前言
如今,LED在各個(gè)領(lǐng)域中的應用已經(jīng)司空見(jiàn)慣,在汽車(chē)領(lǐng)域也不例外,作為剎車(chē)燈、車(chē)速表等指示燈光源,LED的應用正在逐年增加。(圖1)

圖1. 汽車(chē)內飾中采用LED的位置
ROHM自1973年開(kāi)始生產(chǎn)LED燈以來(lái),在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方面,已經(jīng)連續45年處于行業(yè)領(lǐng)先地位。ROHM的最大優(yōu)勢在于,能夠進(jìn)行全面而嚴格的品質(zhì)管理并利用垂直統合型生產(chǎn)體制(從元件制造階段開(kāi)始就嚴格貫徹產(chǎn)品理念)進(jìn)行獨有的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。在LED開(kāi)發(fā)過(guò)程中,也始終秉持ROHM“品質(zhì)第一”的企業(yè)宗旨,比如采用在裝配工序易于制造的芯片設計,對超小型產(chǎn)品實(shí)施可追溯管理,按照車(chē)載級產(chǎn)品的品質(zhì)要求進(jìn)行流程管理等。ROHM非常重視生產(chǎn)技術(shù)和品質(zhì)管理,從而能夠為客戶(hù)提供小型化、高可靠性的獨創(chuàng )型LED產(chǎn)品,滿(mǎn)足客戶(hù)的多樣化需求。
車(chē)速表指示燈光源用LED
近年來(lái),車(chē)速表的指示燈光源采用小型LED燈的越來(lái)越多。但是,為了適應汽車(chē)嚴苛的溫度變化,一般會(huì )設置一個(gè)空間來(lái)避免遮光壁和PCB板接觸,LED的光線(xiàn)從這個(gè)空間向相鄰部位“漏光”一直是亟需解決的課題。另外,隨著(zhù)LED在各個(gè)領(lǐng)域的應用越來(lái)越廣泛,尤其是在使用環(huán)境嚴苛的汽車(chē)和工業(yè)設備領(lǐng)域,需要的是對于環(huán)境應力導致的經(jīng)年老化已經(jīng)采取對策、并具有高度可靠性的產(chǎn)品。
在這種背景下,ROHM面向可能在嚴苛環(huán)境下使用的汽車(chē)車(chē)速表的指示燈光源,開(kāi)發(fā)出小型、高輸出的透鏡型表面貼裝LED“CSL0901/0902系列”。該系列產(chǎn)品具有以下三大特點(diǎn):
解決使用小型LED時(shí)向相鄰部位漏光的問(wèn)題
如前所述,傳統的車(chē)速表光源使用較大的反射式LED(3.5×2.8 t=1.9mm)。但是,隨著(zhù)應用對節省空間的要求越來(lái)越高,已經(jīng)開(kāi)始探討使用更小型的LED。另一方面,普通的小型模塑LED的光源位置設計的很低,僅為0.18mm,這個(gè)高度可能會(huì )導致向相鄰部位漏光。
對此,ROHM將光源的位置提高到0.49mm,解決了漏光問(wèn)題。這使得小型LED能夠得以采用,與以往的反射式LED相比,體積僅為1/18,從而非常有助于節省應用的空間。(圖2)

圖2. 通過(guò)調整光源位置,可防止漏光,且更節省空間
防止短波長(cháng)高亮度產(chǎn)品高溫通電時(shí)的光衰
另外,汽車(chē)用LED要求即使在嚴苛的車(chē)載環(huán)境下也要具備穩定的光輸出性能。而另一方面,尤其是在藍色等短波長(cháng)產(chǎn)品中,隨著(zhù)亮度的提高,高溫狀態(tài)通電導致的光衰也已成為亟需解決的課題。此次,采用ROHM新開(kāi)發(fā)的模塑樹(shù)脂,使得即使短波長(cháng)高亮度產(chǎn)品,也成功改善了高溫通電時(shí)的光衰問(wèn)題。比如在藍色LED的高溫通電加速度試驗(Ta=85℃、IF=20mA、通電1000Hr)中,與以往產(chǎn)品相比,光通量改善了約80%。(圖3)

圖3. 高溫通電導致的光衰顯著(zhù)改善
LED的抗硫化對策
為了確?煽啃,抗硫化對策也是必不可缺的。因為在惡劣的使用環(huán)境中,在使用電子元器件的汽車(chē)領(lǐng)域應用中,空氣中的硫化氫(汽車(chē)和工廠(chǎng)排放的廢氣中也含有該成分)作用于銀等金屬材料的表面上,形成腐蝕并使其表面發(fā)黑變暗,這種硫化已成為經(jīng)年老化的主要原因。
此前,ROHM的車(chē)載LED與其他分立型產(chǎn)品一樣,滿(mǎn)足汽車(chē)電子產(chǎn)品可靠性的全球標準“AEC-Q101”,如今,正在對CSL090x系列進(jìn)行評估,以滿(mǎn)足2017年3月起頒布執行的光電元器件專(zhuān)用標準“AEC-Q102※1”。新標準中也納入了抗硫化試驗相關(guān)內容,因此該系列產(chǎn)品也是該硫化試驗合格的產(chǎn)品。(圖4)

圖4. CSL090x系列的抗硫化對策效果
※1)AEC-Q102
AEC是Automotive Electronics Council的縮寫(xiě),是大型汽車(chē)制造商和美國大型電子元器件制造商聯(lián)手制定的汽車(chē)電子元器件的可靠性標準。Q102是專(zhuān)為光電元器件制定的標準。
CSL090x系列的產(chǎn)品陣容
本系列產(chǎn)品陣容包括普通亮度的“CSL0901系列”和更高亮度“CSL0902系列”共18種機型。(圖5)

圖5. CSL090x系列的產(chǎn)品陣容
汽車(chē)內飾照明光源用LED
隨著(zhù)目標應用的多功能化,包括車(chē)速表在內的汽車(chē)內飾設備中,對于用來(lái)顯示圖標、并照亮整個(gè)面板的照明光源用的LED也要求小型化。
ROHM一直在推動(dòng)適用于這類(lèi)應用的LED開(kāi)發(fā)。產(chǎn)品特點(diǎn)如下:
小型封裝,亮度更高
隨著(zhù)目標應用的多功能化,LED的安裝空間逐年減少。另外,為了提高設計靈活性,顯示部位呈現降低面板的透光率以使不亮燈時(shí)更暗的趨勢。因此,要求LED既要小型又要具備更高亮度。ROHM通過(guò)改善封裝形狀、反射器材質(zhì)、框架形狀及表面鍍層等,不斷開(kāi)發(fā)出小型且高亮度的LED。
精細的色度支持
照明光源由LED和導光板共同組成,以照亮整個(gè)面板。但是,當光通過(guò)導光板時(shí),色調會(huì )因導光板的材質(zhì)和形狀而變化。因此,所使用的LED需要針對每種應用進(jìn)行精細地色度調整。ROHM通過(guò)精細控制元件和熒光粉,可顯著(zhù)減少傳統的色度變化。
這使得汽車(chē)內飾照明光源曾經(jīng)使用的大型封裝LED可以統一為1608大小的小型封裝。(圖6)

圖6. 車(chē)載內飾照明光源LED的發(fā)展趨勢
未來(lái)展望
如今,LED已經(jīng)成為我們生活中不可或缺的一部分。不僅汽車(chē)尾燈,還包括汽車(chē)儀表、環(huán)境照明、工業(yè)設備領(lǐng)域中各種設備的顯示面板的數字顯示和指示燈、消費電子產(chǎn)品領(lǐng)域中的功能顯示等,LED已被廣泛用于各種應用,預計未來(lái)LED的需求量將會(huì )進(jìn)一步增長(cháng)。
未來(lái),ROHM將利用自身優(yōu)勢-垂直統合型生產(chǎn)體制來(lái)確?煽啃,并面向海內外重視可靠性和設計靈活性等LED附加價(jià)值的應用,努力開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品。 |