2009年以來,我國LED芯片行業發展非常迅速,行業產值從20億元增長到超過100億元。2015年,我國LED芯片產量增長60%,不過受歐美市場需求疲軟和行業競爭加劇的影響,產量增長快但價格降幅也較大。預計今年LED芯片行業需求量依然持續增加,價格下降趨勢稍有放緩,芯片行業將加速整合。以下盤點國內六大LED芯片廠商。
一、三安光電——國內霸主
說到中國的LED芯片,就不得不提到福建三安光電,近幾年,三安光電營收攀升一家獨大。2015年三安光電LED業務實現營業收入48.58億元,同比增長6.08%。其中廈門三安LED營收45.02億元,毛利率為42.44%,同比增長1.38個百分點。2016年1季度實現營業收入11.78億元,同比增長27.15%。報告期內,廈門三安光電有限公司產能正在逐步釋放,投入MOCVD設備28臺,三月份投入的12臺產能在第二季度體現,剩余設備也將盡快投產。很明顯,三安光電的營業收入超過了任何一家規模,且規模經濟效益越來越明顯。
三安光電芯片占據我國中小功率封裝光源的半壁江山,在亮度和穩定性方面都達到國際領先水平,價格優勢明顯。三安光電正在加速海外市場布局,例如通過和首爾半導體合作布局LED芯片海外代工業務,與安信能源簽訂大額采購合作協議。三安通過投建廈門三安工業有限公司與廈門信達合資設立融資租賃公司擴大公司渠道。三安還將募資用于通訊微電子器件,生產砷化鎵高速半導體器件和氮化鎵高功率半導體器件,填補我國在制造環節的空白。總的來看,三安光電在芯片領域目前穩坐霸主之椅。
三安光電財務報表部分核心數據
二、同方股份——不斷加碼
同方2004年進入LED行業,通過收購新加坡Tinggi公司取得LED芯片后段制程技術,同時在北京建了自己的LED芯片生產線。2010年同方在LED外延芯片制造方面加大投資力度,在北京設置6臺MOCVD,并在南通投資30億元建LED產業基地,訂購48臺MOCVD。目前同方有59臺MOCVD,在中國排名第5。同方收購真明麗,極大完善LED產業鏈,提升在LED領域競爭力。雖然LED在同方股份的業務收入不到10%,但在依托清華大學科研實力,結合中科院、***地區研發團隊,成功掌握了芯片的關鍵技術,申請國內外專利近百個。2015年,在芯片、外延片領域,報告期內,公司不斷實施升級改造,將原有的2寸外延片生長技術提升為4寸生長技術,使得外延片產品生長的均勻性上有了新的突破,同時通過對外延結構中不同沉降物厚度的調整,以及增加反射涂層,提升了外延亮度。目前,同方掌握了高亮度藍綠光LED外延片生長、高亮度藍綠光LED芯片制備工程大功率芯片、外延片產業化生產等LED核心技術。總的來看,同方光電自產的led芯片與三安、晶元、科銳等品牌差距進一步縮小,小尺寸芯片獲得較高認可度,市場占有率正在加大。
2011年~2015年同方股份財務報表部分核心數據
三、德豪潤達——打通下游
2015年,德豪潤達募集資金發展“LED倒裝芯片項目”和“LED芯片級封裝項目”,升級優化產業鏈,增強核心競爭力。德豪潤達一直在做簡化,簡化封裝、免金線FC封裝,去除打金線,簡化封裝流程,去除金球與助焊劑,研發無助焊劑金錫共晶倒裝焊技術,提升散熱和質量。
2011年~2015年德豪潤達財務報表部分核心數據
四、華燦光電——協同發展
在LED芯片價格持續下跌的不利情況下,華燦通過技術研發、成本管控等手段適應。2015年華燦重大研發項目取得顯著進展,率先推出小間距專業顯示屏芯片、高亮度紅光芯片等,同時做好知識產權保護工作。華燦2016年圍繞建設國際知名LED產業基地進一步擴大生產規模,提升成本優勢。從產能上來看,華燦光電是國內第二大,全球第四大LED芯片制造商,華燦正在通過專注創芯及積極擴張模式來爭奪龍頭地位。
近日,華燦光電公布了資產重組方案,公司初步擬定的重組標的資產為和諧芯光(義烏)光電科技有限公司,并由該公司購買美國美新半導體有限公司100%股權。通過本次并購,華燦光電可從此前的LED芯片業務切入MEMS傳感器業務領域,實現二者的產業協同,打造半導體產業龍頭的宏偉愿景。
2011年~2015年華燦光電財務報表部分核心數據
五、澳洋順昌——穩中求進
相對同行瘋狂擴張,澳洋順昌比較淡定,憑借較低的led項目投資,先進成熟的技術工藝,領先的核心裝備和優秀的管理理念,造就了公司出色的成本控制和盈利能力。對于公司現有的LED業務繼續做好生產制造管理,保持外延片及芯片產能的高利用率。同時進行針對性的技術研發投入,提高公司芯片產品的良品率、亮度、發光效能等技術性能。做好與產業上下游公司的互動,加強供應商及客戶的管理,提升公司的整體競爭優勢與盈利能力。
六、晶能光電——第三極LED芯片,破美日壟斷
在半導體照明領域有3條led技術路線,分別是以日本日亞化學為代表的藍寶石襯底LED技術路線、以美國cree為代表的碳化硅襯底LED技術路線和以中國晶能光電為代表的硅襯底LED技術路線。硅襯底技術項目的獲獎,說明硅襯底已被國家證實可行,并已提升到國家戰略層面。硅襯底或將迎來規模化的商業應用。晶能光電主要生產可廣泛用于通用照明、顯示屏、LCD背光和工業領域的LED芯片產品,尤其是硅襯底GaN外延生長和芯片加工技術獨步全球,公司不僅擁有全部知識產權,而且是全球第一家量產高功率、高性能硅襯底LED芯片的企業。去其他LED芯片企業擴產不同的是,晶能光電積極投身硅襯底LED外延芯片的研發。晶能光電圍繞硅襯底技術,從外延、芯片到封裝的核心技術領域,多年來一直展開國際和國內專利布局。據統計,晶能光電獲得全球范圍內相關專利299項以及161個專利族。晶能光電在硅襯底領域處于絕對領先地位,公司多年以來一直堅持圍繞這硅襯底LED技術路線開展研發工作及突破,并成功實現量產。由此,我們可以清晰地看出晶能光電的戰略路線:爭奪中國LED芯片市場的第三極。
常見的幾款經典LED驅動芯片分析
為IC設計企業了解市場需要什么樣的IC,應該制定什么價位中合適。價格隨時會變動只能為參考值。質量和價格是決定是否采用的因數,符合產品設計質量參數要求很重要!價格更重要!
現在越來越多的IC設計廠家加入了LED設計隊伍,設計出眾多型號,在此從性能價格比方面詳細的談談,怎樣選擇自己合適的IC,哪些IC最合適自己準備設計的產品。
1、市場褒貶不一的LED驅動IC-AMC7150
在當時AMC7150還是不錯的,我想了想還是提提,它有個很重要的因數就是價格,有不到2元的市場價格,是你采用它的理由。AMC7150目前有幾十家可以直接替換的IC型號,價格戰會無法避免。
在設計參數要求不高的低壓4-25V產品中可以選擇它,基本驅動能力在3W以下應用設計。比如1W串3顆或3W 1顆LED設計是穩定的。
2、杭州士蘭微電子-SB42511
目前士蘭半導體推出新款IC,主要是針對驅動24V驅動6顆LED市場。價格要高于AMC7153優惠于歐美市場IC,適合設計1-6顆LED,輸入6-25V輸入電壓,SOP8封裝形式,主要針對目前低端射燈市場。
3、美國CATALYST公司-CAT4201
這個IC驅動1-7顆1W LED。效率可達92%,6-28V電壓輸入范圍降壓型驅動應用設計。比前面兩款IC最大的優勢是封裝SOT23大小,線路簡介,符合目前多數小體積燈杯設計使用要求。
大阻值范圍電流調節,可以電位器寬阻值范圍調節亮度,比如設計臺燈等產品需要這樣時。
4、歐洲Zetex公司—ZXLD1350
這顆IC目前市場反應良好,也是SOT23小體積封裝,輸入7-30V電壓降壓恒流驅動1-7psc LED,線路簡潔實用。設計時Rs要緊靠IC避免供電電壓大幅度不動,這樣會影響恒流效果。
總體電子物料成本要略高于前款IC。
5、國家半導體 LM3402
LM3402市場反映不錯,輸入電壓范圍涵蓋整個汽車應用領域,內置MOS管最多可以15顆LED,1-3顆LED是感覺有些貴,5顆以上時性價比很不錯。目前接觸到的客戶工程師評價很高,接受領域比較廣線路簡潔實用,是國半眾多LED驅動IC中間佼佼者。
6、美國國家半導體 LM3404
LM3404和LM3402的線路一樣,不同的是電流可以達到1A,驅動1-15pcsLED性價比較高。
上面所列IC規格都是內置MOS管,內置MOS管可以簡化線路設計,小體積,降低設計綜合成本,故障率也會降低。因其目前IC工藝制成、成本等原因大于1A以上的LED驅動IC需要外置MOS管。在我們日常產品設計中經常會遇到大電流設計,比如5W、10W等更高功率的設計要求,那只能選擇外置MOS管的IC才可以。接下來會綜合成本推薦幾款IC,為廣大的工程師朋友選型方便。
7、美國美信集成產品公司 MAX16819/MAX16820
MAX16819/MAX16820工作于4。5V至28V輸入電壓范圍,并且有一個5V/10mA片上穩壓器。輸出電流由高邊電流檢測電阻調節,專用PWM輸入(DIM)可實現寬范圍的脈沖式亮度調節。
MAX16819/MAX16820非常適合需要寬輸入電壓范圍的應用。高邊電流檢測和內置電流設置電路可使外部元件的數量最少,并可提供±5%精度的LED電流。在負載切換和PWM亮度調節過程中,滯回控制算法保證了優異的輸入電源抑制和快速響應。MAX16819具有30%的電感紋波電流,而MAX16820具有10%的紋波電流。這些器件可工作于高達2MHz的開關頻率,從而允許使用小型元件。
MAX16819/MAX16820可工作于-40°C至+125°C汽車級溫度范圍,可提供3mm x 3mm x 0。8mm,6引腳TDFN封裝。
個人建議200-500Hz PWM灰度頻率調節,1-6pcs LED串接最大25W產品設計,推薦大約價格0。5美金左右。
8、美國國家半導體 LM3401
LM3401是國半推出的外置MOS大功率LED驅動器,可以設計3A以內的驅動電流,輸入電壓最高35V,可以串接10多顆LED。
9、美國美信集成產品公司 MAX16802
MAX16802A/B是高亮度(HB) LED驅動器控制IC,內部包含了設計一個寬輸入范圍LED驅動器所需的全部電路,適合通用照明和顯示應用。適用于低輸入電壓(10。8V DC至24V DC) LED驅動器。需要精密調節LED電流時,可利用片上的誤差放大器以及精度為1%的基準。通過低頻PWM亮度調節可實現較寬的亮度調節范圍。
MAX16802 具有輸入欠壓鎖定(UVLO)特性,可設置輸入啟動電壓,并可確保在電源跌落時正常工作。MAX16802具有較高滯回電壓的內部自舉欠壓鎖定電路,
從而簡化了離線式LED驅動器的設計。MAX16802內部沒有這個自舉電路,可直接由+12V電壓提供偏置電源。內部微調的262kHz固定開關頻率允許優化選擇磁性元件和濾波元件,從而實現緊湊、高性價比的LED驅動器。
MAX16802A的最大占空比為50%,MAX16802B的最大占空比為75%。這些器件均采用8引腳μMAX?封裝,可工作在-40°C至+85°C溫度范圍。
個人建議200-500Hz PWM灰度頻率調節,1-6pcs LED串接最大50W產品設計,大約價格1。4美金左右。
10、美國美信集成產品公司 MAX16818
MAX16818脈寬調制(PWM)型LED驅動控制器采用緊湊封裝,可在使用最少外部元件的情況下提供較大輸出電流。MAX16818非常適合于同步和非同步降壓(buck)拓撲,以及boost、buck-boost、SEPIC和buck LED驅動器架構。可以實現高達20A/μs的快速LED瞬態電流以及30kHz的亮度調節頻率。
該器件采用平均電流模式控制,通過優化利用具有最佳電荷和導通電阻特性的MOSFET,甚至在輸出LED電流高達30A時也能使對外部散熱器的需求降到最低。真差分檢測技術可以精確控制LED電流。通過外部PWM信號可以方便的實現寬范圍亮度調節。內部穩壓器配合簡單的外部偏壓器件,可以使器件工作在較寬的4。75V至5。5V或7V至28V輸入電壓范圍。開關頻率范圍較寬,可高達1。5MHz,允許使用小尺寸的電感和電容。
MAX16818具有延遲180°相位的時鐘輸出,可用于控制另一個錯相工作的LED驅動器,以減小輸入和輸出濾波電容尺寸并降低紋波電流。MAX16818還提供可編程的打嗝式過流、過壓以及過熱保護功能。MAX16818ETE+額定工作于擴展級溫度范圍(-40°C至+85°C),而MAX16818ATE+則工作于汽車級溫度范圍(-40°C至+125°C)。該LED驅動控制器提供帶裸露焊盤的、無鉛、0。8mm厚、5mm x 5mm 28引腳TQFN封裝。
大電流LED驅動控制器IC,輸出電流高達30A,建議設計50-300W超大功率便攜式LED投影儀、LCD TV與顯示器背光、前面板投影儀/背投電視、汽車、公共汽車/卡車外燈、汽車緊急照明與符號燈,等等產品。
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