第一節(jié) 恒流二極管產(chǎn)品概述
恒流二極管(CRD)屬于兩端結(jié)型場效應(yīng)恒流器件。恒流二極管在正向工作時存在一個恒流區(qū),在此區(qū)域內(nèi)IH不隨VI而變化;其反向工作特性則與普通二極管的正向特性有相似之處。恒流二極管的外形與3DG6型晶體管相似,但它只有兩個引線,靠近管殼突起的引線為正極。
第二節(jié) 恒流二極管產(chǎn)品特點
恒流二極管是近年來問世的半導(dǎo)體恒流器件,能在很寬的電壓范圍內(nèi)輸出恒定的電流,并具有很高的動態(tài)阻抗。具有恒流性能好、價格較低、使用簡便特點。
恒流二極管主要特性:寬范圍實現(xiàn)恒流、恒流源簡單實現(xiàn)、高達10MHZ的頻率響應(yīng)、通過并聯(lián)可以增加額定電流、過電壓,過電流保護、高溫保護。略……
第三節(jié) 恒流二極管產(chǎn)品構(gòu)成
一、恒流二極管行業(yè)產(chǎn)品分類標(biāo)準(zhǔn)
常用的國產(chǎn)恒流二極管有2DH系列,它分為2DH0、2DH00、2DH100、2DH000四個子系列。

國產(chǎn)恒流二極管有2DH系列
二、恒流二極管產(chǎn)品主要市場份額
恒流二極管廣泛用于恒流源、穩(wěn)壓源、放大器以及電子儀器的保護電路等市場。常規(guī)恒流應(yīng)用、穩(wěn)壓電路、儀器指示燈、輸出管保護、儀器電橋測量電路、高精度穩(wěn)壓源電路、LED照明RGB變色燈電路、LED照明球泡燈,PAR燈,射燈電路、LED照明日光燈電路等。
第四節(jié) 國內(nèi)恒流二極管產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
1、擴展電流或電壓的方法
1)利用并聯(lián)法擴流、串聯(lián)法升壓
使用一只恒流二極管只能提供幾毫安的恒定電流,若將幾只恒流管并聯(lián)使用,則可以擴大輸出電流。例如2DH5C型恒流管的IH=5mA,兩只管子并聯(lián)后為10mA,電流擴展了一倍。需要指出,將幾只恒流二極管并聯(lián)使用時,恒流源的起始電壓等于這些管子中的最大值,而正向擊穿電壓則等于這些管子中的最小值。此外,在擴展電流的同時,恒流源的動態(tài)阻抗將變小。利用串聯(lián)法可以提升電壓。例如,將幾只性能相同的恒流二極管串聯(lián)使用,可將耐壓值提高到100V以上。假如每只管子的恒流值不等,那末恒流值較小的管子將首先進入恒流狀態(tài)。必要時可給IH值較小的管子并聯(lián)一只分流電阻,使各管子同時進入恒流狀態(tài)。
2)利用晶體管、場效應(yīng)管進行擴流及升壓
由晶體管JE9013和恒流二極管構(gòu)成的擴流電路。設(shè)恒流管的恒定電流為IH ;JE9013的共發(fā)射極電流放大系數(shù)為hFE,擴展后的恒流值由下式確定:IH‘=(hFE +1)IH≈hFE IH由結(jié)型場效應(yīng)管3DJ6與恒流二極管組成的升壓電路。R1、R2均為偏置電阻,阻值應(yīng)取幾十兆歐。令恒流二極管的正向擊穿電壓為V(BO),結(jié)型場效應(yīng)管的漏—源極擊穿電壓為V1,則恒流源的耐壓值V2=V(BO)+V1。
2、同時進行擴流和升壓
某些情況下要求對恒流二極管同時進行擴流與升壓?,F(xiàn)由NPN型高反壓管VT(3DG407)、恒流二極管2DH560、輔助電源EB構(gòu)成擴流電路。2DH560的IH=5.60mA,起始電壓VS=4.0V,設(shè)VT的發(fā)射結(jié)壓降VBE=0.65V,EB應(yīng)大于VS與VBE之和(4.65V)。VD1和VD2為溫度補償二極管。輸出級采用VMOS管,其柵極電壓由穩(wěn)壓管VDz1、VDz2和電位器RP所決定。VMOS管屬于高效場效應(yīng)功率管,其性能遠優(yōu)于雙極型功率管。它具有輸人阻抗高、驅(qū)動電流小、耐壓高(最高可承受1200V的高壓)、工作電流大(1.5~100A)、輸出功率高(1~250W)等優(yōu)點。該恒流源電路能同時達到擴展恒定電流與提高工作電壓之雙重目的。在業(yè)余條件下,亦可用3只3DD15型大功率晶體管并聯(lián)后代替VMOS管,但是要求這些管子的hFE值必須一致,并且要給每只管子加裝合適的散熱器。略……
第五節(jié) 國內(nèi)恒流二極管生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用分析
1、焊接
輔助工序有排向、裝填、進爐、出爐轉(zhuǎn)換組成。目的是利用焊片通過一定溫度,使芯片與金屬引線連接,形成歐姆觸角。
2、酸洗
酸洗、梳條烘干、上膠、白膠固化。目的是利用各種酸和水,對芯片P-N結(jié)周圍邊緣表面進行化學(xué)腐蝕,以改善機械損傷,祛除表面吸附的雜質(zhì),降低表面電場,使P-N結(jié)的擊穿首先從體內(nèi)發(fā)生,以獲得于理論值接近的反向擊穿電壓和極小的表面漏電流。利用化學(xué)品將晶片表面加以侵蝕,使P-N接面呈現(xiàn)正角比例以獲得最佳之電性品質(zhì)。于晶片表面形成sio2,己達到絕緣目的。分為堿洗(絕對正角,不腐蝕金屬;較不污染環(huán)境);酸洗(反應(yīng)速率快,容易清洗)兩種。
3、模壓
模壓工藝目的是使管芯與外界環(huán)境隔離,避免有害氣體的侵害,并使表面光潔和具有特定的幾何形狀,起到保護管芯、穩(wěn)定表面、固定管芯內(nèi)引線,提高二極管機械強度,方便客戶使用的作用。
4、成型固化
成型固化目的是對模壓后的二極管的塑封料通過高溫烘烤,以提高塑料的可靠性。揮發(fā)表面的油污和釋放黑膠收縮壓力,剔除早期不良品、失效管,提高二極管穩(wěn)定性。
5、電鍍
管子的引線通過電鍍使表面形成一層薄膜的錫層,以提高管子引線的可焊接性、防護性能,提高化學(xué)穩(wěn)定性。
6、測試包裝
將外觀不良品撿出,防止電性合格而外觀不合格的產(chǎn)品流入客戶處使用。對電性做再次確認(rèn),提高二級管的可靠性。按標(biāo)準(zhǔn)或要求對經(jīng)過分類包裝的產(chǎn)品進行產(chǎn)品包裝,起到便于存儲和運輸?shù)淖饔谩?/div>
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第六節(jié) 我國恒流二極管技術(shù)研發(fā)分析
未來,LED可期待作為節(jié)能降耗,長壽命的光源,非常受到注目。CRD在不同的用途領(lǐng)域上經(jīng)歷了30年供給的長壽命產(chǎn)品,但經(jīng)過CRD用途分析發(fā)現(xiàn),隨著可作為穩(wěn)定LED的芯片銷售量不斷在擴大,CRD的銷售也在不斷增加。
石塚電子在2007年高精度,大電流的L系列CRD產(chǎn)品投入市場,只用1個芯片,就可以提供到30mA穩(wěn)定電流。
2008年環(huán)氧樹脂包封的S系列CRD產(chǎn)品投入市場,便于組裝使用。除此之外,CRD S系列作為主要的零部件制成模塊,研發(fā)高附加價值的模塊CRD。略……
第七節(jié) 2007-2012年國內(nèi)外恒流二極管技術(shù)工藝研發(fā)成果回顧
1、國外
德國歐司朗光半導(dǎo)體公司(OSRAM Opto Semiconductors GmbH)通過將透鏡等光學(xué)部件嵌入到LED模塊中,介紹了將LED應(yīng)用于各種照明用途的事例。比如,在封裝LED芯片的模塊中嵌入可滿足目標(biāo)指向角的透鏡。由于各種透鏡可直接裝到模塊上,因此該公司指出另一個優(yōu)點就是幾乎不存在光軸偏離。
2、國內(nèi)
士蘭微電子近期發(fā)布了SDH系列恒流二極管(Current Regulative Diode,簡稱CRD),在應(yīng)用上比基于晶體管的傳統(tǒng)電流源更為簡單,能夠在很寬的電壓范圍內(nèi)提供恒定的電流,具有恒流性能好、動態(tài)阻抗高、成本低、使用簡便等諸多優(yōu)點。恒流二極管已被逐步應(yīng)用于需要恒流驅(qū)動的LED照明燈具中,是一種具有很好發(fā)展前景的半導(dǎo)體器件。該系列恒流二極管的基本結(jié)構(gòu)基于柵源短接的結(jié)型場效應(yīng)晶體管,采用了硅平面外延工藝制造,可提供范圍從1mA-40mA的恒定電流(Ip),具有較低的起始穩(wěn)流電壓(Vk)和很高的正向擊穿電壓(Vmax),可提供的電壓范圍從45V (Ip > 8mA)至 100V(Ip < 8mA),以及具有很高的動態(tài)阻抗(ZH)。
目前,該系列產(chǎn)品可提供3種封裝:DO-41/SOD-123/SOT-223-3L,產(chǎn)品封裝體積小,更加便于客戶進行方案設(shè)計。在應(yīng)用時不需要其它外圍輔助元件,陽極和陰極之間具有較強的抗浪涌電流沖擊的能力。
第八節(jié) 2012-2015年恒流二極管國內(nèi)外技術(shù)工藝研發(fā)趨勢分析
恒流二極管是半導(dǎo)體材料、結(jié)構(gòu)工藝形成的物理功能器件(不是集成電路),單向恒流特性是其物理屬性。目前國際上只有美國和日本擁有恒流二極管技術(shù),中國(貴州)是掌握這個核心技術(shù)的第三個國家(地區(qū))。
有些國家企業(yè)用集成電路方式設(shè)計,并封裝成二端器件形成恒流源,稱做“恒流管”。這種方法仍然是電路恒流源,只能用于直流恒流,不能有其他應(yīng)用,行業(yè)內(nèi)稱做“假恒流管”。
由于LED是特性敏感的半導(dǎo)體器件,又具有負(fù)溫度特性,因而在應(yīng)用過程中需要對其進行穩(wěn)定工作狀態(tài)和保護,從而產(chǎn)生了驅(qū)動的概念。LED器件對驅(qū)動電源的要求近乎于苛刻,LED不像普通的白熾燈泡,可以直接連接220V的交流市電。LED是2~3伏的低電壓驅(qū)動,必須要設(shè)計復(fù)雜的變換電路,不同用途的LED燈,要配備不同的電源適配器。國際市場上國外客戶對LED驅(qū)動電源的效率轉(zhuǎn)換、有效功率、恒流精度、電源壽命、電磁兼容的要求都非常高,設(shè)計一款好的電源必須要綜合考慮這些因數(shù),這些都為恒流二極管的設(shè)計提出了要求。略……
第九節(jié) 投資前景分析
恒流二極管已被逐步應(yīng)用于需要恒流驅(qū)動的LED照明燈具中,是一種具有很好發(fā)展前景的半導(dǎo)體器件。隨著全球眾多國家紛紛訂立政策推動LED照明應(yīng)用發(fā)展,預(yù)計2015年僅中國LED照明市場規(guī)模將近千億美元。中國目前白熾燈超10億盞,照明耗能約占電力總消耗量的1/6,國家發(fā)改委正著手制訂“白熾燈淘汰路線圖”,初步計劃2018年起國內(nèi)基本不再使用白熾燈。
在國家政策支持下,各路資本以前所未有的速度聞風(fēng)而動。據(jù)國家發(fā)改委統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,我國LED照明芯片、封裝和應(yīng)用產(chǎn)值之比為1∶9∶22,其中上游企業(yè)近70家,封裝企業(yè)1000余家,下游應(yīng)用企業(yè)3000余家。下游的LED照明應(yīng)用產(chǎn)業(yè),已是資本云集,炙手可熱。
在國內(nèi)LED照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大背景帶動下,其市場前景良好,引來各路資本開始進入此領(lǐng)域。
第十節(jié) 投資項目地推薦
1、珠江三角洲地區(qū)
珠江三角洲半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)主要集中于深圳、廣州、佛山、東莞等地,最明顯的競爭優(yōu)勢就是應(yīng)用市場較大和中下游企業(yè)的集聚,是國內(nèi)封裝規(guī)模最大、投資最集中的區(qū)域;廣州已經(jīng)集中了幾十家下游封裝企業(yè),在封裝和LED應(yīng)用方面的領(lǐng)先優(yōu)勢;深圳形成了“藍寶石-外延-芯片-封裝-應(yīng)用”的完整產(chǎn)業(yè)鏈,涌現(xiàn)出了一批著名企業(yè)。珠江三角洲的其薄弱環(huán)節(jié)在于技術(shù)力量相對薄弱,而且現(xiàn)有的技術(shù)力量都過于集中在少數(shù)幾家企業(yè)。
2、長江三角洲地區(qū)
長江三角洲LED產(chǎn)業(yè)主要集中于上海、江蘇和浙江。上海已經(jīng)在半導(dǎo)體芯片制造和封裝應(yīng)用方面呈現(xiàn)出良好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢,并形成了比較完整的產(chǎn)業(yè)鏈與企業(yè)群;江蘇在LED封裝及應(yīng)用方面已經(jīng)初具規(guī)模;寧波具有很好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和經(jīng)濟區(qū)位優(yōu)勢,是國內(nèi)主要的特種照明燈具生產(chǎn)基地,發(fā)展?jié)摿艽?。長江三角洲半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢是擁有大量的技術(shù)和商業(yè)人才,產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗較豐富,資本力量較為雄厚。
3、北方地區(qū)
以北京、大連為代表的北方地區(qū)研發(fā)機構(gòu)最集中,研發(fā)力量最強,擁有外延芯片的國內(nèi)最好技術(shù);大連在產(chǎn)業(yè)化方面則具有明顯的區(qū)位優(yōu)勢和非常強的產(chǎn)業(yè)實力,通過技術(shù)引進和產(chǎn)業(yè)化,大連已經(jīng)成為我國重要的LED產(chǎn)業(yè)基地。北方地區(qū)的半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢是研發(fā)機構(gòu)和人才較多。
4、江西及福建地區(qū)
江西省從上游外延材料、中游芯片制造到下游器件封裝都實現(xiàn)了規(guī)模化生產(chǎn);福建的廈門已經(jīng)擁有芯片制造、封裝及應(yīng)用產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)數(shù)十家,具有集群優(yōu)勢、人才優(yōu)勢和區(qū)位優(yōu)勢,形成了比較完整的產(chǎn)業(yè)鏈條和較大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。廈門也將與臺灣的區(qū)位優(yōu)勢納入其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的總體規(guī)劃,希望吸引臺資形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈條和產(chǎn)業(yè)規(guī)模。
根據(jù)我國LED照明產(chǎn)業(yè)分布,推薦國內(nèi)恒流二極管項目建設(shè)在這些地區(qū),這些地區(qū)已經(jīng)形成了產(chǎn)業(yè)集群,形成規(guī)模效應(yīng),有利于國內(nèi)恒流二極管產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
第十一節(jié) 投資發(fā)展建議(CMRN建議)
認(rèn)真分析宏觀環(huán)境及其變化情況,提高企業(yè)對管理環(huán)境變化的適應(yīng)能力和應(yīng)變能力。宏觀環(huán)境雖然存在于企業(yè)以外,企業(yè)無法對其施加影響,但并不是說企業(yè)面對環(huán)境變化就無所作為。為防范風(fēng)險,企業(yè)應(yīng)對不斷變化的宏觀環(huán)境進行認(rèn)真分析研究,把握其變化趨勢及規(guī)律,并制定多種應(yīng)變措施,適時調(diào)整管理政策和改變管理方法,從而提高企業(yè)對環(huán)境變化的適應(yīng)能力和應(yīng)變能力,以此降低因環(huán)境變化給企業(yè)帶來的風(fēng)險。
制定支持自主創(chuàng)新的科技政策,建立可依靠的團隊,通過自主創(chuàng)新掌握恒流二極管產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)。盡量減少不計成本的引進和仿制,打破行業(yè)壟斷。注重自身技術(shù)力量的儲備,加大對于國內(nèi)外恒流二極管最新動態(tài)的調(diào)研力度,掌握行業(yè)進展,依托強大的研發(fā)力量針對市場需求的變化,不斷開發(fā)出新產(chǎn)品以滿足需求。同時加強對于下游應(yīng)用領(lǐng)域的研究,引領(lǐng)發(fā)展方向,把研發(fā)的主動權(quán)牢牢掌握在自己的手中。大力開發(fā)高附加值產(chǎn)品,以填補我國在這一方面的空白,應(yīng)對市場需求變化,積極調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),優(yōu)化資源配置,揚長避短,避免無謂的競爭與浪費,推動我國恒流二極管行業(yè)向著更高的層次發(fā)展。
建立和不斷完善企業(yè)管理系統(tǒng),以適應(yīng)不斷變化的企業(yè)管理環(huán)境。企業(yè)應(yīng)設(shè)置高效的財務(wù)管理機構(gòu),配備高素質(zhì)的管理人員,健全企業(yè)管理規(guī)章制度,強化企業(yè)管理的各項基礎(chǔ)工作,使企業(yè)管理系統(tǒng)有效運行,以防范因企業(yè)管理系統(tǒng)不適應(yīng)環(huán)境變化而產(chǎn)生的風(fēng)險。
企業(yè)要形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模。沒有一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模,不僅無法占到相應(yīng)的市場分額,也無法降低成本,增強競爭能力。因此,只要選準(zhǔn)投資項目,就應(yīng)考慮形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模,這樣才有實力在市場叫響,才有抗御市場風(fēng)險的能力。形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模,不光是看國內(nèi),而且要站在國際市場的高度來確定。
中國的恒流二極管產(chǎn)業(yè)要求得生存和發(fā)展,就必須積極應(yīng)對挑戰(zhàn),揚長補短,在市場競爭中不斷壯大自己。大力開發(fā)改性新產(chǎn)品,嚴(yán)格質(zhì)量管理,強化技術(shù)服務(wù),爭創(chuàng)知名品牌;同時積極配合下游企業(yè)。在國家政策的引導(dǎo)、扶持下,中國的恒流二極管產(chǎn)業(yè)只要自強不息,并加強上下游企業(yè)與終端用戶之間的通力合作,必將在蓬勃發(fā)展而又競爭激烈的國內(nèi)外市場中爭得一席之地。略……
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