恒流二极管产品技术工艺研发动态与发展趋势分析

第一节 国内恒流二极管产品技术工艺研发动态

1、开发CRD模块用于LED照明

CRD模块是作为比萤光灯效率还要好的LED照明而计划开发贡献的产品。CRD模块是直接连接交流电源，使LED有效率点灯的一个模块商品。CRD模块是一个桥是整流器和CRD所构成的简单的商品。

2、CRD模块的特征

减少线路的损失，提高照明效率。电源电压即使有变动，亮度不变。电源周波数即使有变化，亮度不变。突波电流不会发生。不会发生线路杂信。不须连接电解电容可延长寿命。不须连接变压器和电容器，可小型化。

一般来说，LED照明的驱动线路会有一组电源供应器，AC/DC转换，再加上一个恒流线路来驱动LED的方式，可是这个线路在电源供应器和恒流线路会产生两个损失，因此无法达成比萤光灯还要高的效率。而且，电源供应器上的电解电容的寿命，也就是说电源供应器的寿命会很直接影响LED寿命。

况且，一个很平顺的线路依据所使用电解电容会发生突波电流，因此必须考虑到突波电流的对策。针对此点，CRD模块的话是电源供应器和恒流线路两个机能的混合物，简单的组成，效率损失少，寿命长，因为不须使用电解电容，所以可以构筑一个高效率LED照明。

第二节 国外恒流二极管产品技术工艺研发动态

欧洲探寻发光二极管新生产工艺：市场现有发光二极管（ＬＥＤ）灯既节能亮度又高，但价格昂贵。德国卡塞尔大学参与的欧洲纳米结构半导体照明研究项目正借助计算机模型优化ＬＥＤ的发光结构，有望在几年后推出价格低廉且亮度极高的新型ＬＥＤ灯。欧洲纳米结构半导体照明研究项目的研究人员正在研发的新工艺使用低成本的硅基板取代蓝宝石基板，再用复杂的纳米工艺让直径约１００纳米、高约３０００纳米的六棱晶柱在硅基板上生长。相比传统工艺，新技术在相同空间可以产生更大、更紧凑的发光面。

第三节 2007-2012年国内外恒流二极管技术工艺研发成果回顾

1、国外

德国欧司朗光半导体公司（OSRAM Opto Semiconductors GmbH）通过将透镜等光学部件嵌入到LED模块中，介绍了将LED应用于各种照明用途的事例。比如，在封装LED芯片的模块中嵌入可满足目标指向角的透镜。由于各种透镜可直接装到模块上，因此该公司指出另一个优点就是几乎不存在光轴偏离。

2、国内

士兰微电子近期发布了SDH系列恒流二极管（Current Regulative Diode，简称CRD），在应用上比基于晶体管的传统电流源更为简单，能够在很宽的电压范围内提供恒定的电流，具有恒流性能好、动态阻抗高、成本低、使用简便等诸多优点。恒流二极管已被逐步应用于需要恒流驱动的LED照明灯具中，是一种具有很好发展前景的半导体器件。该系列恒流二极管的基本结构基于栅源短接的结型场效应晶体管，采用了硅平面外延工艺制造，可提供范围从1mA-40mA的恒定电流（Ip），具有较低的起始稳流电压（Vk）和很高的正向击穿电压（Vmax），可提供的电压范围从45V (Ip > 8mA)至 100V(Ip < 8mA)，以及具有很高的动态阻抗（ZH）。

目前，该系列产品可提供3种封装：DO-41/SOD-123/SOT-223-3L，产品封装体积小，更加便于客户进行方案设计。在应用时不需要其它外围辅助元件，阳极和阴极之间具有较强的抗浪涌电流冲击的能力。

第四节 2012-2015年恒流二极管国内外技术工艺研发趋势分析

恒流二极管是半导体材料、结构工艺形成的物理功能器件（不是集成电路），单向恒流特性是其物理属性。目前国际上只有美国和日本拥有恒流二极管技术，中国（贵州）是掌握这个核心技术的第三个国家（地区）。

有些国家企业用集成电路方式设计，并封装成二端器件形成恒流源，称做“恒流管”。这种方法仍然是电路恒流源，只能用于直流恒流，不能有其他应用，行业内称做“假恒流管”。

由于LED是特性敏感的半导体器件，又具有负温度特性，因而在应用过程中需要对其进行稳定工作状态和保护，从而产生了驱动的概念。LED器件对驱动电源的要求近乎于苛刻，LED不像普通的白炽灯泡，可以直接连接220V的交流市电。LED是2～3伏的低电压驱动，必须要设计复杂的变换电路，不同用途的LED灯，要配备不同的电源适配器。国际市场上国外客户对LED驱动电源的效率转换、有效功率、恒流精度、电源寿命、电磁兼容的要求都非常高，设计一款好的电源必须要综合考虑这些因数，这些都为恒流二极管的设计提出了要求。

第五节 恒流二极管产品现行技术同类替代技术发展

恒流二极管和恒流三极管是近年来问世的半导体恒流器件，而恒流三极管又是在恒流二极管的基础上发展而成的。它们都能在很宽的电压范围内输出恒定的电流，恒流二极管只能提供固定值的恒定电流，外界无法改变；而恒流三极管增加了一个控制端，能在一定范围内对恒定电流进行连续调节，调节范围为0.08～7.00mA，视具体管子型号而定，这就给用户带来了方便。

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