交互式智能交流系统中红外光电子器件的贴片式技术研发——2019神灯奖申报技术

项目名称：  交互式智能交流系统中红外光电子器件的贴片式技术研发

The Chip Technology of Infrared Optoelectronic Devices

申报单位：  深圳成光兴光电技术股份有限公司

综合介绍或申报理由：

本项目根据交互式智能交流系统的需要，研发体积小、功率大、定位精度高的贴片式红外LED和红外光电探测器，开发新型全金属支架，取代传统的PCB和PPA支架，开发集侧贴、立贴于一体的贴片技术，贴片式红外元器件的封装回流焊接技术、环境光本底降噪技术，开发大规模生产的模具，进而开发高良品率的规模化生产技术，从而研发出适宜于交互式智能交流系统的高质量的贴片式红外器件，开发出大规模的生产线，实现大规模生产与销售，为本公司创造显著的经济效益，进而带动内需与增加就业，并带动整个深圳市电子信息产业的发展。 

目前交互式智能交流系统中，传统的直插式元件体积大、功率小，无法应用；传统应用于安防的大功率贴片式元件虽然功率大，但体积过大，也无法应用；现在得到使用的小功率贴片式红外光电元件发光强度弱（~8mW），定位精度低，且关键材料从日本进口，成本高，良品率低，失效率高，严重阻碍了产业的发展。我公司在红外光电元件技术研发方面处于国内领先地位，是国内首家开发出大功率红外LED、和大功率贴片式红外LED的企业，也是首家实现红外LED和红外光电探测器智能化集成的企业。创新性地提出了开发专门适用于交互式智能交流系统的贴片式红外元件，解决以上技术瓶颈，顺应了行业的迫切需求，具有重大的应用前景。

主要技术参数：

（1）开发出满足不同红外线定位技术，兼容底面贴片与侧面贴片的新型贴片式元件，元件净高<3.5mm。

（2）贴片式红外LED在20mA电流下正面出光功率>25mW，1A电流下正面出光功率>600mW。

（3）红外光电探测器响应速度<50ns。

（4）应用于交互式定位系统，定位精度为1-2mm。

（5）单条生产线生产速度≥20K/小时，且死灯率<30ppm。

与国内外同类产品或同类技术的比较情况：

本项目针对传统的采用PCB支架或PPA支架的贴片式元件的缺点，自主研发全金属支架，具有极大的优点，对比如下：

支架类型 代表厂家 特点

PCB支架 A供应商

 B供应商

a.支架中没有聚光用的碗杯，发光强度弱，垂直方向上光强约8mW/sr@20mA，在大屏幕应用中受限。

b.使用日本进口基板，成本高。

PPA支架 C供应商 PPA材料吸潮性大，且热胀冷缩的膨胀系数比LED封装胶大很多，长期使用性能恶化显著，失效性高，良品率低。

金属支架 我公司独创

a. 带有聚光碗杯，结构自主设计，大大提升LED光强，垂直方向上光强可比使用PCB支架高一倍以上。

b.全金属支架与LED封装胶体实现一体化灌注，这一技术在传统LED中已非常成熟，密封性好，且不吸潮，良品率提高。

c.结构简单，不使用进口材料，性价比高。

综上，本项目创新性的开发全金属支架，有效提高红外LED光强和和红外探测器的响应速度，增加了定位的精度，大幅度提高良品率，具有市场上现有产品无可比拟的优势，在大屏幕交互式系统中有极为广泛的应用前景。

经济评价分析：

本项目的实施，契合国家“十三五”发展计划，也符合深圳市将电子信息技术作为重点发展领域的方向的战略部署。本项目的研发，可以开发出满足交互式智能交流系统的需求的新型贴片式红外光电元器件，在整个电子信息产业中有极大的应用价值，开发的全新红外光电元器件在国际国内处于先进水平，可以有效提升整个深圳地区乃至我国的新一代电子信息产业的技术水平，有效改变产品同质化竞争严重、技术含量不足的现状，提高相关产业的核心竞争力。同时本项目预计可以为本公司新增就业岗位50个以上，培养技术研发骨干5人以上，成熟的产业工人30人以上。并且通过拉动上游供应商和下游应用端的产业发展，带动更多的就业岗位的产生，从而为经济发展和社会稳定做出积极贡献。

技术及工艺创新要点：

（1）本项目首创兼容底面贴片和侧面贴片的新型贴片式技术，兼容不同客户的需求，降低元件的体积，实现超薄屏幕的应用，实现目前市场上其余各家企业都无法达到的兼容、超薄要求，适应新一代信息技术发展趋势。

（2）自主研发全新的金属支架，具备现有市场上主流PCB支架或者PPA支架所不具备的高性能、低成本优势，满足高性价比、高精度定位的要求。

（3）高性能环境光本地降噪技术，保证红外光透过同时严格杜绝环境可见光的影响，提高定位精度与响应速度。

（4）大规模高质量的贴片式元件生产技术，实现大规模生产的需求，同时利用新型结构大幅度降低市场上现有元器件的不良率，大批量提供高品质、长寿命产品。

实际运用案例和用户评价意见：

我公司是全国红外光电元器件生产的龙头企业，占据40%以上的市场份额，是国内第一家开发出大功率红外LED、第一家开发出大功率贴片式红外光源、第一家开发出收发一体的智能化红外光源的企业，2016年高新技术产品销售收入1亿元，用户遍及全国各地，并远销欧美等多个国家，注册用户数超过300家，包括LEDRIDGE LIGHTING、LUXCOMB、ELIMEX、OZDISAN ELEKTRONIK A.S等国际著名企业。我公司通过前期技术积累，获得了25项和本项目相关的专利，已初步开发出贴片式结构、器件支架，大规模生产的molding机已经到位，开始进行模具加工，完全具备在项目执行期内完成技术开发与大规模生产的实力，通过本项目的开展，解决前文所述的技术瓶颈，完全具备迅速产生规模化经济效益，带动深圳市整个产业发展的能力。

获奖、专利情况：

本项目预计可申请发明专利、实用新型专利各4项以上，均为本公司自主研发，从而掌握核心自主知识产权。

   

申报单位介绍：

深圳成光兴光电技术股份有限公司是2014 年10 月由深圳市成光兴实业发展有限公司改制而成的股份公司，是专业从事红外LED、红外对管等红外光电子器件及应用产品研发、制造和销售为一体的国家级高新技术企业，是国家重点扶持的节能环保型红外器件产品领域的龙头企业，红外器件封装产品领域的龙头企业。公司于2015 年5 月成功在"新三板"挂牌，股票代码：832460。
     公司产品主要包括红外发射管、红外模组、发射与接收对管三大系列。在红外光电器件细分市场，公司连续10 余年来稳居国内市场份额第一，被广大的客户信赖和称誉。

产品图片：