如何让汽车上的LED适应越来越严苛的环境?近日全球知名半导体制造商ROHM发布了业界首款完全无银的高亮度红色LED“SML-Y18U2T”，大幅度的提高了汽车灯具尤其是刹车灯在严酷环境下使用的可靠性。 ROHM光学模块生产本部LED制造部商品企划组组长吉田晃久、罗姆半导体(上海)有限公司设计中心副所长水原德健日前举行记者见面会，描述了ROHM的这一超强产品以及ROHM在LED领域多年耕耘的成绩。
ROHM光学模块生产本部LED制造部商品企划组组长吉田晃久
ROHM半导体(上海)有限公司设计中心副所长水原德健
ROHM与LED
据ROHM上海设计中心副所长水源德健介绍，成立于1958年的ROHM早在1973年就开始生产LED ，可以说是LED生产的先行者。从下图可以一览ROHM在LED产品的发展历史。水源先生特别强调了值得骄傲的几个节点，即自1973年之后，1996年生产绿光贴片LED ，2002年推出蓝光贴片LED ，2007年PICOLED(超小型、超薄型)面世，2009年超高亮度 、薄型红绿蓝(RBG)开始生产，2013年的带透镜表面贴装LED、2016年的带反射超小型高亮度RGB 、2017年业界标准1608产品阵容扩充纷纷投向市场 ，彰显了ROHM在LED领域多年不懈的努力。
ROHM LED产品的发展历程
优势源于独特的技术和品质管理
由于采用了严格的品质管理和垂直同型生产体制，ROHM实现了小型化 、单亮度等级、通用色彩、抗硫化的技术优势。水源先生介绍到，品质管理包括易于组装工序执行的芯片设计、超小型产品也执行可追溯体制以及采用与车载级品质相应的工序管理制度。而垂直统合生产体制也称为一贯生产体制 ，它的核心魅力是无论老产品还是新产品开发都坚持从元件到成品都由ROHM来独立完成 。
【小型化】
市场对产品的需求越来越小型化、薄型化、轻型化，利用罗姆独特的生产技术实现元件薄型化，通过减少金线的环路，实现0.2mm的业界最薄高度 。
【单亮度等级】
从元件制造阶段开始 就融入技术优势并 严格贯彻品质理念 ， 消除亮度波动 。
【通用色彩】
考虑到色彩识别因人而异，比如色弱者与正常人的色彩识别不同，在产品设计时ROHM会采用色弱者容易识别的颜色来提高识别度 。水源先生告诉记者，通用色彩产品的生产并不多，完全是为了小众人群服务。
【抗硫化】
据统计，因LED内部使用的银受环境气体(汽车尾气 、烟雾、硫磺气体等)影响，被硫化的问题越来越多，比如芯片内的银镜面层会因硫化引起元件特性不良 ，银浆亮度下降进而键合剥离，镀银框架也会亮度下降等。为了避免这些问题的发生，ROHM推出的抗硫化LED有效的发挥了作用。
新产品以金代银抗硫化
为了挑战硫化给汽车LED刹车灯等带来的麻烦和问题 ，ROHM近日强势推出业界首款抗硫化无银高亮度红色LED“SML-18U2T”。光学模块生产本部LED制造部商品企划组组长吉田晃久介绍说 ，它非常适用于汽车刹车灯的防硫化对策，有助于提高长期的可靠性。
“SML-18U2T”是用金等其他材料取代了以往晶片键合焊膏及框架所使用的银，实现了完全无银化。此举消除了由于银受到腐蚀而引起LED亮度衰减现象，可提高应用的可靠性。
一直以来，存在元件晶片键合所用的焊膏部位变黑导致LED发光强度降低的问题 。但是，ROHM利用从元件到封装垂直统合型生产体制的优势 ，晶片键合采用金锡(AuSu)，引线采用金，框架采用金钯(AuPd) ，实现了完全无银化，从而使产品同时具备高亮度与优异的抗硫化性能 。
在硫化试验中 ，以往使用镀银框架及银浆的产品的光通量在一个周期(24小时)后为70%，10个周期后为60%，时间越长其光通量越低;而新产品可在10个循环(240小时)后依然保持几乎100%的高光通量 。
布局多领域前景可期
水源先生告诉记者，ROHM的LED产品应用在在很多的领域，工控、汽车大约能占罗姆的一半左右 ，其次是娱乐和消费类产品，约占到25%。2018年ROHM LED的生产数量预计是2015年1.3倍 ，市场恢复非常迅速 。在车载市场ROHM最主要还是在音响、导航及空调面板 。另外还有电动车仪表板上用的各种RGB产品 。未来汽车仪表盘、尾灯、刹车灯都是ROHM锁定的市场。ROHM在工控上面大约能占27%左右的份额，工控上面最主要的是各种设备的指示灯或者是7档的显示 ，比如新干线外部的显示以及传感器的一些光源。另外在消费类电子领域ROHM的市场也非常大，主要是PC及游戏机上各种各样的指示灯以及电子香烟指示灯。其中电子香烟市场去年的营业额已占到13%。
晶元光电还透露，目前正在测试液晶电视背光Mini LED芯片的应用，但由于缺乏适当的本地调光驱动器IC，其发展尚未成熟 。
而预计2017年至2023年间，LED产业年均复合增长率将达8% ，主要来自于Mini LED和MicroLED的增长 。而全球Mini LED和MicroLED模块的产值也将达到40亿美元，其中Mini LED和MicroLED芯片的产值将高达4亿美元。
晶元光电预计Mini LED在2020年能占其总产能的30-40% ，并计划在2020年开始生产MicroLED。
随着中国产商自2017年末以来逐渐增加新产能，LED芯片出现了供应过剩的趋势 。LED背光的需求将在2018年第二季度触底，随后在下一季度反弹 。
由于中国地方政府户外LED照明项目的强劲需求，晶元光电已充分利用AlGaInP LED芯片的生产能力 ，并计划将产能扩充25% 。目前，AlGaInP LED的收入比例已经上升到40% 。
与此同时，晶元光电正在测试用于3D传感器的VCSEL(垂直腔表面发射激光器)二极管，并可能在第四季度开始小批量试产。
晶元光电预计未来的业务增长将来自灯丝灯泡 、灯管、户外和商业照明、植物生长照明、汽车外部和内部照明、红外LED感应、超细像素间距显示器以及Mini LED和MicroLED等应用 。
]]>二是以我为代表的，即是开关电源控制模式的恒流驱动器。这种 ，就是以普通的开关电源芯片为核心转换器件 ，这种芯片很多，如PI的TNY系列 ，TOP系列 ，ST的VIPER12，VIPER22，仙童的FSD200等 ，甚至只用三极管或是MOS管的RCC等 ，都可以做。好处是成本低 ，可靠性也不错 。因为普通的开关电源芯片不但价格好，而且都是经过大量使用的经典产品。象这种IC其实一般集成了MOS管，比9910外加MOS方便，但控制方式复杂一些，需要外加恒流控制器件，可以用三极管，或是运放。磁性元件可以用工字电感，亦可用带气隙的高频变压器。我爱用变压器 ，因为电感的成本虽然很低，但我觉得其带负载能力不行，再者调节感量也不灵活。所以我觉得比较好的器件选择是，普通的集成MOS的开关电源芯片加高频变压器，从性能 ，成本上，都是最理想的选择，不需要去用什么恒流IC，那种东西，又不好用 ，又贵 。
最后说一下 ，区别这两种电源，一个最重要的方法 ，就是看其输出是否有电解电容作滤波。
关于供电问题
不管是做限流型恒流控制的电源，还是运放控制的恒流电源 ，都要解决供电问题。即开关电源芯片工作 的时候是需要一个相对稳定的直流电压为其芯片供电的，芯片的工作电流从一个MA到几个MA不等 。有一种象FSD200，NCP1012，和HV9910，此种芯片是高压自馈电的，用起来是方便 ，但高压馈电 ，造成IC热量的上升 ，因为IC要承受约300V的直流电，只要稍有一点电流，就算一个MA ，也有零点三瓦的损坏耗了 。一般LED电源不过十瓦左右 ，损失零点几瓦一下就可以将电源的效率拉下几个点。还有就是典型象QX9910.，用电阻下拉取电，这样，损耗就在电阻上，大约也得损失它零点几瓦吧 。还有就是磁耦合 ，就是用变压器，在主功率线圈上加一个绕组，就象反激电源的辅助绕组一样，这样可以避免损掉这零点几瓦的功率。这也是我为什么不隔离电源还要用变压器的原因之一，就是为了避免损失那零点几瓦的功率，将效率提几个点。
不隔离型降压式电源设计方法概论
非隔离降压型是现在普遍使用的电源结构，其几乎占了日光灯电源百分之九十以上 。很多人都以为不隔离电源只有降压型一种 ，一说不隔离，就想到降压型，就想到说对灯不安全-指电源损坏后。其实降压型只是一种，还有两种基本结构，即升压，和升降压，即BOOST AND BUCK-BOOST，后两种电源即使损坏 。不会影响到LED ，有这种好处 。
现在LED日光灯电源，做灯的厂家普遍要求放在灯管内，如放T8灯管内 。很少一部分外置。不知道为什么都要这样。其实内置电源又难做，性能也不好。但不知为什么还有这么多人这样要求 。可能都是随风倒吧。外置电源应该说是更科学，更方便才对。但我也不得不随风倒，客户要什么，我就做什么。但做内置电源，有相当难度哦。因为外置的电源 ，形状基本没有要求，想做多大做多大，想做成什么形状也没关系。内置电源，只能做成两种 ，一种是用的最多的，就是说放在灯板下面，上面放灯板 。
下面是电源，这样就要求电源做的很薄 ，不然装不进 。而且这样只能把元件倒下，电源上的线路也只有加长。我认为这样不是个好办法 。不过大家普遍喜欢这样搞。我就搞。还有就是用的少一些 ，放两端的，即放在灯管两头 ，这样好做些，成本也低些。我也有做过 ，基本就是这两种内置形状了。
关于此种电源的要求和电路结构的问题
我的看法是，因为电源要内置在灯里，而发热是LED光衰最大的杀手 ，所以发热一定要小，就是效率一定得高 。当然得有高效率的电源。对于T8一米二长的那种灯，最好是不要用一支电源，而是用二支，两端各一只 ，将热量分散 。从而不使热量集中在一个地方。电源的效率主要取决于电路的结构和所用的器件。先说电路结构，有些人还说要隔离电源 ，我想绝对是没必要的，因为这种东西本来就是置于灯体内部，人根本摸不到。没必要隔离，因为隔离电源的效率比不隔离效率要低 ，第二是，最好输出要高电压小电流，这样的电源才能把效率做高。现在普遍用到的是，BUCK电路 ，即降压式电路 。最好是把输出电压做到一百伏以上，电流定在100MA上那样，如驱动一百二十只 ，最好是三串 ，每串四十只，电压就是一百三十伏 ，电流60MA.这种电源用的很多，本人只是认为有一点不好，如果开关管失控通咱 ，LED会玩完。现在LED这么贵。我比较看好升压式电路，此种电路的好处，我反复的说过 ，一是效率较降压式的高些，二是电源坏了 ，LED灯不会坏。这样能确保万无一失 ，如果烧坏一个电源 ，只是损失几块钱，烧一个LED日光灯，就会赔掉上百元的成本。所以我一直首推还是升压式的电源。还有就是，升压式电路，很容易把PF值作高 ，降压式的就麻烦一些。我绝对升压式电路用于LED日光灯的好处还是有压倒性的强于降压式的。只是有一年缺点，就是在220V市电输入情况下，负载范围比较窄 ，一般只能适用于100至140个一串或两串LED，对于少于此数的 ，或是夹在中间的，却用起来不方便。不过现在做LED日光灯的，一般60CM长那种都是用100至140，一米二的那种，一般就是用二百到二百六那样，使用起来还是可以的。所以现在LED日光灯一般使用的是不隔离降压电路，还有不隔离升压电路，此种电路用于LED日光灯 ，应该可以算是本人首创。
个人认为这些做法有很多时候实在是舍本逐末而已。现在先请问一下LED相对于传统灯具的优势在哪，第一，节能，第二长寿，然后是不怕开关，对吧 。但是现在使用的高PF的方法，均是使用无源填谷PF电路，由原来的驱动方式，即48串，6并改为，24串12并 ，这样的话，在220V情况下，效率会降下五个百分点左右，于是LED日光灯电源，发热量更高了，灯珠也会受到一点影响。
还有一个问题，就是，24串12并的做法 ，会让LED日光灯灯珠的布线变的很难受，不好布线了。我看，最好的方式还是48串一串方式好 ，主要是效率高，发热小，而且布线容易，不复杂。
更有甚者，现在还有人提出什么24并，12串，这种方式只适合用于隔离电源 ，不隔离电源根本不适用。更有些不懂电源常识的人觉得自己非隔离电源做到恒流600MA输出就好牛比了，其实他都没有自己仔细的放在灯管里试过 ，象这种不热爆了才怪。所以说，现在搞什么低压大电流做LED日光灯电源，实是舍本求末的做法 。
两种恒流控制方式
下面要说的是 ，两种恒流控制模式的开关电源，从而产生两种做法。这两种做法 ，无论是原理，还是器件应用 ，还是性能差别 ，相当都较大 。
首先说原理。第一种以现在恒流型LED专用IC为代表，主要如9910系列 ，AMC7150，凡是现在打LED恒流驱动IC的牌子基本都是这种，且叫他恒流IC型的吧。但我认为这种所谓恒流IC做恒流，效果却不怎么好 。其控制原理相对来说较简单，就是在电源工作的原边回路，设定一个电流阀值 ，当原边MOS导通，此时电感的电流是线性上升的，当上升到一定值的时候，达到这个阀值，就关断电流，下一周期再由触发电路触发导通。其实此种恒流应该是一种限流，我们知道，当电感量不同的时候 ，原边电流的形状是不同的 ，虽然有相同的峰值，但电流平均值不同。因此，象这种电源一般就是批量生产时 ，恒流大小的一致性不太好控制。还有就是此种电源有一个特点 ，一般是输出电流是梯形的，即波动式电流 ，输出一般是不用电解平滑的 ，这也是一个问题，如果电流峰值过大，会对LED产生影响 。如果电源的输出级没有并电解来平滑电流的那种电源，基本上都属此类。即判断是否是这种控制方式 ，就看其输出有没有并上电解滤波了 。这种恒流我原来一直叫其为假恒流，因为其本质就是一种限流，并不是经过运放比较 ，而得到的恒流值。
第二种恒流方式，应该可以叫做开关电源式的。这种控制方式和开关电源的恒压控制方式相似。大家都知道用TL431做恒压吧，因为其内部有一个2.5伏的基准，然后用电阻分压方式。当输出电压高一点的时候 ，或低一点的时候，就产生一个比较电压，经过放大，去控制PWM信号 ，
种控制方式可以很精确的控制电压 。这种控制方式，需要一个基准 ，还需要一只运放 ，如果基准够准，运放放大倍数够大，那么就定的很准 。同样的 ，做恒流，就是需要一个恒流基准，一个运放 ，用电阻过流检测 ，作为信号，然后用这个信号放大 ，去控制PWM，可惜现在就是不太好找到很准的基准信号，常用的有三极管，这个做基准温漂大，还有就是可以拿二极管约1V的导通值做基准，这样的也可以，可都不高，最好的是用运放加TL431当基准，但电路复杂。但这样做的恒流电源，恒流精确度还是好控制的多 。而这种模式控制的恒流，其输出一定得加电解滤波，所以输出电源是平滑直流 ，不是脉动的，脉动的话就没法取样了 。所以要判定是哪种只要看其输出是否有电解就行了。
两种恒流控制模式决定了使用两类不同的器件，从而决定了两种电路器件使用不同，性能的不同 ，成本亦不同 。
降压式电源也有其好处，主要第一点 ，适合用于220，但不适用于110，因为110V本来电压就低 ，一降就更低了，那样输出的电流大，电压低，效率做不太高。
降压式220V交流，整流滤波后约三百伏，经过降压电路 ，一般将电压降到直流150V左右，这样即可实现高压小电流输出，效率可以做高 。一般用MOS做开关管，做这种规格的电源，我的经验是，可以做到百分之九十那样差不多，再往上也困难。原因很简单，芯片一般自损会有零点五W到一W，而日光灯管电源不过就是十W左右。所以不可能再往上走。现在电源效率这个东西很虚，很多人都是吹 ，实际根本达不到 。常见有些人说什么3W的电源效率做到百分之八十五了，而且还是隔离型的。
告诉大家 ，即便是跳频模式的，空载功耗最小，也要0.3W，还什么输出3W低压 ，能到百分之八十五，其实有百分之七十算很好了，反正现在很多人吹牛不打草稿 ，可以忽悠住外行 ，不过现在做LED的懂电源的也不多。我说过，要效率高，首先就要做非隔离的 ，然后输出规格还要高压小电流，可以省去功率元件的导通损耗，所以象这种LED电源的主要损耗，一就是芯片自有损耗 ，这个损耗一般有零点几W到一W的样子，还有一个就是开关损耗了，用MOS做开关管可以显著减小这个损耗，用三极管开关损耗就大很多。所以尽量不要用三极管。还有就是做小电源，最好不要太省，不要用RCC，因为RCC电路一般的厂家根本做不好质量，其实现在芯片也便宜，普通的开关电源芯片 ，集成MOS管的，最多不过两元钱，没必要省那么一点点 ，RCC只省点材料费，实际上加工返修等费用更高，到头到反而得不偿失的那样。
降压式电源的基本结构就是将电感和负载串入300V高压中，开关管开关的时候 ，负载即实现了低于300V的电压 ，具体的电路很多，网上也很多，我也不画图再说了。现在9910，还有一般的市场上的恒流IC基本都是用这种电路来实现的。但这种电路就是开关管击穿的时候，整个LED灯板就玩完，这应该算是最不好的地方了。因为当开关管击穿的时候 ，整个300V的电压就加在灯板上，本来灯板只能承受一百多伏电压，现在成了三百伏了，这种情况一发生.LED肯定要烧掉 。所以很多人说非隔离的不安全 ，其实就是说降压的，只是因为一般非隔离的绝大多数是降压的，所以认为非隔离的损坏一定要坏LED.其实另外两种基本的非隔离结构，电源损坏，不会影响LED的。
降压式电源要设计成高压小电流 ，效率才能高，细说一下，为什么?因为高压小电流 ，可以让开关管电流的脉宽大一些，这样峰值电流就小一些，还有就是 ，对电感的损耗也小一些，通过电路结构就可以知道 ，电路不方便画 ，具体也难以再叙述下去了。就随便总结一下，降压电源的好处是，适合于220高压输入使用，以使得功率器件承受的电压应力小 ，适合做大电流输出，比如做100MA电流，比后两种方式来的轻松，效率要高。效率算比较高的，对电感的损耗较小，但对开关管损耗大一些 ，因为所有经过负载的功率必须要经过开关管传输 ，但输出的功率，只有一部分经过电感，如300V输入，120输出的降压型电源 ，只有300-120，即180的部分要经过电感，120的部分是直接导通进入负载的，所以说对电感损耗比较小，但输出的功率，全部要经过开关管转化。
LED日光灯已经告别了高价时代
讲的明白一点就是 ，LED已经告别了高利润的时代 。很多原来想在LED日光灯行业里拿暴利的人玩不转了。我可以给大家算一个帐。
LED日光灯告别高价时代的主要标志，就是草帽灯珠的降价，现在亮度达到2000MCD以上的120度草帽灯(单颗光通量》6流明)，0.2元已经大把有卖了，原来的时候，这个价格至少是0.5元了 。我来算一个帐 ，就由原来传统的PC管加草帽LED组成的日光灯来计算吧 。
1.2米LED日光灯，264粒灯珠，15W的LED日光灯.PC管 ，加灯板 ，加普通LED日光灯恒流电源，这三件加起来，成本最多30元可以搞定 。灯珠按0.2元一颗，那么就最多是60元了，加起来材料成本大约90元，扣去其它的东西 ，卖150元是合理的。因此LED日光灯现在已经不再是高价时代 ，再过一年，这个价格会突破100元大关的，但市场推广却需要一段时间。做LED照明的人要学会调整心态了，暴利时代已经一去不返了。
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]]>方方的微信签名是——LED领域的“福尔摩斯” ，专破行业质量“大案要案” 。
记者见到这位剑桥大学毕业的女“学霸”、世界LED材料检测领域的权威专家时 ，她正对一颗失效的LED芯片“动手术” 。穿着白大褂、戴着手套的她面容清秀 ，说起话来亲切温和 ，丝毫不像做事风风火火的女强人。
2012年，方方在增城注册成立了金鉴检测公司 。专门对LED材料失效进行分析，得出研究报告并提供解决方案 。6年间，她建立起一条从芯片到封装元器件的LED失效分析线 ，填补中国在此领域的空白 。她研发的LED质量快速鉴定法，为LED企业节约80%以上的检测时间 ，节省检验认证费用60%以上，为企业节省20%~40%的运营成本 。仅去年一年，她的实验室就为2000多家企业规避涉及数十亿元的产品质量问题 。
文/广州日报全媒体记者肖欢欢
图/广州日报全媒体记者廖雪明
专题统筹：刘文亮、汤新颖、罗桦琳
回国创业：“我学的在广州最能找到用武之地”
2012年，博士毕业的方方有了回国创业的想法。“我喜欢创业，本科时全国挑战杯创业大赛的经历在我心中埋下创业梦 ，2010年-2012年正值国内LED产业投资热 ，选择回国创业是一生难得的机遇 。”她笑着告诉记者。那年 ，她先后到国内多个城市考察创业，正是在广州的留交会(中国留学人员广州科技交流会)上，国家级增城经济技术开发区对她的项目伸出橄榄枝 ，给出了提供700平方米的办公用地等创业扶持。当年年底 ，方方在增城注册了金鉴检测公司 。这是一家LED失效分析实验室，对LED材料失效进行分析得出报告，进而提供解决方案。
在方方看来 ，LED材料产业是国家规划的战略性新兴产业之一 。“十二五”时期，中国LED照明产值年均增长超过30% ，产业规模达5216亿元 ，同比增长22.8%，成为全球最大的LED照明生产 、应用和出口国 。而广东LED产业规模居全国首位 ，LED器件封装量约占全国的70% ，占国际市场的50%。据不完全统计，广东的LED企业有4000多家 ，带动相关就业近300万人 ，产值4000多亿元 。
而伴随LED产业急速发展而来的是，每年有涉及数十亿元的质量事故发生。国内的LED失效分析却处于起步阶段，没有这一细分领域的材料分析公司，很多规模化的质量事故，到最后却找不到“肇事”原因，动辄给企业造成数千万元的损失 。“所以 ，我学的东西在广州最能找到用武之地。”
“第一桶金” ：靠二手电镜 测试费降九成
谈及初创业时的艰辛，方方至今仍记忆犹新。起初，她想通过“天使投资”的方式进行融资，但由于她从事的这个领域实在过于生僻，让投资人听得懂都很困难。有时一天忙下来，说得口干舌燥也没多少收获。后来通过与民营企业家接触，她学习到很多企业经营之道 。一位企业家说“有钱谁都能干 ，没钱把事情做成这才是能力”。心里暗暗认同的她决定暂时放弃找投资的想法 ，先从小做起 ，把服务做到极致。她通过微信公众号大量撰写文章 ，分享从查找缺陷来改善LED产品质量的方法 ，逐渐积攒起了好口碑 。
“我国每年有近万亿资金投入科研，很大部分资金用来购买设备，不少高校和科研机构都有设备闲置。我们真的缺设备吗?我们真正缺的是针对产业问题做出解决方案的商业服务团队。所以我想，借助高校闲置设备也可以创业 。”于是，方方的第一批客户是LED芯片厂，她决定通过与高校合作，借用他们的透射电镜来接业务。有了一定积累后 ，她又花38万元从一家工厂买了一台原价200多万元的二手扫描电镜。依靠自己的设备，她解决了行业已存在但无法排查的“LED硫化问题”，推出“LED黑化失效分析路线图” ，把原本需要一万多元测试费、耗时一个多月的失效分析降到1000多元，只要2天就能出报告和解决方案。这一突破之后，订单如雪片般飞来。
LED“医院”：专“治”LED失效“疑难杂症”
方方说 ，她的实验室可以测量LED材料的微观情况，从中检测出材料的“病症”，并开出对应的“药方”。她打了个形象的比方说 ，她的实验室就像一家LED产品医院，凡是你能想到的各类LED产品问题，在这里都能解决。
有一段时间，不少企业因为死灯问题找到她，甚至有公司因为产品质量问题濒临破产 。方方检测后发现，是胶水中的氯和芯片中的铝发生了腐蚀。“芯片厂家更换了结构，添加了铝反射层，但很多封装厂都不知道。而封装用的胶水纯度不够 ，除氯不干净，与芯片中的铝反射层发生化学反应导致芯片被腐蚀 ，就死灯了。”方方解释道，因为氯的含量非常低，她用离子色谱仪才探测到少量的氯最终破解难题。“专注别人‘破’不了的质量‘大案’，这也是我被称为LED界的‘福尔摩斯’的原因。”她自豪地说 。
如今，金鉴实验室已成为LED领域世界顶尖的材料分析和失效性分析实验室之一。建成了中国第一条从芯片到封装元器件的LED失效分析线，市场占有率80% ，填补了中国在此领域的空白，改变了国内企业寄送样品到国外检测机构分析的局面。
仅在2017年，实验室就为2000多家企业解决质量“疑难杂症” ，避免了产品质量损失超过数十亿元 ，90%以上的LED上市公司为金鉴的客户。
方 方
剑桥大学材料学博士，第十四批国家“千人计划”专家，广东省青联委员、广州市增城区人大常务委员会委员，CASA第三代半导体卓越创新青年，广东金鉴检测科技有限公司(金鉴实验室)董事长。2007年，获“中英优秀青年学者”全额奖学金赴剑桥大学材料系氮化镓研究中心攻读博士学位，在世界顶级实验室里从事绿光LED的MOCVD外延研究 。
研究方向
第三代半导体氮化镓和碳化硅芯片和器件失效分析
创新感言
广州应该更加重视扶持材料表征平台，扶持一个运转良好的材料表征公共技术服务平台 ，意义比扶持一家企业大得多。扶持一家企业 ，购买的研发设备只能自己用 ，而这家企业还存在九死一生的可能性 。而扶持材料表征平台，就间接扶持了千万家企业。
其次，在重视产品创新的同时不能忽视品质平台创新。把产品做出来和做产业化是两码事，产业化需要大量的品质优化，提高良率等工作，这就是技术服务平台所要做的事情 。
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创新创业领军团队
最高资助3000万
广州市先后推出“1+4”产业领军人才政策、留学人员人才政策。入选广州市创新创业领军团队，可获得300万元人才经费资助以及最高3000万元的项目经费资助;入选广州市创新领军人才、创新创业服务领军人才，可获得100万元人才经费资助。对为广州产业发展作出贡献的人才 ，通过实施“产业领军人才奖励制度”给予最高500万元的薪酬补贴。
对于金鉴实验室这样的创业团队，增城除了给予最高100万元人才经费资助，最高1000万元团队专项资助等，还在住房、入户 、交通、医疗保健、子女入学等方面给予资助和便利。
]]>国内主要LED芯片企业相继扩产，国内LED芯片将会出现产能过剩的问题，芯片价格将会转而下行，国外LED芯片大厂扩产趋于谨慎 ，供给增长有限，中国LED芯片厂澳洋顺昌 、华灿光电、三安光电等借助地方政府的支持政策，依靠资金、规模等方面的优势积极扩产 ，全球LED芯片产能逐渐向中国大陆转移 。
2018年LED芯片市场规模
2016年受LED芯片巨头晶元光电关停25%蓝光芯片产能 ，LED芯片供需关系发生变化，LED芯片行业在2016年下半年开始回暖，2017年随着小间距LED市场的爆发以及LED芯片下游封装行业的扩产，导致LED芯片供应仍有一定缺口，中国LED芯片企业的稼动率接近100% ，中国LED芯片产值规模保持快速增长。
数据显示 ，2017年中国LED芯片(不包括台湾 ，下同)行业产值规模达到188亿元 ，较2016年增长29.7% ，占全球LED芯片产值比例达到40%;中国MOCVD保有量超过1600台 ，全年净增加246台，LED芯片产能占全球的比例超过54% 。
预计，2018年中国MOCVD机台将继续增加288台，达到2200台，随着国内主要LED芯片企业相继扩产，国内LED芯片将会出现产能过剩的问题，芯片价格将会转而下行 ，国内LED芯片产值规模增速将有所放缓，预计2018年中国LED芯片产值将达225亿元，同比增长19.7% ，市场前三企业的产能占比将达47.8% 。
中国在全球LED芯片市场中占比逐步提升
LED芯片价格逐渐降低
经过多年的发展 ，LED 芯片的价格已通过光效的提升得以降低。芯片生产的成本主要有可变成本和固定成本两部分，可变成本包括衬底、金属有机反应源和气体等约占 65%，固定成本包括折旧及其它约占 35% 。
厂商技术的提升带来 LED 光效的提高，单位面积外延片上可切割的芯片数量增加 ，芯片成本下降 ，芯片价格亦逐年下降。
LED芯片行业格局变化
统计数据显示，2016 年中国 LED 芯片行业市场规模超过 145亿元人民币，同比增长 11.54%，2016 年下半年开始至 2017 年价格止跌并稳健上涨。随着中国大陆厂商产能的提升，以及技术上与台湾的差距越来越小 ，价格、交期、市场反应迅速等优势明显 ，2008 年-2016 年 LED 芯片国产率从 50%提升至80% ，达到了 106 亿元，进口则为 33 亿元 。由于大陆芯片厂商性价比优势明显，出口比率也有所提升 ， 2015 出口率为 8.1% ，2016 年则提升至 9.6% 。
中国LED芯片行业产值情况(亿元)
全球前十大厂商市场份额从2010年的66.1%提升至了2017年的85.3% 。大陆LED芯片产能向三安光电、华灿光电等龙头集中，外资厂商中除了欧司朗仍然有扩产计划 ，其他厂商均无大量扩产的计划，中国本土芯片厂商多数已经无力扩产，逐渐退出产能竞赛 。兆驰虽然有新的LED芯片项目上马，短期内对市场的影响还非常有限 。
大陆芯片厂的产能集中度提升
预计2018年三安光电 、华灿光电和澳洋顺昌三家厂商将占据71%的大陆LED芯片产能。
LED芯片产业发展趋势
近几年，由于我国政府政策支持及企业研发资金密集投入 ，并伴随大量我国台湾地区和韩国 LED 产业技术专家和团队加入本土企业，国内 LED 外延芯片企业的平均技术水平有了长足发展，已经达到国际先进水平 。
降低外延 、芯片成本对推广 LED 应用至关重要。近年来 ，研究人员从新技术、新结构 、新工艺着手 ，通过技术创新，不断降低外延、芯片生产成本。白光 LED 封装的成本将从 2009 年的 25 美元/klm 降至 2020年的 0.7 美元/klm ，LED 成本的终极目标为 0.5 美元/klm ，平均每年的成本下降在 30%以上 。
除发光效率及单位成本外，在 LED 显示屏 、背光源等应用领域 ，LED 芯片的光衰、亮度 、色度一致性以及抗静电能力也是关系 LED 应用的关键技术指标 。
尽管单独看几大厂商扩产幅度惊人，然而整体产能扩增的幅度相对有限(145%)，再考虑到以Veeco的红牛，中微的A7以及部分Axitron的R6等大腔体新机台成为主力机型后，K465i，CRUIS2及更早期的机型渐次退出市场，整体市场供给更为集中，产能增幅也比预期的要低。
加上地方政府的MOCVD设备补贴相对来说也更为集中。与早期的雨露均沾的模式不同，现在的地方政府更倾向于相机挑选补贴在市场经济竞争中已经证明具有良好的运营与管理能力的公司。
补贴的力度也需要根据企业的实力和谈判能力以一事一议的模式来确定，而具有优势行业地位和良好纳税能力的公司在与地方政府的讨价还价中处于更有利的地位。
从供给结构的角度看，因为三安2017～2018年的扩产进度与幅度仅仅略高于全行业的扩产速度，相比之下尽管扩产的绝对数量不小，但是相对华灿和澳洋，扩产动作显得过于保守 。
LED芯片行业的供给结构失去了转化为类似半导体代工行业的结构的机会，可能会逐渐形成类似DRAM存储器行业的三足鼎立格局 。相比之下，假定CR3相等时 ，三足鼎立的结构缺乏稳定性，竞争强度高于一超多强，也高于双寡头结构。
以占据全行业利润接近75%的盈利能力，作为行业龙头的三安有实力牺牲部分利润操作产能威慑的策略，逼退潜在进入者(兆驰)和迫使竞争对手(华灿，澳洋顺昌)更谨慎的扩张。
LED芯片行业几大寡头之间虽然不会明目张胆的以正式协议的方式共同定价分配产量，但是越来越高的行业集中度，加之LED芯片需求较大的需求价格弹性，也会迫使各企业之间也很容易达成默契 ，主动限产保价。
简而言之 ，2018年的LED芯片市场，不会出现一家独大的垄断式定价，因此难以保持超高毛利的情形，但是也大概率不会再次像2015年一样价格崩盘 。三寡头之间的默契和合作程度会成为决定2018年LED芯片价格趋势的关键因素。然而三寡头结构又具有天然的不稳定性，新的博弈模式还在形成中 。
附国内外知名厂商 ：
国内知名厂商
1 、三安光电
三安光电股份有限公司是具有国际影响力的全色系超高亮度发光二极管外延及芯片生产厂商，主要从事全色系超高亮度LED外延片、芯片、化合物太阳能电池及Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体等的研发、生产与销售，产品性能指标居国际先进水平。
2 、华灿光电
华灿光电以技术为先导，汇集国际技术力量，包括MOCVD在内的世界先进水平的全套蓝绿光LED外延和芯片生产线的生产规位列国内前列，在中国LED芯片市场已形成品质超群的良好口碑。
3、德豪润达
广东德豪润达电气股份有限公司是一家以小家电、LED和新能源相关业务为主的集团性公司。主要业务包括LED芯片 、LED外延片、LED照明 、LED显示屏、LED封装 、LED设备以及厨房小家电的制造和服务。
4 、澳洋顺昌
公司致力于中国金属物流行业的开拓与发展 ，只要业务是LED芯片的研发 、生产及销售
5、乾照光电
厦门乾照光电股份有限公司成立于2006年2月，总投资超过3亿元人民币，是专业从事红、黄、橙四元系LED外延片 、芯片以及高性能砷化镓太阳电池研发 、生产和销售的高新技术企业 。
6、聚灿光电
聚灿光电科技(苏州)于2010年4月8日出资设立。主要提供所有白光制程的蓝光芯片，包括8*15、10*18、20*38、40*40等产品规格 ，应用在商业照明 、工业照明、室内照明，笔记本背光、电视背光等领域 。
7、上海蓝光
上海蓝光科技有限公司成立于2000年4月 ，是一家从事氮化镓基LED外延片、芯片研发和产业化生产的企业。主要产品有 ：氮化镓基高亮度蓝 、绿光外延片及芯片。
8、同方光电
同方光电是上市公司同方股份的子公司，资金背景雄厚，主营白光芯片的研发、生产和销售，生产基地主要在江苏南通(2013年，北京基地机台已迁至南通)。目前公司MOCVD数量为59台 ，排名全国第五。
上游外延芯片方面 ，公司依托清华大学的科研实力并结合中科院、部分台湾地区研发团队，成功掌握了芯片的关键技术，并申请国内外专利近百个。公司中小尺寸芯片现已被各大封装厂家认可，目前其芯片产值规模仅次于三安。
9 、圆融光电
圆融光电科技股份有限公司(股票代码 ：832502)成立于2010年底，注册资金2.4亿人民币 ，是国内专业从事全色系发光二极管外延片 、芯片的研发 、生产和销售为一体的高科技产业。
10、华磊光电
湘能华磊光电股份有限公司成立于2008年6月 ，由湖南省煤业集团等公司控股 ，属国有控股公司 ，注册资本3.88亿元 ，公司目前主营蓝、绿光外延片和白光芯片 ，芯片产品以中小功率为主。2015年公司已形成了年产GaN基蓝绿光外延120万片，芯片110万片，灯具220万盏的生产能力。
国外知名芯片厂商
1、CREE
著名LED芯片制造商，美国CREE公司，产品以碳化硅(SiC)，氮化镓(GaN) ，硅(Si)及相关的化合物为基础 ，包括蓝，绿 ，紫外发光二极管(LED)，近紫外激光，射频(RF)及微波器件 ，功率开关器件及适用于生产及科研的碳化硅(SiC)外延片。
]]>此次开发的产品是用金等其他材料取代了以往晶片键合焊膏及框架所使用的银 ，实现了完全无银化。此举消除了由于银受到腐蚀而引起LED亮度衰减现象，可提高应用的可靠性 。例如，将以往产品和新产品分别在硫化试验条件下使用240个小时(10天)后 ，新产品的光通量相比旧产品可改善约40%。
本产品从2018年2月起出售样品(样品价格 200日元/个：不含税)，预计从2019年4月起按月产100万个的规模投入量产 。
今后ROHM将会一如既往地满足客户需求，继续壮大易用性优异的产品阵容 。
]]>在全球范围各个国家明确禁止白炽灯之后 ，2014年成为了向LED照明技术过渡中最为重要的一年。随着近几年国民经济的高速发展，特别是房地产行业的突起，使得国内的照明行业迅猛直上 ，这也受到了政府及相关企业的高度重视，在北上广深等大城市中，多家数字化的体验馆也纷纷入驻 ，吸引着消费者的眼球 。
物联网将是LED照明市场未来发展的主要推动力 ，同时亦存在不少挑战
Gooee副总裁JohnCouch表示，到2019年 ，采用物联网技术的智能照明系统将可在软件及服务方面为业界带来约5 ，500亿美元的收益 ，而硬件销售所得的收益仅为500亿美元。物联网技术可以把各种照明设备和灯具与智能网络联系起来，借此节省多达80%的用电量。
前瞻产业研究院《2016-2021年中国LED照明产业市场前瞻与投资战略规划分析报告》在统计了2014年中国大陆的照明产值后，预测到2015年中国的照明产业相关企业将突破两万家 。所以在跟进大部队的同时 ，还需要研发使用面积更广的照明产品，以LED照明作为核心 ，去进行生产和创新，使得传统行业也可以在新时代里逆流而上。
业者开发物联网技术时，必须注意一些潜在威胁，例如验证不足、缺乏传输加密保护 ，以及不安全的网页 、云端和流动应用接口。未来，照明行业需要吸收各个行业的精华，发展多元化 、个性化的市场 ，并且在研发技术上也需要大力度的突破，从而创造出对消费者、对企业都很有前景的产品。
]]>受到大陆LED产业崛起快速 ，过去由台系厂商掌握的LED背光应用遭到陆厂侵蚀，在价格压力竞争及大陆背光供应链渐趋完整下 ，台LED厂近年来陆续淡出以往LED背光订单，然而在Micro LED技术突破取得进展，Mini LED前哨战的重要性水涨船高，为了对抗OLED显示器的步步逼近，终端品牌厂也开始积极导入新品，2018年下半起~2019年Mini LED新品将可望相继上市，台系LED厂也将Mini LED视为2018年背光应用的重要亮点。
据估计，由于OLED手机面板成本约75美元，而Mini LED应用至手机背光，估计约需要4000~5,000颗LED晶粒 ，其成本仅约10美元，总体成本仍低于OLED面板，而荧幕品质、色彩对比度却能与OLED手机面板一较高下，至于大尺寸电视过去传统侧光设计 ，每台电视仅需约10~20颗LED元件 ，但在Mini LED设计导入下 ，根据尺寸与解析度不同，Mini LED背光颗数可望达到5,000~1万颗左右，将有利于大幅去化产能 。
LED厂隆达携手友达 ，预计第2季~第3季开始小量出货Mini LED封装产品，将应用在高阶显示器与笔记型电脑，若以15.6吋笔记型电脑为例，Mini LED需要约2,000颗，尽管2018年Mini LED占隆达营收比重仍小，预计年底前将可望逐步放量，看好2019年营收比重将有机会超过10%。此外 ，荣创也搭配面板厂群创，共同发展 Mini LED背光解决方案，将抢攻手机、电视及车用面板商机。
晶电2018年布局Mini LED多管齐下，手机将有机会在第3季开始出货，而TV及高阶商用显示器应用将于年底投入量产，其中，高阶电竞商用显示器原本预计在2019年才会导入量产 ，但客户看好商机酝酿提前推出，而Mini LED超小间距显示屏也将于下半年导入市场，呈现百花齐放的盛况 。
不过值得注意的是 ，三星日前与三安光电宣布签订“预付款协议”，并支付厦门三安共约1,683万美元预付款，以确保厦门三安优先供应三星，根据业界透露 ，近期三安旗下Mini LED产能几乎已被三星包下，而三星也预计在第3季将高阶Mini LED TV推向客制化市场，测试顶级市场买气及水温 ，而三星2017年也曾采购三安LED晶粒应用至大尺寸的室内商用显示屏 ，这也意味着三安光电打入三星供应链的地位更趋稳固 。
除了三安之外，大陆LED晶粒厂如华灿光电 、干照光电也相继投入Mini LED/Micro LED技术，这股热潮也延烧至大陆封装厂，包括国星光电于3月初率先成立Micro & Mini LED研究中心，预计2020年将可实现P 0.5~P1.0规格的Mini LED量产;瑞丰光电也宣布将加码人民币2.3亿元 ，以投入Mini LED及Micro LED生产项目。
业者认为，Micro LED能否顺利量产化仍值得观察，但Mini LED将从2018年下半起快速启动 ，未来若是市场买气热络 ，足以与OLED面板相互媲美，不排除Mini LED将可望纳入大陆官方的补助项目，届时两岸LED背光版图攻防将正面交锋 ，台系LED厂恐怕将再度陷入一番苦战 。
]]>理论上，LED光输出与驱动电流有关，而与电源电压无关 。最对低要求应用 ，如果电源电压稳定的话，一个电阻就可限制电流。值得注意的是，对这种最简单的应用电路 ，LED在一定程度上显示出自稳定特性 。亦即 ，若温度升高的话，LED的光输出减少，但同时其正向压降亦降低，使驱动电流增加，从而补偿了较高温度下光输出的减少 。
遗憾的是 ，汽车电源的变化范围是很大的，在8V-18V之间，峰值电压可达几十伏。此外 ，高亮度LED驱动电流大，会在电阻上产生大量的热量 ，使散热设计复杂化。
相对简单的方案是使用线性降压稳压器(图1)，D1是一个稳压二极管，通过LED的电流设定为VD1/RSET 。D2对基极二极管进行湿度补偿。这个电路仍然存在能量损失问题和电阻散热问题。对于低电流LED，尤其是串联后的LED正向压降和稍低于电源电压的场合 ，这个电路不失为经济有效的方案 。
图1简单稳流电路
在多数场合 ，开关电源提供一种更佳的电气解决方案 。顾名思义 ，开关电源是开关工作的 ，在一个周期，对RLC电路充电;在下一个周期 ，存储的能量用来驱动负载 。这类电路效率极高，一般都能达到90%以上，开关稳压器能提升电压，降低电压，还能产生极性相反的电压，这是线性稳压器所不具备的 。
最简单的开关稳压器是图2所示的降压稳压器，输入电压与LED电压之间的压差对电感L充电，电流随之增加，当电流达到预设的值时，控制电路将串联的晶体管关闭，在LED通路形成一个交变电流。注意 ，在LED驱动应用中，开关稳压电路控制电流的峰值 。
这个值由可编程IC或外部元件来设定。电流值也由FET开关漏极上检测电阻来定义。降压稳压器流过LED的电流是连续的，但是交变的，而对电源而言是不连续的，这对电源工作会产生一定的影响，也增加了电源线上的噪声。
图2降压型开关稳流电路
如果电源电压低于所有LED串联电压和，就要选用升压稳压器。升压稳压器(图3)既要控制电流，又要控制电压，电路相对复杂些 。升压稳压器在大电流情况下同样存在严重的干扰问题。因而最稳定又最安全的LED驱动器可采用升压与降压相结合的形式 。一个升压稳压器可驱动几个并联的降压稳压器 。这样，面对电源的是性能良好的升压稳压器，而在负载端则是高电流输出的降压稳压器 。
图3升压型开关稳流电路
所有开关电源都会产生噪声，电压型稳压器可以提高工作频率 ，在输出端用大电容来滤波，LED电源是稳流型的 ，降低噪声就得采取如下措施 ：
•降低工作频率 。
•开关晶体管应用放置在电路板的中心区域 。
•快速恢复二极管。
•LED区不要形成电流环路 。
•缩短电缆和印制电路板上走线 。
除了上述措施，新的方案也有助降低驱动电源的噪声 。Melexis公司的MLX10801和MLX10803LED驱动器采用伪随机开关频率发生器来降低电气噪声。图4是低噪声应用的电路实例，它符合CISPR25的5级标准 ，这里CISPR是国际无线电干扰特别委员法文的缩写 。工作电感L1应根据开关频率和LED电流来确定。为了方便用户设计，公司还提供了一个软件和Excel表格，用来选取ROSC、RSET和RSENSE。
图4MLX10803应用实例
对图4电路 ，开关频率应低于150KHz，若LED电流在0.5-1A之间，L1与L2为100?H。噪声是宽带的 ，因而滤波电容采用大、小相结合的方案。二极管D1是高频噪声的主要来源 ，应仔细选择，在电源电压低于100V时 ，可使用肖特基二级管 。
GaAs与GaAsPLED的光输出强度与结温密切相关 ，例如LED在25℃输出100%的话，在80℃时只有80% 。驱动器设置了温度斜度补偿电路 ，实际上一个PTC或NTC电阻便可解决问题，利用PTC的温度系数来平衡LED的光输出 。为了保护LED，在温度高于80℃，可以在器件的输入端增加一个NTC电阻。
]]>新型低噪3轴加速度计 ，为工业倾角计厂商提供经济实惠的高精度传感器解决方案
新产品属于意法半导体10年供货承诺计划之列
2018年将推出更多的高精度、高稳定性的工业级传感器
中国 ，2018年5月10日 – 横跨多重电子应用领域的全球领先的半导体供应商、世界最大的消费级MEMS运动传感器供应商[1]意法半导体(STMicroelectronics，简称ST;纽约证券交易所代码 ：STM)将于今年面向工业市场推出全新的高稳定性MEMS传感器，履行其推动先进自动化和工业物联网(IIoT)市场发展的承诺 。同时，公司还将为新产品提供不低于10年供货保证。
IIS3DHHC是2018年第一款亮相的新型传感器。作为一款高分辨率 、高稳定性的3轴加速度计，即使长时间运行或处于温度变化很大的环境内 ，IS3DHHC也能够确保测量的精准度。该款产品主要适用于通信系统天线定位系统、保证建筑物和桥梁安全的结构健康监测(SHM)设备、以及各种工业平台所用的稳定器或调平器。出色的精度稳定性和耐用性使其非常适用于高灵敏度角度传感器和安全传感器 ，以及高端数码相机(DSC)的拍照防抖系统。
意法半导体的10年供货承诺保证了工业设备中广泛使用的各种高性能元器件的持续供应，同时也帮助设备厂商解决了在售产品生命周期长这一难题 ，为处于有挑战性的工业环境条件下的产品延长了使用寿命。除工业传感器之外 ，该计划还覆盖了意法半导体的STM32微控制器、电机驱动器、模拟器件 、功率转换器、LED和现有MEMS传感器等一系列产品，公司承诺为上述产品提供至少10年的连续供货 。
“为打造高质量工业传感器 ，意法半导体在MEMS设计和高产率的制造工艺方面加大投入，让客户能以较低的成本拥有超高性能产品。新产品非常适合那些对高精度、重复性和耐用性要求极高的应用 。”意法半导体副总裁，MEMS传感器产品部总经理Andrea Onetti表示，“我们将在未来几个月持续推出新型的工业级精密传感器 ，包括多合一传感器 、专用传感器和功能完整的惯性测量模块 ，这些新产品都将纳入我们十年供货承诺之列。”
IIS3DHHC将采用优质的16引脚5mm x 5mm x 1.7mm陶瓷LGA封装，目前这款产品已开始投产。
IIS3DHHC技术信息
满量程±2.5g的IIS3DHHC 3轴加速度计用于精确定位机构和小型运动检测(如高级安全传感器) 。IIS3DHHC与典型的消费级加速度计有很多明显不同之处 ，其中主要区别是，其45μg/√Hz(微重力加速度每开根号赫兹)的超低噪声可实现非常高的分辨率。
此外，极高的稳定性确保传感器在长时间运行后或温度变化大的环境内灵敏度漂移最小 。在-40°C到+ 85°C之间 ，灵敏度变化小于0.7%。偏移漂移低于0.4mg /°C，这使得设备在各种环境中的性能表现始终如一，包括户外寒冷或温暖的气候条件，或者工业制造设备 、工业机器人和无人机 ，只需极少的校准或重新校准工作 。
此外，IIS3DHHC集成了模数转换功能 ，以及包括FIFO数据存储和中断控制在内的数字电路，为客户节省了外部模数转换器 ，并且还简化了电源管理设计，降低了能耗，延长了电池供电设备的运行时间 。
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