2016年仿佛一夜之間,LED行業(yè)開(kāi)刷光引擎的存在感,各種充滿噱頭的名稱(chēng)滿天飛舞,交流光引擎,免驅(qū)動(dòng)集成COB,AC-LED,DOB等等,不論是中山的小廠,還是一些封裝大腕,也都開(kāi)始推出或談?wù)撟约旱墓庖娈a(chǎn)品。下游客戶(hù)也從最早期的不信任和拒絕,轉(zhuǎn)向接受和嘗試。
跨界集成的光引擎之路
“對(duì)于光引擎產(chǎn)品的研制者,當(dāng)然會(huì)為這種趨勢(shì)感到高興”,埃菲萊光電科技副總經(jīng)理兼研發(fā)總監(jiān)邵位之說(shuō)。這家以自主創(chuàng)新技術(shù)路線的驅(qū)動(dòng)IC起步的技術(shù)型公司,從2013年一路磕磕絆絆走來(lái),從芯片發(fā)明、實(shí)現(xiàn)到驗(yàn)證,從封裝工藝研磨到光電集成模組散熱問(wèn)題的解決,再到工程應(yīng)用的可靠性提升,小小一片光引擎,凝聚的是跨越多種學(xué)科知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的應(yīng)用和積累。
邵位之介紹說(shuō),埃菲萊的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)所涉及的專(zhuān)業(yè)跨度大,在廣度上,要考慮光學(xué)、電學(xué)、熱效應(yīng),材料工藝,精密型加工,可靠性等,覆蓋從技術(shù)原理到工藝,再到工程和市場(chǎng)應(yīng)用問(wèn)題;要求的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)范圍涉及集成電路、電源、LED技術(shù)、光學(xué)、材料學(xué)。在深度上,產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中不但要在核心恒流源芯片,電源電路、COB工藝、散熱性能,系統(tǒng)光效這些方面達(dá)到綜合最優(yōu)指標(biāo),同時(shí)還要滿足外部市場(chǎng)的各種要求,如可靠性、安全性、標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證等,這些內(nèi)部和外部的相輔相關(guān),有時(shí)又互相制約的因素放大了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的復(fù)雜性和難度。
產(chǎn)品開(kāi)發(fā)部經(jīng)理?xiàng)羁鳛榘7迫R最早的骨干研發(fā)人員,最清楚每一款打樣歷經(jīng)了多少次反復(fù)的技術(shù)改進(jìn)、工藝實(shí)驗(yàn)、根據(jù)來(lái)自客戶(hù)反饋和市場(chǎng)要求的加加減減的調(diào)試。大家最記憶猶新的,是一次早期產(chǎn)品的debug (排錯(cuò)) 經(jīng)歷,經(jīng)歷了半個(gè)多月之久,把連同驅(qū)動(dòng)芯片和電路系統(tǒng)所有元器件都反復(fù)調(diào)試了無(wú)數(shù)遍,始終找不出問(wèn)題,令大家?guī)捉^望。最后的結(jié)果則讓大家啼笑皆非,居然是一個(gè)MOS管在高溫環(huán)境中工作時(shí)的瞬間失效引發(fā)的,而瞬間失效的后期可恢復(fù)性使得debug過(guò)程如大海撈針。在楊奎的記憶里,早期新品打樣和debug,幾乎是徹夜不眠的代名詞。而今天,研發(fā)部門(mén)任何一個(gè)工程師,都對(duì)問(wèn)題具備了快速判斷和獨(dú)立排錯(cuò)的基本能力,經(jīng)驗(yàn)的積累和經(jīng)歷的沉淀,是埃菲萊最寶貴的技術(shù)財(cái)富。
埃菲萊的光引擎產(chǎn)品最初是依托COB封裝,將自適應(yīng)恒流源芯片及其外圍電路器件,和光源集成在同一塊鋁基板上,當(dāng)時(shí)對(duì)所有技術(shù)人員來(lái)說(shuō),這是從未有過(guò)的嘗試,而且,連封裝用的機(jī)器都是借的。制造部總監(jiān)張忠軍至今還保留著一小段珍貴的視頻,就是2013年第一個(gè)光引擎樣品在簡(jiǎn)陋的辦公室被點(diǎn)亮的鏡頭。在2015年度公司年會(huì)上,他放給大家看時(shí),回味事業(yè)初創(chuàng)時(shí)的苦樂(lè),感慨之情,溢于言表。
“第一個(gè)驗(yàn)證樣品出結(jié)果那天,工程師們?cè)谏钲冢以诒本┛偛?,首席技術(shù)官 Richard在美國(guó),茅教授在上海,都同時(shí)在線關(guān)注和等待這一刻,一直到將近半夜?!鄙畚恢貞?。
那一天被點(diǎn)亮的,絕不只是一片簡(jiǎn)單原始的驗(yàn)證樣品,更是創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)的心氣,是埃菲萊從此以后的技術(shù)發(fā)展道路。
埃菲萊研發(fā)部和茅于海教授技術(shù)研討
破與立:創(chuàng)新與進(jìn)取
埃菲萊的光引擎之路,其實(shí)是隨著核心驅(qū)動(dòng)芯片的更新?lián)Q代發(fā)展而來(lái)的,最初的芯片支持的是球泡燈,由于達(dá)到99%的效率,當(dāng)時(shí)的光效可達(dá)到130lm/W,在2013年,可謂絕無(wú)僅有的指標(biāo)。后來(lái)埃菲萊進(jìn)入到20-40W級(jí)別的商照系列開(kāi)發(fā),綜合光品質(zhì)很受高端專(zhuān)業(yè)照明專(zhuān)家的青睞,在2014年即能做到3000K色溫,95顯指指標(biāo)下,光效仍能超過(guò)95LM/W,這樣的結(jié)果,就是直接受益于驅(qū)動(dòng)電源芯片的極高效率,以及COB封裝工藝的精益。
2015年埃菲萊的驅(qū)動(dòng)芯片進(jìn)入第三代,單個(gè)電源芯片能夠支撐至80W-100W功率,在綜合考慮COB散熱、發(fā)光面的前提下,雙芯片可以支撐單片150W光引擎。當(dāng)普通線性分段式恒流源IC,由于效率和驅(qū)動(dòng)芯片工藝選擇與系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)均衡性問(wèn)題,至今大部分仍然停留在單顆不足20W的功率支撐范圍,埃菲萊驅(qū)動(dòng)方案的單片50W光引擎產(chǎn)品,已經(jīng)成為公司的基礎(chǔ)功率產(chǎn)品,而更大功率的60W、80W、100W、120W、150W單片光引擎方案,正廣泛應(yīng)用于投光燈、工礦燈及路燈。