罗姆宣布推出SML-Y18U2T完全无银抗硫化高亮度LED

如今的LED遍布在城市中的每个角落，从照明、显示到汽车设备。但也有市场反馈，LED灯的亮度会慢慢降低，这是为何呢？据了解其原因在于：LED生产过程中会用到银，但市场环境里又会有许多的硫化，如汽车尾气、汽油、电子香烟、橡胶、温泉等等，当硫遇到银所产生的化学反应为硫化银，颜色变黑，其造成了LED光亮度的降低。为应对这种挑战，近日全球知名半导体制造商罗姆（ROHM）面向汽车领域发布业界首款完全无银的高亮度红色LED“SML-Y18U2T”，适用于汽车刹车灯等在严酷环境。

罗姆半导体光学模块生产本部LED制造部商品企划组组长吉田晃久先生、罗姆半导体（上海）有限公司设计中心副所长水原德健先生与在场的媒体对新一代LED产品及罗姆半导体概况做了详细的分享。

图1：罗姆半导体光学模块生产本部LED制造部商品企划组组长吉田晃久先生

图2：罗姆半导体（上海）有限公司设计中心副所长水原德健先生

吉田先生用一张图进一步说明了可能发生硫化的位置。如下图所示，此产品截面图，①的位置是芯片，芯片与底总焊接时会用到银浆（②的位置），外围会用到银的电镀。LED芯片发光，来源于两个方向，其中一个是从上方正常发光，另一个是从侧面反射光，如果侧面硫化变黑，反射光会减少，因此我们看到的光亮度会越来越低。总结起来，这3个位置可能会引起硫化，1芯片内的银镜面层，硫化可能引起元件特性不良，2银浆，硫化后亮度下降，进而键合剥离，3镀银框架硫化后与金线二次键合剥离。

图3：可能会发生硫化的位置

那罗姆是如何攻克以上问题并做到抗硫化的呢？吉田先生说：“我们在材料上做了改变，首先在芯片键上，以金锡取代原来的银浆；其实框架变为铜框架镀把金；引线继续采用原来的金线；外壳部位，采用密封树脂、耐热耐光更好的材料，如此诞生出一款完全无银的LED产品”。他补充说，此芯片封装为车载常用的PLCC4 3.5＊2.8mm，本次推出的SML-Y18U2T这款芯片发光波长在612－624纳米之间红色LED。

图4：新产品结构与部件采料

罗姆通过10个周期的强化试验证明了其新产品具有更高可靠性。通过硫化试验，采用硫化氢8ppm，环境为25℃ 60％的湿度，从5小时提升到60℃ 95％的湿度再运行5个小时……，每个周期24小时，共运行10个周期后，其结果如下：

                                                                                              
                                                                                                                                                                表1：试验对比结果

图5：试验周期LED光通量比较图

SML-Y18U2T初期面向汽车、摩托车等刹车灯，预计明年会得到量产，先行在日本车厂。另外，国内工控、室外领域对此产品有很大的需求空间。

时光飞逝，回望自1958东洋电具制作所的成立（现罗姆半导体），罗姆半导体已走过了60年的历史。

仅LED的发展历程，从1973年第一款LED灯的诞生到今天抗硫化无银LED的推出也经过了45年的技术沉淀和行业经验。其间，公司以创新思路，加大新产品推广，在1996年罗姆开始生产贴片LED，2002年生产蓝色贴片LED，2007 PICOLED，即超小型、薄型LED面世，2009年生产超高亮度、薄型RGB，2013年生产带透镜表面贴装LED，2016年，带反射镜超小型高亮度RGB开始生产，2017年推出业界标准1608产品阵容。

罗姆两大生产基地分别是总部（京都）和静冈，不同的是，京都以产芯片为主；静冈生产一些特殊的产品。而封装有三个地方，冈山主要担负新产品的生产和生产管理的统筹；量产分布在中国的天津和马来西亚。今日发布的这款抗硫化LED即在京东研发芯片，马来西牙生产。

罗姆的优势

相比其他LED公司，罗姆更专注于超小型、轻薄型LED的研发生产，且始终把品质管理放在首要位置，如：罗姆在芯片设计上更易于组装工序执行；专注于超小型产品研发生产，同时可执行可追溯体制；另外大家都知道，车载级产品品质要求十分严格，尽管是消费类产品罗姆也同样采用车载品质和相应的工序管理制度，水原先生介绍。

罗姆另外一个优势在于，其垂直统合型生产体制，即从晶圆到封装一贯性生产体制，如此，对价格、生产工序、生产管理调节都能得到更好的控制。

小型化：市场需求小型化、薄型化的LED产品，罗姆从三个方面将产品做小， 封装小、芯片小、另外通过减少金钱的环路实现0.2毫米的业界最薄高度。

单亮度等级： 罗姆将ABCD即红蓝黄白的亮度更细分化，可从一般市场中的赤橙黄绿青蓝紫细到17种颜色。

通用色彩：众所周知，每个人对颜色的识别因色觉而异，普通色觉者与色弱者对色彩的识别是不一样的，罗姆会做出特殊的色段供色弱者识别。

罗姆拥有非常丰富的LED产品封装阵容可以应用到消费、照明、车载和工控等领域。

谈到销售份额，从2017年来看，罗姆的工业设备占整体销售额的26.8％，汽车（含音响、导航占18.3%），其他为众多的消费类电子。从汽车细分市场上看，重点市场为音响、导航、显示面板，仪表盘和尾灯。从工业设备上看，指示灯、7档显示、传感器光源，罗姆更有优势。消费类电子、通信、办公设备领域的主要销售份额为：各种娱乐产品的指示灯，点阵显示，功能显示等。

小结：LED产业发展之快，市场需求多样化的产品，促使LED技术不断创新，罗姆在LED行业虽称不上巨头，但凭借其在半导体行业中的技术特长，且专注于小型化、薄型化、创新化的产品特点，以及这家公司对高品质的追求和垂直统合型生产体制的实行，总是源源不断地为市场带来新的突破。另外，中国对LED需求量逐年递增，为罗姆业务壮大也提供了可有利的机遇。