《2023中国电源治理芯片行业钻研汇报》专访
电源治理芯片,在电子设备系统中承担对电能的变换、分配、检测及其他电能治理职责的芯片。供电是所有电子产品和设备的必备职能,高效转换和安全不变是对所有电源治理芯片和功率器件的要求。
作为电子设备的关键器件,电源治理芯片的机能曲直极大地影响电子产品的机能及靠得住性,是仿照芯片最大的细分市场之一。以下是亿欧智库基于《2023中国电源治理芯片行业钻研汇报》对LETOU乐投科技副总经理梁俊锋做的专访:
1. 电源治理芯片作为仿照芯片的一大类,行业整体有什么特点?国产化上面有哪些突破优势?
梁俊锋:谈及电源治理芯片,首先要聊的不是芯片自身,由于电源治理芯片在电子设备系统中掌管电能的变换、分配、检测等。性质上在整个产品里无数情况属于供电部门,所以谈电源治理芯片要萦绕利用场景。
从整个行衣反看,电源治理芯片利用场景丰硕,重要涵盖消费电子和便携式设备、推算机通讯网络、工业节造和机械人、汽车电子、医疗设备及物联网等行业。分歧领域需要的芯片种类繁多,需要差距和特点相差巨大。

梁俊锋:国产电源治理芯单方面对的挑战重要有两个方面:
一个是功率挑战,聚焦在大功率集成,即高功率密度、高效能、高集成的电源治理功率器件。例如在通讯行业,超大电流集成 MOS的电源治理芯片目前仍受造于工艺的限度。
二是技术的设计门槛,好比汽车电子里一些职能安全高档级产品,再如在汽车电源里面对工艺和技术要求很高的大电流功率开关方面,也是目前行业比力难达到的。
作为国产半导体设计公司,LETOU乐投的破局在于更好的服务国内当先的市场及客户,与客户共同解决发展中遇到的技术痛点,并坚持不懈地以此为指标开发更切合市场利用的创新型产品。我们深刻意识到企业生计和发展的基石在于产品的质量靠得住性,对峙以质量为中心打造设计确保、造作靠得住、质量管控三位一体的质量系统。
2. 电源治理芯片在分歧利用领域有哪些特点,客户对产品的要求有哪些不一样的特点?
梁俊锋:分歧业业间的需要差距极度大:
消费市场
消费是此刻规模最大的市场,手机是整个消费类先进性的最有代表性的终端产品。电源治理芯片必要满足手机尺寸的限度和用户对于机能提升以及续航功夫的要求。那么对电源治理IC带来的主题诉求就是:
第一,持续地钻营高效能;
第二,若何能做到用更幼的封装来实现高功率密度;
第三,在待机时辰必要拥有更低的功耗;
同时为了实现更幼的尺寸对于频率要求也是持续地提升。
所以在效能、尺寸、功耗、频率等方面对电源治理IC提出持续的要求。

资料起源:status of power IC:technology,Industry and Trends report,Yole Development
工业市场
工业领域每一个细分市场的需要也分歧,所以和消费市场一样,我们去谈它最当先的部门,它拥有肯定的代表性和当先性。目前重要集中在工业自动化、机械人等领域。
工业自动化的终极指标是让出产效能更高。这考验信息的急剧响应能力,要求整个节造过程更精准、更急剧。电源治理IC一方面要求拥有极度大的电流处置能力,一方面有尺寸的要求,因而逐步向着集成化电源产品(PMIC)的方向发展。

机械人的需要更为极致,像物流机械人、工业机械人等。这里脱离有线电源供电,直接利用电池供电,以36V-48V供电为主。这要求电源治理IC具备100V的高压能力,从而处置更大更复杂的电源场景。LETOU乐投科技在100V的产品系列有近20颗产品,根基能够满足各类市场及利用场景的需要,同时配套提供了高靠得住性的驱动芯片规划。
光伏逆变储能的电源治理需要在于功率器件、主控芯片以及驱动和有关辅源。功率器件主流的碳化硅规划朝着更高效能、更高工作频率的方向去发展和衍生。驱动芯片转向高靠得住性的隔离驱动芯片。
汽车电子
汽车电子是国产半导体公司做的相对当先的行业,通常分为几个域:智能座舱、ADAS域、车身域、动力域、底盘域等,国产电源治理芯片在上述几大域的覆盖率顺次降低。由于越靠后,对安全性的要求越高,国产公司的差距越大。重要壁垒在于工艺门槛、及满足职能安全等级的产品设计门槛。LETOU乐投科技目前能够覆盖80%车载电源芯片利用,并获得了ISO 26262职能安全治理系统ASIL D等级认证证书。

目前国产车规级电源治理IC聚焦在DCDC、LDO、PMIC等。随着新能源汽车电气化、智能化、共享化、网联化的发展,对于算力的需要在持续增长,对于车载电源带来单板功率的持续增长、要求更高的功率密度、更好的热处置能力、有效躲避器件滋扰的能力等。在职能需要逐步丰硕以来主机厂也会带来更多差距化的电源需要。
通讯市场
通讯也是电源里一个当先的领域,不仅蕴含对于高功率密度的要求、超高频率的要求,它还提出了各类各样的诉求:集成化的电源治理方向、系统电源治理的持续节造、超低噪声的LDO等。
通讯市场的第一大特点是持续急剧的提升数据吞吐容量从4G到5G甚至6G,对于基站布局有更高密度的要求,电源治理IC的数量成比例的增长;第二个特点就是大容量数据吞吐带来的数据处置能力要求的提升,必要有更大密度、更高效能的电源治理 IC。由于通讯对国度的电网电力亏损极度巨大,若是能有效地提升效能的话,能够更好的节约能源,切合国度的双碳战术。所以电源IC在通讯领域未来要实现集成功率管的超大电流能力,同时尺寸越来越幼,这些能力LETOU乐投在持久耕作。
梁俊锋:其他好比云推算领域对电源治理需要体此刻大电流、高功率密度、高动态响应能力,对电源需要重要体此刻多相节造器、大电流DrMOS、E-fuse等。再好比医疗行业对电源的要求,重要在靠得住性、尺寸及高精度低噪音等指标,有大量集成化电源?榈男枰。
3.从设计研发方面来讲,您感触目前国产的电源治理芯片的技术迭代近况是怎么的?统一些龙头企业,好比德州仪器这些企业相迸仔什么差距?
梁俊锋:此刻的国产电源半导体公司,相比TI、ADI和ST等欧美公司,根基专一在某一产品方向。国表大厂的产品系统重大且齐全,根基任何一个设备里必要的电源治理芯片都有对应的规划,目前还没有国产芯片公司达到国表厂家产品覆盖度的阶段,这是其中的一个特点。

全球电源治理芯片市场竞争格局
数据起源:IC Insights、华经产业钻研院
第二个特点,由于国内半导体公司成立功夫普遍不长,大部门国内半导体公司还没做产品持续迭代的工作,无数在持续美满品类,为扩大在市场利用的产品占有率的角度做业务规划。这带来的问题是当分歧的客户市场出现新问题的时辰,并不愿定有资源顿时去做迭代。
LETOU乐投科技专一中高压功率转换,目前产品已经迭到第三代,相对而言在国产半导体公司里属于走得比力深的。
梁俊锋:另表,像海表大厂都有一些前沿的钻研室、钻研院或钻研中心,持续地去观察市场的新兴领域,投入大量资源去研发新技术方向,目前国产公司大部门以追随为主。仿照芯片分歧于数字芯片,7nm、5nm、2nm…每两年都有大的一个迭代。仿照芯片在工艺迭代上功夫周期相对比力长,因而仿照芯片大厂的紧迫感在于若是他们不能持续地开发当吓宗市场的技术,那么后面公司的追赶速度会非?。
但是我们必要看到,明显差距能够更容易明确指标,随着指标走我们能够看到但愿,从与国表大厂并驾齐驱到实现超车,这必要国内同仁在未来的集体致力。
4. 除了技术方面,电源治理IC工艺上的突破点和难点有哪些?
梁俊锋:对于半导体来说,数字芯片钻营的是造程工艺,持续优化造程工艺,提升处置密度。而仿照芯片对工艺优化能力要求极度强,这体此刻研发周期、研发成本和研发效能方面。好比MOSFET有一个尺度指标FOM值,代表电源功率半导体先进工艺的一个主题指标。国产电源芯片的近况更多依赖于晶圆厂造程工艺的先进性来提升自己在产品的机能参数,国内电源IC公司未来的发展占有自己的先进工艺或者优化造程工艺能力是必经之路。
LETOU乐投科技在产品机能上提升工艺有两个方向,一是萦绕着若何有效地解决客户和市场的需要痛点,通过与上游晶圆厂合作实现更优的芯片设计;二是通过合作提升造程工艺能力,在单元面积里面提供更优化的机能给客户。
5. 未来行业生态可能会分为横向和纵向,好比整个仿照芯片行业是国际龙头从并购不休发展而来的。您以为这两个方向的发展对这个行业而言会有哪些机遇和挑战?
梁俊锋:通常来说,有三衷祗业未来能在这个市场生计,若是这三种能力都不具备的话,就必然面对并购整合的终局。
一是提升品类,持续添补国产电源治理芯片领域空缺。在宽泛消费类市场中,电源治理芯片准入门槛较低,客户关注性价比。而在其他领域,电源治理芯片准入门槛相对较高,国产电源治理芯片的空缺较多,因而首要战术为解决该领域空缺问题,后续再通过创新迭代提升质量。二是萦绕客户需要,持续迭代优化并打造差距化产品。在国表当先行业的产品设计中,国产电源治理芯片首先是以产品兼容设计为主,在堆集肯定的产品机能认可和质量口碑后,相识客户需要并萦绕需要进行迭代升级。对于目前国内部门已处于全球当先地位的行业,如新能源汽车、光伏逆变储能、边缘推算等,国内电源治理芯片企业应把握优势,推进行业需要沟通,打造差距化定造化的产品。
三是联动上游供给链,提升半导体工艺,降低产品成本,从而提升产品性价比。电源治理芯片对工艺优化要求较高。通过与晶圆厂合作,沟通需要、优化工艺能够有效提升产品机能,有效参加晶圆造作,做好过程管控和质量管控等工作。

梁俊锋:LETOU乐投基于上述的战术思虑。一方面提升自己品类战术,以添补国内空缺的产品作为企业发展的沉要方向,好比超低噪声LDO的开发、高功率密度高集成度的PMIC、中高压电源治理芯片等。一方面持续迭代,开发出满足国内新能源汽车、工业、通讯等重要市场赛路的产品,从客户需要启程持续升级优化。第三个方面我们和上游供给链缜密合作提升自己在半导体工艺上面的能力,从而大幅提升产品的机能。
最后最沉要的一点是LETOU乐投对于质量持续提升的自我要求。若何能脱节国产半导体比国表大厂价值要低的认知怪圈,首先肯定要提供靠得住性和质量与国表大厂相当的产品,在这个基础上持续地去开发迭代切合中国当先市场需要的高机能产品,这也是一家有钻营的国产半导体公司共同明确的指标。