1-10 半导体封装--构造,生产流程评价法(TEG测试单元)_百度文库
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1-10 半导体封装--构造,生产流程评价法(TEG测试单元)
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计算机组成：结构化方法(原书第6版)
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原书名：Structured Computer Organization, Sixth Edition
ISBN：2上架时间：出版日期：2014 年8月开本：16开页码：557版次：1-1
所属分类：
传统的计算机组成与结构教材一般只讲述计算机组成部件的功能实现和运行原理，而缺乏对各组成部件之间关系的描述。《计算机组成：结构化方法(原书第6版)》开创性地用结构化方法来描述计算机组成，围绕“计算机由层次结构组成，每层完成规定的功能”这一思想组织内容，详细介绍了数字逻辑层、微体系结构层、指令系统层、操作系统层和汇编语言层等各层的组成和实现，并说明了低层是如何为上一层功能的实现提供支持的。
在第6版中，示例计算机换为当前的主流计算机系统，包括Core i7、OMAP4430和ATmega168，并根据计算机组成和体系结构方面的最新进展更新了很多内容，使得本书能与时俱进，保持经典性和时新性。本书可以作为计算机专业本科生学习计算机组成与结构课程的教材或参考书，也可供其他相关专业人员参考。
Andrew S．Tanenbaum，拥有美国麻省理工学院理学学士学位和加州大学伯克利分校哲学博士学位，目前是荷兰阿姆斯特丹Vriie大学计算机科学系教授，讲授操作系统、网络、计算机系统等相关课程30余年。多年来，他在编译技术、操作系统、分布式系统、安全等方面做了大量的研究工作，在各种学术杂志及会议上发表论文150多篇，著有计算机教材5本，同时还开发了大量的软件。Tanenbaum教授是ACM会士、IEEE会士以及荷兰皇家科学艺术院院士。他还获得了许多科学奖，包括2010年美国教科书与高等院校作者协会(TAA)的麦格菲奖(McGuffey Award)(授予经典教材)，2007年IEEE James H．Mulligan，Jr.教育奖章，2002年美国教科书与高等院校作者协会的教材奖(Texty Award)(授予新教材)，1997年ACM／SIGCSE计算机科学教育杰出贡献奖，1994年ACM Karl V．Karlstrom杰出教育家奖。
Todd Austin，拥有威斯康星大学计算机科学博士学位，现为密歇根大学安娜堡分校电子工程和计算机科学教授。他的研究兴趣包括计算机体系结构、可靠系统设计、硬件和软件验证、性能分析工具和技术。他获得过许多奖项，其中包括2002年的美国斯隆研究奖(Sloan Research Fellow)，2007年的ACM莫里斯威尔克斯奖(Maurice Wilkes Award)。
《计算机组成：结构化方法(原书第6版)》
出版者的话
第1章　概述
1.1　结构化计算机组成
1.1.1　语言、层次和虚拟机
1.1.2　现代多层次计算机
1.1.3　多层次计算机的演化
1.2　计算机体系结构的里程碑
1.2.1　第零代――机械计算机（）
1.2.2　第一代――电子管计算机（）
1.2.3　第二代――晶体管计算机（）
1.2.4　第三代――集成电路计算机（）
1.2.5　第四代――超大规模集成电路计算机（1980年至今）
1.2.6　第五代――低功耗和无所不在的计算机
1.3　计算机家族
1.3.1　技术和经济推动
1.3.2　计算机扫视
1.3.3　一次性计算机
　　2013年春节刚过，接到机械工业出版社华章分社的电话，希望我们能继续翻译《Structured Computer Organization》第6版。合作多年，盛情难却，踌躇一番后，也只好应承下来。
　　第6版和第5版，从出版时间上看，相差了差不多8年，而这段时间是计算机组成和系统结构领域飞速发展的时期。一系列新的概念兴起和新应用的普及，如云计算、物联网、移动计算等，使计算机应用更为广泛地深入到社会的各个方面，甚至成为推动社会发展的重要力量。反过来，这些新概念和新应用，也对计算机组成和结构提出了新的要求，引导着计算机组成和结构发展方向。
　　在此背景下，《Structured Computer Organization》第6版在保持原有的基本结构和主要内容时，高度关注计算机组成和结构领域的发展趋势，特别注意将计算机组成方面一些新的技术增加进来。在实例的选择上，Core i7、OMAP4430和ATmega168分别作为桌面计算、移动计算和嵌入式计算的代表，且在指令系统上又分别采用了x86、ARM和AVR指令系统，覆盖了当前流行计算模式的主要内容，体现了作者选材的独具匠心。而GPU、FLASH、FPGA和并行技术等的引入，也使教材内容与时俱进，让读者能在掌握计算机组成的基本原理的同时，领略到该领域内一些新的发展方向和趋势。
　　本书一直保持了从层次化角度描述计算机硬软件系统完整体系体系结构的特点。在计算机专业教育中强调系统能力培养这一观点，也逐步得到我国教育界的重视。可以说，这本书是进行计算机系统能力培养的一本好教材。
　　本版前言和第1～4章由刘卫东翻译，第5～8章、附录A、附录B、附录C及索引由宋佳兴翻译。清华大学计算机科学与技术系王诚教授审阅了全书。
　　虽然我们特别注意改正了第5版译文中我们自己发现的和一些读者指出的翻译错误，也尽我们的能力纠正了第6版（英文版）本身的一些小的纰漏，但限于译者水平，译文中肯定还会有错误和不当之处，依然敬请读者不吝赐教。
　　刘卫东宋佳兴
　　本书的前5个版本都是建立在计算机由层次结构组成、每层完成规定的功能这一思想上的。今天，这一基本思想依旧和第1版刚出版时一样正确，它依然是第6版的基础。和前5版一样，我们将详细讨论数字逻辑层、微体系结构层、指令系统层、操作系统层和汇编语言层。
　　尽管保留了基本的结构，但第6版还是包含了或大或小的许多变动，以跟上飞速更新的计算机产业的步伐。例如，本版的示例计算机均已改成当前的主流计算机系统，即Intel公司的Core i7、德州仪器的OMAP4430和Atmel的ATmega168。其中，Core i7是广泛应用于笔记本、台式机和服务器的CPU，而OMAP4430是一款基于ARM的主流CPU，被很多智能手机和平板电脑采用。
　　许多人可能从未听说过ATmega168微控制器，但也许每天都会和它打交道。由于极其低廉的成本（几美分）、高附加值的软件和外部设备，以及数量众多的程序员，基于AVR的ATmega168广泛用于从定时收音机到微波炉的许多嵌入式系统中，世界上ATmega168的数量要比Pentium以及Core i3、i5和i7 CPU多出许多个数量级。同时，ATmega168也是Arduino单片嵌入式系统中使用的处理器，Arduino是一个基于开源代码的软硬件平台，最初由意大利一所大学设计，价格低廉，比在比萨店吃顿晚饭还便宜。
　　近年来，许多讲授本课程的教授多次询问关于汇编语言程序设计的内容，第6版把这些材料放在了本书的网站中（地址见后），这样做可以方便更新这些材料，以保持它们的时新性。我们选择的是8088汇编语言，主要原因在于它是当前流行的Core i7处理器使用的IA32指令集的先前版本，我们当然也可以选择ARM或者AVR指令集，甚至其他没人听说过的指令系统作为例子，但作为目的性很强的教学工具，由于大多数同学家里都有一台兼容8088的计算机，8088显然是一个更好的选择。Core i7的全集太复杂，不适宜让学生了解全部细节，8088则要简单得多。
　　另外，本版使用Core i7作为例子，讲解了不少该CPU的细节，Core i7本身就能运行8088汇编语言程序。尽管如此，调试汇编语言代码依然比较困难，我们提供了一系列工具来帮助大家学习汇编语言编程，包括8088的汇编器、模拟程序和跟踪程序。这些工具可在Windows、Unix和Linux环境下运行，都可在本书的网站上下载。
　　这些年来，本书也变得越来越厚（第1版有443页，而本版有769页）。由于学科本身的发展和对它的了解的加深，这也是不可避免的。因此，当用作教材时，可能就无法在一门课（一个学期）中讲述完所有内容。一种可行的方法是讲述第1、第2和第3章的全部内容，第4章的前4节，以及第5章的少量内容。其余的时间可根据教师和学生的兴趣介绍第4章剩余部分和第6、第7、第8章的部分内容。
　　下面逐章介绍一下各章纲要及对第5版的主要改动。第1章依然是对计算机体系结构发展的历史回顾，指出我们是如何走过来的，目前的位置和发展道路上的主要里程碑。当了解到20世纪60年代世界上最强大的计算机的成本高达数百万美元，而计算能力还不及现在智能手机的1%时，许多同学可能会十分惊讶。我们还要介绍广义上的计算机系列，包括FPGA、智能手机、平板电脑和游戏控制器。当然，本版新的3种示例处理器（Core i7、OMAP4430和ATmega168）的体系结构也在本章中有简单说明。
　　第2章在处理方式方面，增加了数据并行处理器也就是图形处理器（Graphics Processing Unit，GPU）的相关材料。存储技术领域引入了当前正趋于流行的基于Flash的存储设备。而2.4节中，加入了对现代游戏控制器（如Wiimote、Kinect）和智能手机、平板电脑上使用的触摸屏等的介绍。
　　第3章的许多地方都进行了修改。该章依然从晶体管开始论述，这样做的好处是没有任何硬件基础的同学也能理解现代计算机的运行原理。新增加的内容主要是现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）的相关内容，现场可编程芯片价格降低到可以在教学中广泛使用，使得真正的大规模门级设计可以引入课堂。对用作示例的三种新的处理器体系结构做了芯片级的介绍。
　　第4章讲解计算机是如何运行的。这章一直就颇受好评，因此从第5版开始就没做大的改变。当然，用作示例的Core i7、OMAP4430和ATmega168的微体系结构层的内容是新的。
　　第5、6章仅就新的示例体系结构所涉及的部分做了改写，尤其是增加了对ARM和AVR指令系统的描述。第6章用Windows 7取代Windows XP作为例子。
　　第7章的内容是关于汇编语言编程的，和前一版比基本没有变化。
　　第8章做了许多修改，以反映在并行计算机领域各方面的新的研究动向。增加了Core i7多处理器体系结构的一些新的特征，并详细介绍了NVIDIA Fremi的通用GPU体系结构。最后，对BlueGene和Red Storm超级计算机的内容进行了更新，以跟上这些巨型机最近的升级。
　　参考文献也做了修改。将推荐读物放在了网站上，因此，这一版中引出的仅仅是本书引用过的参考文献，许多都是全新的。计算机组成是一个快速发展的领域。
　　附录A和附录B从上一版本开始就没有修改，这些年以来，二进制数和浮点数的表示没有什么变化。附录C是关于汇编语言程序设计的，由阿姆斯特丹Vrije大学的Evert Wattel博士编写，Wattel博士拥有多年使用这些工具进行教学的经验。我们十分感谢他写的这个附录，主要内容没有做调整，但将工具放到了网站上。
　　除汇编语言的工具之外，本书网站还包含一个配合第4章使用的图形模拟器。它是由Oberlin学院的Richard Salter教授编制的，可用于帮助同学们掌握第4章讨论的基本原理。十分感谢Richard Salter教授提供该软件。
　　包含这些工具以及其他内容的本书网站的网址是：
　　/tanenbaum
　　从网页上点击本书的链接，并从菜单项中选择你所找寻的页面。其中的学生资源包括：
　　汇编器/追踪器软件。
　　出版者的话
　　Structured Computer Organization, Sixth Edition
　　文艺复兴以降，源远流长的科学精神和逐步形成的学术规范，使西方国家在自然科学的各个领域取得了垄断性的优势；也正是这样的传统，使美国在信息技术发展的六十多年间名家辈出、独领风骚。在商业化的进程中，美国的产业界与教育界越来越紧密地结合，计算机学科中的许多泰山北斗同时身处科研和教学的最前线，由此而产生的经典科学著作，不仅擘划了研究的范畴，还揭示了学术的源变，既遵循学术规范，又自有学者个性，其价值并不会因年月的流逝而减退。
　　近年，在全球信息化大潮的推动下，我国的计算机产业发展迅猛，对专业人才的需求日益迫切。这对计算机教育界和出版界都既是机遇，也是挑战；而专业教材的建设在教育战略上显得举足轻重。在我国信息技术发展时间较短的现状下，美国等发达国家在其计算机科学发展的几十年间积淀和发展的经典教材仍有许多值得借鉴之处。因此，引进一批国外优秀计算机教材将对我国计算机教育事业的发展起到积极的推动作用，也是与世界接轨、建设真正的世界一流大学的必由之路。
　　机械工业出版社华章公司较早意识到“出版要为教育服务”。自1998年开始，我们就将工作重点放在了遴选、移译国外优秀教材上。经过多年的不懈努力，我们与Pearson，McGraw-Hill，Elsevier，MIT，John Wiley & Sons，Cengage等世界著名出版公司建立了良好的合作关系，从他们现有的数百种教材中甄选出Andrew S.Tanenbaum，Bjarne Stroustrup，Brain W.Kernighan，Dennis Ritchie，Jim Gray，Afred V.Aho，John E.Hopcroft，Jeffrey D.Ullman，Abraham Silberschatz，William Stallings，Donald E.Knuth，John L.Hennessy，Larry L.Peterson等大师名家的一批经典作品，以“计算机科学丛书”为总称出版，供读者学习、研究及珍藏。大理石纹理的封面，也正体现了这套丛书的品位和格调。
　　“计算机科学丛书”的出版工作得到了国内外学者的鼎力襄助，国内的专家不仅提供了中肯的选题指导，还不辞劳苦地担任了翻译和审校的工作；而原书的作者也相当关注其作品在中国的传播，有的还专程为其书的中译本作序。迄今，“计算机科学丛书”已经出版了近两百个品种，这些书籍在读者中树立了良好的口碑，并被许多高校采用为正式教材和参考书籍。其影印版“经典原版书库”作为姊妹篇也被越来越多实施双语教学的学校所采用。
　　权威的作者、经典的教材、一流的译者、严格的审校、精细的编辑，这些因素使我们的图书有了质量的保证。随着计算机科学与技术专业学科建设的不断完善和教材改革的逐渐深化，教育界对国外计算机教材的需求和应用都将步入一个新的阶段，我们的目标是尽善尽美，而反馈的意见正是我们达到这一终极目标的重要帮助。华章公司欢迎老师和读者对我们的工作提出建议或给予指正，我们的联系方法如下：
　　华章网站：
　　电子邮件：
　　联系电话：（010）
　　联系地址：北京市西城区百万庄南街1号
　　邮政编码：100037
　　Structured Computer Organization, Sixth Edition
　　数字计算机是通过执行人们给出的指令来完成工作的机器。描述如何完成一个确定任务的指令序列称为程序（program）。每台计算机的电路都只能识别和直接执行有限的简单指令，所有程序都必须在执行前转换成这些指令。这些基本的指令几乎都不会比下面的指令复杂：
　　两个数相加。
　　检查某数是否为零。
　　将一些数据从计算机内存的某些单元复制到另外的单元中。
　　计算机的这些原始指令共同组成了一种可供人和计算机进行交流的语言，我们称其为机器语言（machine language）。设计一种新的计算机时，人们必须首先决定它的机器语言中包含哪些指令。通常，原始指令应尽量简单，兼顾考虑计算机的使用要求和性能要求，以降低实现电路的成本和复杂度。正因为大多数机器语言如此简单，使用起来才显得十分困难和乏味。
　　通过对计算机的这些简单描述，我们可将计算机结构化为一系列抽象机，每台抽象机都建立在其下层抽象机的基础上。这样，计算机的复杂性就在可控范围内，计算机系统的设计也可在有组织和系统的状态下进行。我们把这种方法称为结构化计算机组成（structured computer organization），并以此命名本书。下一节我们将解释它的含义，然后回顾一下计算机发展历史和这当中一些有影响的机型。
　　1.1结构化计算机组成
　　正如前面提到的，在方便人们使用和方便计算机实现之间存在着巨大的差距。人可能要做X，而计算机只会做Y。这就有问题了。本书的目的就是解释如何解决这个问题。
　　1.1.1语言、层次和虚拟机
　　这个问题可从两个途径解决，两者都需要设计一个比内置的机器指令更方便人们使用的新的指令集合。这样，新的指令集合也构成了一种语言，我们称为L1，对应地把机器中内置的机器语言指令组成的语言叫L0。两种途径的不同之处在于采取什么办法让只能执行用L0写的程序的计算机执行用L1写的程序。
　　一种途径是在执行用L1写的程序之前生成一个等价的L0指令序列来替换它，生成的程序全部由L0指令组成。计算机执行等效的L0程序来代替原来的L1程序，这种技术叫做翻译（translation）。
　　另一种途径是用L0写一个程序，将L1的程序作为输入数据，按顺序检查它的每条指令，然后直接执行等效的L0指令序列计算出结果。它不需要事先生成一个L0语言的新程序。我们把这种方法称为解释（interpretation），把完成这个过程的L0程序称为解释器（interpreter）。
　　翻译和解释其实是类似的。两种方法中L1的指令最终都是通过执行等效的L0指令序列来实现的。区别在于，翻译时整个L1程序都先转换为L0程序，然后L1程序就被抛弃，新的L0程序被装入计算机内存中执行。执行过程中，运行的都是新生成的L0程序，控制计算机的也是L0程序。
　　而解释时，每条L1指令被检查和解码之后将立即执行，不生成翻译后的程序。这里，控制计算机的是解释器。对它来说，L1程序仅仅只是数据。这两种方法，以及后来它们的综合，都得到了广泛的应用。
　　比起理解翻译和解释这两个概念，想象存在一种假想的以L1为机器语言的计算机或虚拟机也许更简单一些。让我们把这种虚拟机定义为M1（相应地，把原来的以L0为机器语言的虚拟机定义为M0），如果这种计算机可以以足够低廉的成本得到，那就根本不需要L0这种语言或者是执行L0语言程序的机器了。人们可以简单地用L1写程序并让计算机直接执行。即使因为使用L1为语言的虚拟机太贵或太复杂而不能由电子电路构成，大家还是可以写L1语言的程序。这些程序可以用能直接被现有计算机执行的L0语言程序翻译或解释。换句话说，大家完全可以像虚拟机真正存在一样用它们的语言写程序。
　　为使翻译或解释现实可行，两种语言L0和L1的差别不能“太”大。这条限制经常意味着，虽然L1比L0好一些，但对于多数应用来说还不理想。这也许会导致对提出L1的最初目的――减轻程序员不得不用一种更适合计算机的语言来描述算法的负担――有些失望。然而，不应该是绝望。
　　显然，解决问题的办法是发明一种比L1更面向人且少面向机器的指令集来取代它，这个指令集形成的语言，我们可以称为L2（对应的虚拟机称为M2）。人们可以像用L2作为机器语言的虚拟机真正存在一样用L2写程序，然后翻译成L1或用L1写成的解释器来执行。
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简单介绍高亮LED芯片结构及封装技术
相较于白炽灯、紧凑型荧光灯等传统光源，发光二极管(LED)具有发光效率高、寿命长、指向性高等诸多优势，日益受到业界青睐而被用于通用照明(General Lighting)市场。
LED照明应用要加速普及，短期内仍有来自成本、技术、标准等层面的问题必须克服，技术方面，包括色温、显色性和效率提升等问题，仍有待进一步改善。
而LED在通用照明市场的应用涉及多方面的要求，须从系统的角度去考虑，如LED光源、电源转换、驱动控制、散热和光学等。
薄膜芯片技术崭露锋芒
目前，LED芯片技术的发展关键在于基底材料和晶圆生长技术。基底材料除了传统的蓝宝石材料、硅(Si)、碳化硅(SiC)以外，氧化锌(ZnO)和氮化镓(GaN)等也是当前研究的焦点。无论是重点照明和整体照明的大功率芯片，还是用于装饰照明和一些简单辅助照明的小功率芯片，技术提升的关键均围绕如何研发出更高效率、更稳定的芯片。
因此，提高LED芯片的效率成为提升LED照明整体技术指标的关键。在短短数年内，借助芯片结构、表面粗化、多量子阱结构设计等一系列技术的改进，LED在发光效率出现重大突破，LED芯片结构的发展如图1所示。相信随着该技术的不断成熟，LED量子效率将会得到进一步的提高，LED芯片的发光效率也会随之攀升。
图1　LED芯片结构的发展历程
薄膜芯片技术(Thinfilm)是生产超亮LED芯片的关键技术，可以减少侧向的出光损失，通过底部反射面可以使得超过97%的光从正面输出(图2)，不仅大大提高LED发光效率，也简易透镜的设计。
图2　普通LED和薄技技术LED的正面出光率比较
三大封装技术介绍
高功率LED封装技术可区分为单颗芯片、多芯片整合及芯片板上封装三大类，以下将进行说明。
发光效率、散热、可靠性为单颗芯片封装优势
单颗芯片封装是封装技术中应用最多的，其主要的技术瓶颈在于芯片的良率、色温的控制及荧光粉的涂敷技术，而欧司朗光电半导体的Golden DRAGON Plus LED，采用硅胶封装，其封装外型及内部简要结构如图3所示。
图3　欧司朗光电半导体Golden DRAGON Plus LED的封装外型及内部结构
该LED具有170度的光束角，能理想地配合二次光学透镜或反光杯，其硅胶透镜有着耐高温及低衰减的特性。独特的封装设计进一步提升LED的散热性能，使产品的热阻控制在每瓦6.5℃左右，有助于降低热阻。另外，荧光粉的特定配制使LED的色温覆盖冷白、中性白和暖白范围。单芯片封装的优势在于光效高、易于散热、易配光及可靠性。
多芯片整合封装于小体积内可达高光通量
多芯片整合组件是目前大功率LED组件最常见的另一种封装形式，可区分为小功率和大功率芯片整合组件两类，前者以六颗低功率芯片整合的1瓦大功率LED组件最典型，此类组件的优势在于成本较低，是目前不少大功率组件的主要制作途径。大功率芯片结合以OSTAR SMT系列为代表，其封装外型如图4所示，
图4　欧司朗光电半导体OSTAR SMT LED的封装外型
通过优化设计，可使最终产品的热阻控制在每瓦3.1℃，同时可以驱动高达15瓦的高功率。该封装的优势在于在很小的空间内达到很高的光通量。
COB有效改进散热缺陷
COB技术沿用传统半导体技术，即直接将LED芯片固定在印刷电路板(PCB)上。利用该技术，目前已有厚度仅达0.3毫米以下的LED。由于LED芯片直接与PCB板接触，增加导热面积，散热问题得以改善。此封装形式多以小功率芯片为主。
灯具散热、光学、驱动IC设计举足轻重
提高散热效能延长灯具使用寿命
灯具的寿命一直是大家所关注的主要问题之一。建构良好的灯具散热系统，单靠选择热阻低的LED组件并不够，必须有效降低PN接面到环境的热阻，以尽可能降低LED的PN接面温度，提高LED灯具的寿命和实际光通量。
与传统光源不同的是，PCB即是LED的供电载体，同时也是散热载体，因此，PCB和散热器的散热设计也尤为重要。此外，散热材料的材质、厚度、面积大小及散热接口的处理、连接方式等都是灯具厂商所要考虑的因素。
光学设计应妥善发挥LED标准
LED的方向性和点光源是不同于传统光源的最典型特征之一，如何利用LED此两大特性为灯具光学设计的关键。通过LED的二次光学设计，LED灯具可达到比较理想的配光曲线，如在室内的整体照明中，要求灯具的亮度高，可使用透过率较高的灯罩以提高出光效率;另外也有灯具中加入导光板技术，使LED点光源成为面光源，提高其均匀度而防止眩光发生;此外部分辅助照明、重点照明则需要一定的聚光效果以突显被照物，则可以选择配一些聚光透镜或反光杯来达到光学要求。
驱动设计须确保恒流输出量
LED对驱动电路的要求为保证恒流输出，因LED正向工作时，LED正向电压相对变化区域很小，为保证LED驱动电流的恒定也就是确保LED输出功率的恒定。另外，调光设计也是目前驱动电路的主流设计之一，此在一些情景照明中应用较多，根据不同环境调配不同亮度，充分达到节能效果。
目前驱动器的主要设计方向围绕在提高电源功率因子、降低耗电量、提高控制精度及加快响应速度为主。除了驱动电源的设计之外，PCB布线及串并联方式也是设计考虑。
标准制定不可或缺
LED照明作为一个崭新的领域，需要产品标准、测量标准、控制与接口标准等的制定，加上目前市面上的LED照明产品良莠不齐，众多产品信息皆不够完整，容易误导消费者，同时还有来自包括有机发光二极管(OLED)等其他高效率光源和传统低价光源之竞争，LED照明产业急需一套完善的标准体系来维护和促进产业的健康可持续发展。目前美国的能源部(DOE)正在积极推动关于半导体照明的相关标准，中国大陆、台湾、韩国、日本等也都在积极展开LED标准的制定工作。
照明用大功率LED技术挑战重重
虽然LED在室内照明的重点照明和装饰照明获得发挥空间，但LED离真正的通用照明或者环境照明还存在诸多挑战，如初期成本、低色温的发光效率、显色指数及系统的可靠性等。
透过整体系统优化降低初期成本
就室内照明而言，尤其是家庭照明对成本相对比较敏感，虽然LED灯的款式不断增加，发光效率也越来越高，但价格昂贵的问题依然存在。此有待进一步调降LED光源价格，同时须要从整体系统的层面去优化设计，降低总成本。从紧凑型荧光灯在刚进入市场初期的15美元左右降低至目前的1.5美元以下，由此可知，随着市场不断发展，不久的将来，LED灯的价格也较为普罗大众接受。
摆脱荧光粉限制低色温发光效率
室内家庭照明往往会倾向于4,000K以下的偏低色温，暖白光让整个环境变得较为温馨放松;而冷白光会给人干净、高效及明快的感觉，适合于办公室的照明和室外的照明。而受到荧光粉的影响，LED低色温时的发光效率往往要比高色温时的光效低约30%。
关键组件提高系统寿命、可靠性缺一不可
对于LED在通用照明中的应用，须从系统的角度来提高整体效率、寿命和可靠性。传统照明产品的系统组成相对简单，而LED照明系统涉及多个组件(图5)。
图5　LED照明系统的组成部件(LED灯具=ED+电源+驱动+散热+光学)
LED光源 光源紧凑高效，提供宽广范围的色彩和输出功率。
电源转换 将交流电、电池等电源高效转换至安全的低压恒流电源。
控制和驱动 采用电子电路对LED进行恒流驱动和控制。
热管理 为了实现更长的工作寿命，LED结点温度控制非常重要，须要分析散热。
光学组件 将光聚焦至需要之处，要求使用透镜、反光杯或导光材料。
混合红光LED兼顾光效和显色指数
LED的光效越高，其显色指数往往有些偏低，而室内照明要求能够客观显示物体的明暗度与色彩性，获得人眼直接观察外部景物的真实效果，因而通常需要较高的显色指数。此需要LED在发光效率提升的同时，进一步提高显色指数，但也可以通过在灯具层面混入一些红光LED来得到显示指数大于90的效果。
提高大电流驱动效率缩减LED成本
现阶段，1瓦的LED驱动电流可达350～1,000毫安，但通常在大电流驱动条件下，虽然光通量提高，但整体的效率下降比较明显，因而在整体成本和系统光效之间须找寻平衡，若能够提高LED在大电流驱动下的发光效率，则可保证在较高系统发光效率前提下，大幅缩减所需LED颗数，从而明显降低成本。
减小LED的封装尺寸有助于加大设计弹性
LED室内灯具的发展在节能环保健康的前提下，也会朝艺术化、迷你化和个性化的方向发展，因而缩小LED的封装尺寸可加大在灯具设计时的灵活性和创新空间。在某些须使用混光来提升显色性的场合，较小的封装尺寸会有利于混光透镜的设计和混光的效果。
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