目前，全球智能手机每年的销量约在12亿到14亿部，而每部手机都有LED闪光灯驱动芯片，该芯片主要用于实现手机中闪光灯和手电筒功能。随着LED的闪光电流需求越来越大，高效率驱动芯片越来越受到市场关注。
对此，OCS自主研发设计的LED闪光灯驱动芯片，通过采用精准恒流、高效率同步升压、开短路保护等创新技术，使该项目在同样芯片面积的基础上导通电阻大幅降低，实现1.7A大电流能力，最大输出功率可达到6.8W，最大电源转换效率可达94%，各项指标达到国内领先水平。为LED闪光灯驱动芯片领域提交了一份高效率、大电流并安全可控的智慧科技“新答卷”，有力地促进了微电子行业的创新驱动和转型发展。
01 LED闪光灯驱动芯片“创新尖兵”
集成电路及其相关产业是我国电子信息行业的重要组成部分，作为其细分领域，LED闪光灯驱动芯片有着巨大的潜在市场，为了响应国家战略、政策支持以及推动LED闪光灯驱动芯片领域向着高效率、大电流、低功耗的方向发展，灿瑞科技开展高效率、大电流闪光灯驱动芯片的研发。通过市场调研，发现此前国内外闪光灯驱动芯片都用的是Chargepump（电荷泵）电路结构，由于闪光电流需求提升，其低效率特点将导致芯片本身发热也严重，严重的情况将导致手机过热。
另一方面，该类芯片在此前国际大厂的垄断下，价格较高，形成溢价。从技术的角度，由于国际大厂产品迭代速度较慢，无法满足国内市场日益涌现诸如补光、输出稳定等新需求。
灿瑞科技项目负责人、产品线总经理郞伟博士表示，当下，该类产品的技术向Boost（升压结构）转换的需求越来越明显。本项目在工艺和版图上有所优化和调整，使最大输出电流达到1.7A，比同类芯片高出约0.2A，且效率还能保持在80%左右。同时，同步Boost电路和恒流源集成在同一芯片上，使整个解决方案十分紧凑。
作为OCP8132A的主要技术特色之一，精准恒流输出方式是灿瑞科技经过多年技术积累收获的“专利硕果”。其中，“精准”的含义是电流对温度/电池电压的变化不敏感，只由内部基准和外部设置电阻决定，实现这个特性需要一个精准的参考电压源。灿瑞科技对应的专利技术“一种具有高阶温度补偿的带隙基准电压源电路”可以满足要求，该技术也获得“上海市知识产权创新二等奖”。
“难就难在每个环节都需要精准”郎伟说。OCP8132A的大电流恒流源要实现“精准”特性，除了精准参考电压源技术外，还需要精确的电流采样技术，本项目通过“电流镜比例采样技术”实现大电流的精确采样，并通过“晶元校准技术”提高产品的一致性。
除了精准恒流，本项目还从多维度优化和调整，包括采用高效率同步升压技术。相对于异步升压技术，该技术用MOS代替二极管，一般情况下，MOS的发热量不到二极管的一半。同时，通过优化版图设计减少功率器件导通损耗，优化恒流源的压降损耗等设计进一步提升效率；此外，该项目还支持手电筒模式，实现了闪光灯模式和手电筒模式二合一的功能。同时还集成了输出开短路保护功能设计，保护IC和LED灯在工作发生异常时和高温环境下工作也不会烧毁，保证其可靠性。
02 精准定位，转化水到渠成
如今电源管理芯片已经应用在各个领域，尤其是国内的手机巨头企业需求量十分旺盛，每台手机都需要一颗LED闪光灯驱动芯片，因此手机市场蕴藏巨大的潜力。郎伟表示：“不论从终端客户需求，还是我们自身的产品方向，开展高效率大电流闪光灯驱动IC的研发，就是在正确的时间点做了一件正确的决定，收获了一个好的结果。”
在成果转化方面，该项目在每一个环节都精准把控，通过设计和优化成果转化的路线，从“模拟电路设计、流片、封装测试”到最终的“批量生产”并注重产品可靠性的提升。同时，在产品迭代和改进的处理上，一方面，严格按照ISO质量认证要求控制产品设计、生产过程，保证产品质量；另一方面，提高工作效率，保证市场供求关系稳定，并改进产品关键技术，从而契合市场多面发展要求。
目前该项目成果转化的产品已大量用于手机终端。2022年10月，上海灿瑞科技股份有限公司正式登陆上交所科创板，利用募集的资金进一步开展高性能传感器研发及产业化、电源管理芯片研发及产业化、专用集成电路封装建设以及研发中心建设。
此外，灿瑞科技还与与中科院半导体研究所、上海大学、广西师范大学以及多家大型手机制造商和知名生产企业共同形成了良好合作研发机制，促使了计算机软件、硬件、自动控制、数据通信、电子线路、光电显示、机械结构、元器件材料等边缘交叉学科的交流和融合，并使产业能级得到了极大的提升，扩大了我国在相关领域的产业地位和影响力。基于企业急需集成电路设计及工程人才，研究院和大学刚好为灿瑞科技提供优秀的人才输送渠道。
当技术研发和成果转化的过程遭遇困难时，郎伟博士认为关注项目团队成员的压力和心态十分重要。当遇到技术难题而致使压力较大的情况之际，郎伟博士会率领团队成员进行一些对抗性的体育项目，如篮球、羽毛球等，让团队成员能够充分解压。
另一方面，该项目在实施过程中也得到高新技术成果转化政策扶持。郎伟博士表示，成果转化政策解决了项目团队成员的后顾之忧，让研发成员无论在工作还是生活中都受益匪浅。
面对未来，项目团队将继续深耕研发，并从基础参数角度上，追求更低功耗与更高效率；从应用角度，将结合客户应用需求，针对手机的拍照效果提供更好光源环境为目标，进而提升产品的性能。在万物互联的时代，通过匠心设计，推动LED闪光灯驱动芯片向着高效率、大电流、低功耗方向迈上新的阶梯。
科技是国家强盛之基，创新是民族进步之魂
上海高新技术成果转化政策是促进科技成果转化，强化企业科技创新主体地位的主要政策之一。政策实施25年来，持续优化完善，与时俱进，成效显著。上海市科技创业中心每年精心组织开展上海市高新技术成果转化项目“百佳”、“自主创新十强”以及成果转化先锋人物评选，以激励和宣传上海高新技术成果转化的优秀代表，弘扬创新精神，发挥引领示范和辐射带动效应。
科创新时代，创新奏强音。
