中國(guó)電源IC機(jī)遇來臨

機(jī)會(huì)往往是由對(duì)手的失誤和犯錯(cuò)給的，但是我們必須做好充分準(zhǔn)備。今年三月的一場(chǎng)日本地震和隨之而來的核泄漏和限電，使得日本和歐美一些半導(dǎo)體廠商的產(chǎn)能受到較大影響，其中電源IC是受影響較大的器件，這使得中國(guó)工程師和采購(gòu)師們將尋找本土第二貨源作為重要任務(wù)來完成，并且很有可能，這些第二貨源在經(jīng)過充分的驗(yàn)證后，會(huì)成為將來的主要貨源。這次雖然不是對(duì)手犯的錯(cuò)，但是機(jī)會(huì)終于來了，中國(guó)的電源IC廠商們，您們準(zhǔn)備好了嗎?
中國(guó)電源IC領(lǐng)域的主流廠商BCD，杭州士蘭、華潤(rùn)矽微、無錫芯朋、深圳芯聯(lián)、亞成微電子、北京思旺以及燦瑞半導(dǎo)體等，發(fā)現(xiàn)這些廠商都充滿信心，并表示已在很多電源IC上成為主要貨源。
“事實(shí)上，中國(guó)IC廠商已經(jīng)在小功率AC/DC和DC/DC電源 、各種線性穩(wěn)壓器、基準(zhǔn)電壓、各類 LED驅(qū)動(dòng)器 、電池管理、電池電量監(jiān)測(cè)、電池充電管理、鋰離子保護(hù)等消費(fèi)類電子應(yīng)用方面取得優(yōu)勢(shì)。主要表現(xiàn)于同樣的性能指標(biāo)下中國(guó)IC廠商的價(jià)格更低?！毙韭?lián)半導(dǎo)體公司銷售總監(jiān)盛軍表示，“技術(shù)上我們更重視前期系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作，從系統(tǒng)優(yōu)化上解決后期IC設(shè)計(jì)的更高性價(jià)比。我們公司與國(guó)際電源IC廠商PIN TO PIN的產(chǎn)品有L6562D、IR2520D、ZXLD1360等等。”
而BCD產(chǎn)品資深總監(jiān)吳昕則認(rèn)為除了價(jià)格外，國(guó)產(chǎn)IC的性能也在超越對(duì)手，“本土廠商在線性穩(wěn)壓器 、基準(zhǔn)電壓上已獲得較大優(yōu)勢(shì)。不論是在產(chǎn)品的價(jià)格還是產(chǎn)品的性能和可靠性方面。比如BCD在充電器控制芯片、LED照明驅(qū)動(dòng)芯片、LED背光控制芯片等等領(lǐng)域的產(chǎn)品都具備很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，媲美甚至超過國(guó)際大廠?！?BR>對(duì)中國(guó)廠商的優(yōu)勢(shì)，北京思旺電子技術(shù)公司CEO裴石燕解釋，在消費(fèi)電子中，本土的設(shè)計(jì)公司增加了更多針對(duì)電池充電和相關(guān)應(yīng)用的芯片產(chǎn)品，其中一個(gè)原因就是中國(guó)是世界上消費(fèi)電子的主要生產(chǎn)基地，它們大多數(shù)都由鋰電池供電，這自然就會(huì)需要越來越多的智能型鋰電池充電放電管理芯片。所以針對(duì)這些應(yīng)用領(lǐng)域，本土的設(shè)計(jì)公司發(fā)明并設(shè)計(jì)了一些新的鋰電池智能管理芯片來滿足這些市場(chǎng)需求。舉例來說，思旺一顆獨(dú)特的芯片是SE9120，“我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室從零開始定義并設(shè)計(jì)了SE9120。這是世界上唯一一款能測(cè)量電池電量并且可以在LCD和LED上顯示電池電量的單顆芯片解決方案，其剛進(jìn)入市場(chǎng)六個(gè)月就銷售了一千萬顆。”
采訪中，大家一致認(rèn)為目前中國(guó)廠商還處于較弱勢(shì)的產(chǎn)品領(lǐng)域主要是集成電源解決方案、功率 MOSFET、應(yīng)用處理器的集成電源管理、熱插拔功率管理、數(shù)字電源控制解決方案 、高壓電源等工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域?！爸饕怯捎趪?guó)內(nèi)生產(chǎn)工藝和系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的落后造成在可靠性等指標(biāo)上的落后?！笔④姺治?。
比如數(shù)學(xué)電源，華潤(rùn)矽微市場(chǎng)銷售副總經(jīng)理方國(guó)騰就解釋，數(shù)字電源技術(shù)對(duì)于大功率系統(tǒng)的節(jié)能可以具體的發(fā)揮效果，而數(shù)字電源目前的統(tǒng)一接口PMBus供應(yīng)商，也越來越多，但國(guó)內(nèi)的IC廠家對(duì)此投入關(guān)注的，應(yīng)該還很有限。他個(gè)人現(xiàn)在也不特別推薦。但是他也認(rèn)為數(shù)字電源的巨大潛力正在顯現(xiàn)出來：“本來數(shù)字電源控制對(duì)于電源密度的可貢獻(xiàn)度還在爭(zhēng)論，但云計(jì)算的到來帶動(dòng)貨柜式服務(wù)器的發(fā)展，需求很猛烈，其對(duì)數(shù)字電源控制技術(shù)的需求馬上就確立了數(shù)字電源的不可取代地位。”
中國(guó)廠商另一個(gè)較弱的領(lǐng)域是集成電路模塊。“集成式電源解決方案應(yīng)該是中國(guó)廠商目前弱項(xiàng)，因?yàn)檫@需要較大的投入、與主芯片系統(tǒng)的緊密配合，由于目前國(guó)內(nèi)主芯片系統(tǒng)還較弱，致使配套公司不能全力投入?！睙o錫芯朋微電子有限公司李志宏。
不過，杭州士蘭微電子股份有限公司電源及功率驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品線總經(jīng)理吳建興認(rèn)為，在MOSFET和集成功率模塊市場(chǎng)，士蘭微電子都有了突破?！爸袊?guó)的分立器件廠商已取得了顯著的進(jìn)步, 已經(jīng)能夠大批量生產(chǎn)平面型和槽柵型功率MOSFET，在中低端應(yīng)用領(lǐng)域已占據(jù)了相當(dāng)大的市場(chǎng)份額。”他稱。但是，他也承認(rèn)，“歐、美、日等國(guó)際品牌大廠憑借長(zhǎng)期的技術(shù)積累和參數(shù)性能優(yōu)勢(shì)及質(zhì)量口碑，在高端產(chǎn)品中仍占據(jù)絕對(duì)領(lǐng)先地位?！彼忉?，高壓功率MOSFET近年值得關(guān)注的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)是超結(jié)(Super Junction)結(jié)構(gòu)的高壓MOSFET的應(yīng)用在加快和普及，技術(shù)指標(biāo)在不斷地進(jìn)步，而國(guó)內(nèi)廠商尚沒有量產(chǎn)產(chǎn)品推出?！笆刻m微電子已開始進(jìn)行Super Junction結(jié)構(gòu)工藝的研發(fā)。”他透露。
除以上熱點(diǎn)外，中國(guó)廠商比較集中攻關(guān)和取得重要成功的還包括LED驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域。以下將就AC/DC和DC/DC 電源，LED驅(qū)動(dòng)，以及集成電源模塊幾個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行探討。
　“近幾年，中興，華為及為數(shù)不少的國(guó)內(nèi)終端系統(tǒng)廠商，在手機(jī)及消費(fèi)電子領(lǐng)域取得了很大的進(jìn)展，國(guó)內(nèi)的 IC廠商在這方面的市場(chǎng)，也攻城略地地取得了不小的份額，除了國(guó)內(nèi)客戶以外，在國(guó)際品牌如三星，LG，MOTO，Nokia的ODM/OEM合作廠商的方案里也已經(jīng)輕易的可以見到國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品，舉個(gè)例子來說，華潤(rùn)矽威有的單一產(chǎn)品，一個(gè)月出給一個(gè)客戶可以達(dá)到7-8百萬顆，并不是取代，而是獨(dú)家供應(yīng)商?！憋@然，如華潤(rùn)矽微市場(chǎng)銷售副總經(jīng)理方國(guó)騰所述，是中國(guó)制造商在手機(jī)和消費(fèi)電子市場(chǎng)的崛起成就了該市場(chǎng)的AD/DC或DC/DC廠商。方國(guó)騰認(rèn)為，中國(guó)廠商不僅抓住了機(jī)遇，還創(chuàng)造了一些新的市場(chǎng)。比如說，以前有些低階但量大的產(chǎn)品用RCC的方案，現(xiàn)在由于對(duì)低負(fù)載功耗的要求更嚴(yán)謹(jǐn)，更低的生產(chǎn)人工成本，及集成度促進(jìn)可靠度的優(yōu)化，用IC來取代也已是一個(gè)方向了，這使得某些特定的市場(chǎng)馬上擴(kuò)大了幾倍。
杭州士蘭微吳建興則認(rèn)為：在AC/DC應(yīng)用領(lǐng)域，65W以下中小功率的外部電源適配器方面，中國(guó)IC廠商已以質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的產(chǎn)品占據(jù)了大量的市場(chǎng)份額。而在65W以上中大功率應(yīng)用領(lǐng)域或整機(jī)內(nèi)部電源方面，由于整機(jī)對(duì)IC成本不敏感，還是以歐、美、日等國(guó)際品牌大廠的方案為主。中國(guó)IC廠商要想取得進(jìn)一步突破，首先要進(jìn)一步提高產(chǎn)品本身的各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)，另外，還需要持續(xù)提升質(zhì)量管控能力，滿足頂級(jí)客戶的嚴(yán)苛質(zhì)量要求。士蘭微目前AC/DC產(chǎn)品主要以65W以下應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)橹?，根?jù)輸出功率及應(yīng)用領(lǐng)域的不同分為三個(gè)區(qū)塊：5W-24W輸出功率，主要應(yīng)用于DVD/DVB電源板、待機(jī)電源以及便攜式產(chǎn)品的適配器;3W-6W輸出功率，原邊控制，主要應(yīng)用于手機(jī)充電器;0W-65W輸出功率，這個(gè)功率段主要應(yīng)用于筆記本、打印機(jī)的適配器、LCD MONITOR以及小尺寸的LCD TV，今年下半年將有兩款產(chǎn)品推向市場(chǎng)。[!--empirenews.page--]
芯朋微電子的產(chǎn)品主要也是集中在AC/DC和DC/DC及等離子電視顯示驅(qū)動(dòng)。“在替代過程中我們主要有以下特點(diǎn)：品質(zhì)性能相當(dāng)保證客戶使用安全、價(jià)格保持持續(xù)降低保證客戶長(zhǎng)遠(yuǎn)利益、供貨充足、服務(wù)及時(shí)保證客戶穩(wěn)定生產(chǎn)。”李志宏稱，芯朋主要代工廠有上華和華虹，采用的工藝有電壓范圍5V-800V的多個(gè)電壓;線寬有從0.35微米到1微米多個(gè)級(jí)別。
輝芒微電子有限公司市場(chǎng)總監(jiān)朱志璋認(rèn)為符合國(guó)際節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的AC/DC正是一種新的機(jī)遇。以AC/DC電源芯片為例，國(guó)內(nèi)部分優(yōu)秀的IC設(shè)計(jì)公司已能設(shè)計(jì)出符合國(guó)際最新節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求如30mw待機(jī)功耗的電源控制IC，并以其特優(yōu)的性價(jià)比開始搶占大部分的國(guó)內(nèi)外手機(jī)充電器市場(chǎng)。該公司關(guān)注于AC/DC集成電源解決方案，代表產(chǎn)品有FT831D，這是一款可實(shí)現(xiàn)輸出恒流/恒壓功能的原邊反饋控制芯片，其中恒流精度小于5%，恒壓精度小于10%,能夠輕松滿足泰爾認(rèn)證USB充電器的要求，滿足能源之星2.0要求。其升級(jí)版FT835在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)小于30mW的待機(jī)損耗，可滿足五大手機(jī)制造商制定的空載損耗五星級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
不過，不同于AC/DC，在DC/DC方面，特別是在所謂的工業(yè)應(yīng)用，或有些人稱為Broad Market 的市場(chǎng)，目前還是國(guó)際品牌廠如國(guó)半，美信，凌力爾特及亞德諾等目前雄踞的局面。中國(guó)廠商在此市場(chǎng)運(yùn)作有難度，因?yàn)椴煌诖怪笔袌?chǎng)，這些產(chǎn)品要不主要的系統(tǒng)原始設(shè)計(jì)還掌握在外國(guó)，要不就是每一個(gè)單一的案子量能太小，難引起國(guó)內(nèi)初創(chuàng)公司的興趣，而有時(shí)傳統(tǒng)IDM廠用自己in-house的獨(dú)特工藝所調(diào)校的產(chǎn)品，其門坎也相對(duì)較高?！安贿^，對(duì)于這一方向的發(fā)展?jié)摿Γ瑖?guó)內(nèi)的市場(chǎng)資源對(duì)于本土廠商的機(jī)會(huì)會(huì)比臺(tái)灣廠商的好很多，臺(tái)灣廠商在過去專注于PC市場(chǎng)，而對(duì)于國(guó)內(nèi)蓬勃發(fā)展的工業(yè)電子，大多用選取目標(biāo)市場(chǎng)再開發(fā)取代國(guó)外產(chǎn)品作為方向，而本土廠商除此之外，還擁有更多貼近市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)。”方國(guó)騰分析認(rèn)為。
　與AC/DC相比，由于LED照明與大尺寸背光是近幾年出現(xiàn)的新興市場(chǎng)，且技術(shù)在迅速演進(jìn)，這讓中國(guó)本土IC廠商看到了技術(shù)創(chuàng)新的機(jī)會(huì)，他們表示這一領(lǐng)域，我們與國(guó)際公司相差得并不是太遠(yuǎn)。
“目前國(guó)內(nèi)外LED照明技術(shù)發(fā)展都非常迅速，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也非常激烈?？傮w來看，國(guó)外廠家因?yàn)橛休^強(qiáng)的電源管理技術(shù)背景及市場(chǎng)背景，LED照明技術(shù)處于領(lǐng)先水平。但是，LED照明是一個(gè)新興的應(yīng)用領(lǐng)域，中國(guó)IC廠商與歐美日進(jìn)入的時(shí)間差距并不大，大家基本上有相近的起點(diǎn)和機(jī)會(huì)。從目前發(fā)布的新產(chǎn)品來看，性能指標(biāo)不相上下?！笔刻m的吳建興認(rèn)為。相對(duì)于成熟的產(chǎn)業(yè)，客戶也更愿意在新興領(lǐng)域(如LED照明等)使用新的品牌，這樣就為新品牌的產(chǎn)品帶來了更多的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。“我們完全有理由期待中國(guó)IC企業(yè)在LED照明領(lǐng)域的良好表現(xiàn)?！彼錆M信心地表示。
士蘭微是較早進(jìn)入LED驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的公司之一，主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)長(zhǎng)ED照明，現(xiàn)在已形成完整的LED照明解決方案。根據(jù)供電不同，產(chǎn)品分為兩個(gè)部分：DC/DC LED驅(qū)動(dòng)，主要應(yīng)用于MR16、MR11、路燈/面板燈/日光燈中的二級(jí)恒流;AC/DC LED驅(qū)動(dòng)，目前主要應(yīng)用領(lǐng)域有高壓射燈(E27/GU10)、球泡燈、PAR燈、日光燈、面板燈及路燈等。
而方國(guó)騰則表示，在LED照明方面，華潤(rùn)矽威的PT4115幾乎已是業(yè)界MR16應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)芯片，每月供貨數(shù)百萬顆，產(chǎn)品行銷全世界超過10個(gè)國(guó)家，包括美，日，韓，法，意，俄，西班牙及其他亞洲地區(qū)等，“但也因?yàn)槟繕?biāo)明顯而面對(duì)極大的國(guó)內(nèi)外競(jìng)爭(zhēng)者的跟隨，為免失去江山，價(jià)錢快速下滑?！币訮T4115為基礎(chǔ)，矽威也已開發(fā)出其他的各種芯片，含蓋了各樣的燈具型式及大小功率如T5/T8日光燈、PAR燈、球泡燈、玉米燈及路燈等，也綜括了隔離及非隔離方案。
他表示，華潤(rùn)矽威因?yàn)橥度氲孟鄬?duì)的早，因此而能夠有“早鳥”的優(yōu)勢(shì)，目前與國(guó)外廠商比較從出貨量來說，應(yīng)該是有優(yōu)勢(shì)的，而從技術(shù)的積累及演進(jìn)來看，也是不相上下的，“我們也不斷的投資來加強(qiáng)產(chǎn)品的優(yōu)化以增加效率，高PFC，不閃爍可控硅調(diào)光，系統(tǒng)的簡(jiǎn)化如去輸入電解電容，如加強(qiáng)集成度以縮小尺寸的芯片，及投入大量的系統(tǒng)工程師的資源以提供可過EMI及輻射的方案?！币荒昵八麄兙烷_始針對(duì)國(guó)外的傳統(tǒng)燈具大廠提供方案，并也已獲得前幾大廠商的采用。本土LED電源IC已進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。
亞成微電子總經(jīng)理胡曉博則表示他們的創(chuàng)新在高集成度?！拔覀儗㈦娫纯刂浦斜M可能多的阻容及半導(dǎo)體器件集成進(jìn)IC內(nèi)部，使IC外圍所需器件減少，降低了電源成本，尤其是當(dāng)我們?cè)O(shè)計(jì)出前端反饋穩(wěn)壓和恒流IC后，進(jìn)一步滿足了電源終端客戶的降成本要求，把電源的小型化又向前推進(jìn)了一步。由于用我們IC所做的LED驅(qū)動(dòng)電源體積小、效率高、工作穩(wěn)定，在LED照明領(lǐng)域，亞成電源管理IC已被大量的使用?！彼忉尩?。
同上面幾家不同，燦瑞半導(dǎo)體的創(chuàng)新關(guān)注在大中尺寸LED背光應(yīng)用上。燦瑞半導(dǎo)體副總裁呂成昌表示，該公司LED背光驅(qū)動(dòng)IC系列產(chǎn)品采用UMC高壓和BCD工藝，產(chǎn)品OCP810*系列被廣泛應(yīng)用于5寸到10寸TFT-LCD液晶屏LED背光驅(qū)動(dòng);產(chǎn)品OCP812*系列將被廣泛應(yīng)用于規(guī)模至50寸的TFT-LCD液晶屏LED背光驅(qū)動(dòng)。由于采用公司專有的技術(shù)，開發(fā)出了領(lǐng)先于業(yè)內(nèi)，可使中大TFT-LCD液晶屏LED背光系統(tǒng)提供效率高達(dá)90%，并可提供客戶低成本和高性能的系列產(chǎn)品。
呂成昌表示，該公司會(huì)在技術(shù)方面進(jìn)行創(chuàng)新，如中大屏TFT-LCD液晶屏區(qū)域背光調(diào)光技術(shù)，是針對(duì)中大屏的特定區(qū)域的背光源部份來進(jìn)行分別調(diào)光，或者是調(diào)節(jié)不同的區(qū)域的背光源的亮度，讓畫面看起來更暗或更亮，區(qū)域調(diào)光可節(jié)省使用光源的數(shù)量，并使畫面區(qū)域看起來更真實(shí)等。
集成電源模塊上的嘗試
集成式電源模塊被認(rèn)為是中國(guó)廠商目前的弱項(xiàng)，因?yàn)檫@需要較大的投入、與主芯片系統(tǒng)的緊密配合，有著較高的技術(shù)門檻。不過，也有士蘭等廠商已在嘗試。
“由于IPM模塊涉及到高壓集成電路、高性能的功率器件芯片、高可靠性的封裝技術(shù)，因此在我國(guó)發(fā)展得相對(duì)比較慢，目前市場(chǎng)也基本上被國(guó)外的品牌大廠所占領(lǐng)。”士蘭的吳建興表示。IPM模塊(俗稱智能功率模塊)，在各類電源變換、功率驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用，一般地講，IPM模塊內(nèi)部集成了多顆功率器件芯片(如IGBT、MOSFET、FRD等)以及高壓驅(qū)動(dòng)電路等，大大地簡(jiǎn)化了整機(jī)裝配的復(fù)雜度，降低了組裝成本，縮小了整機(jī)的體積，提高了可靠性。
吳建興認(rèn)為，由于看到IPM模塊在變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)、集成化電源等領(lǐng)域的應(yīng)用持續(xù)快速成長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)已有眾多的廠商投入到相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)開發(fā)中;基于現(xiàn)在芯片技術(shù)與封裝技術(shù)的進(jìn)展，相信IPM的市場(chǎng)應(yīng)用很快會(huì)有突破。[!--empirenews.page--]
士蘭微電子利用已經(jīng)掌握核心技術(shù)的平面高壓VDMOS、IGBT、快恢復(fù)二極管等功率器件的芯片能力，以及高壓集成電路的芯片能力，投資組建了多芯片高壓功率模塊制造生產(chǎn)線。功率模塊把原本幾十個(gè)分立元件集成到單一的塑封體里面，且集成了各種能實(shí)時(shí)反應(yīng)異常的保護(hù)，同時(shí)兼顧了高絕緣性和高導(dǎo)熱性，是變頻電機(jī)控制器上最重要的器件，其在可靠性、有效性和體積上具有十分明顯的優(yōu)勢(shì)。士蘭微電子已經(jīng)研究開發(fā)了多款集成功率模塊，比如SD04M50功率模塊內(nèi)集成了6個(gè)500V/4A帶ESD保護(hù)的低開關(guān)損耗MOSFET和3個(gè)高低側(cè)驅(qū)動(dòng)的HVIC，主要用于150W以下的空調(diào)室內(nèi)外風(fēng)機(jī)變頻驅(qū)動(dòng)和三相無刷直流風(fēng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)。SD20M60功率模塊內(nèi)則集成了6個(gè)600V/20A的IGBT、6個(gè)快恢復(fù)二極管、3個(gè)高壓集成電路(HVIC)、3個(gè)自舉二極管和1個(gè)低壓集成電路，主要用于1500W以下的空調(diào)壓縮機(jī)變頻驅(qū)動(dòng)和工業(yè)縫紉機(jī)、紡紗機(jī)等的變頻驅(qū)動(dòng)。
“士蘭微電子功率模塊內(nèi)部所有的芯片全部自己開發(fā)制造，功率模塊參數(shù)可以根據(jù)客戶的需求進(jìn)行定制，來滿足本土市場(chǎng)剛剛興起并日益增長(zhǎng)的直流無刷化、調(diào)速變頻化要求?！眳墙ㄅd表示，“士蘭微電子功率模塊在抗沖擊、抗噪聲和散熱性能上已經(jīng)接近和部分趕上國(guó)際電源大廠的同類產(chǎn)品?！?BR>他表示，這次的日本地震帶來功率器件持續(xù)缺貨，國(guó)際電源大廠功率模塊的產(chǎn)能也受到極大的限制，導(dǎo)致功率模塊缺貨嚴(yán)重，但這也給本土功率模塊帶來了機(jī)會(huì)。士蘭微電子的功率模塊著重于目前轉(zhuǎn)換效率尚低但市場(chǎng)亟待開發(fā)的領(lǐng)域，如有刷轉(zhuǎn)無刷、定頻轉(zhuǎn)變頻的工業(yè)和家電領(lǐng)域。通過功率模塊的定制和控制方案的輔導(dǎo)，被用戶青睞而采用。