sense and simplicity」 之品牌承諾，結合科技與設計提供以人為中心的解決方案。

總部位於荷蘭， 飛利浦現有約117,000位員工活躍於全球100多個國家。2010年之營業額達223億歐元。在心臟照護、重症治療、家庭醫療保健、節能照明解決方案、 創新照明應用、以及個人優質生活與娛樂產品皆為市場領導者。在男性刮鬍及修容、可攜式娛樂產品、及口腔保健產品皆具重要領導地位。