“浣沙淘金,模擬論芯”,2023年9月14日,由全球知名電子科技媒體電子發燒友網主辦的2023第五屆模擬半導體大會在中國深圳成功舉辦。本次會議邀請到來自思瑞浦、杰華特微電子、智芯微、泰克科技、凹凸科技、納芯微、珠海智融、芯??萍?/u>、茂睿芯、潤石科技等行業內領先的模擬半導體企業專家,分享各自在模擬半導體領域的最新技術進展以及市場動向,共同推動模擬半導體行業的進步。
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納芯微:中國模擬芯片公司在汽車和工業新能源領域的崛起與實踐
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納芯微作為國內領先的高性能高可靠性模擬及混合信號芯片的公司,經過10年的發展,已然成為數字隔離類芯片的領導者、國內汽車電子芯片的領跑者以及國內品類完整的物聯網感知芯片提供商。本屆模擬大會上,納芯微銷售經理程雅潔分享了《中國模擬芯片公司:在汽車和工業新能源領域的崛起與實踐》。
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在發電、輸電、配電以及用電端這類泛能源應用中,納芯微提供了相應的解決方案。比如在光伏/儲能領域,納芯微主要提供了用于MPPT和逆變器模塊上的驅動和采樣芯片。為了應對未來光伏可能會朝著更高的電壓發展,納芯微也在去年推出了支持15mm爬電距離的超寬體數字隔離器。
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納芯微銷售經理 程雅潔
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同時在工業控制領域,納芯微也針對工業現場儀表、PLC、伺服變頻馬達驅動和工業機器人推出了相關的產品。程雅潔透露,未來納芯微還將針對PLC/DCS控制器和現場儀器推出更多光耦替代的產品。
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程雅潔指出,過去幾年中國的新能源汽車已經發展到了一個世界領先的地位,納芯微也有幸參與其中,助力客戶實現供應鏈的國產化。據統計,一輛中高端新能源汽車上的模擬芯片總價值可能超1600人民幣,而納芯微目前已經量產的產品已經可以覆蓋超過400人民幣的價值,隨著下半年一些新品的推出,納芯微有望在明年年初實現600人民幣的價值覆蓋,囊括動力總成、熱管理系統、電池管理系統、智能駕駛等應用。
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珠海智融:助力快充生態發展
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珠海智融科技股份有限公司(簡稱“珠海智融”)成立于2014年,是一家專注于電源管理芯片領域的數?;旌闲酒O計企業,主營業務為電源管理芯片的研發、設計和銷售。
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在本次會議上,珠海智融技術市場經理孫陽帶來了《助力快充生態發展,智融科技最新產品介紹》的主題演講。據孫陽介紹,公司聚焦快充市場,應用領域涉及手機、平板、電腦、適配器、排插、移動電源、無線充、車充、顯示器等消費電子領域;電動工具、戶外儲存、無人機、掃地機器人、機器人等工業電子領域;車載充電等汽車電子領域。
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珠海智融技術市場經理?孫陽
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AC-DC產品線方面,珠海智融已經量產QR Flyback氮化鎵控制器、QR合封氮化鎵轉換器、同步整流控制器;PD Controller方面,已經量產DFP-Source MCU充電端、DFP-Source ASIC充電端、UFP-Sink 受電端、DRP單口雙向;DC-DC產品線方面,已經量產車充系列、多口充系列、通用Buck-boost系列;Wireless charger方面,已經量產15W無線充專用PowerStage、5W無線充RX;Charger & BMS方面,已經量產單節鋰電池充放電管理芯片、Buck-Boost Charger。
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孫陽還詳細介紹了其中幾款產品的特點和應用,包括集成氮化鎵的高頻準諧振模式反激變換器SW1125、支持PD 3.1的高集成度的快充協議控制器SW2335、支持PD 3.1 DRP的雙向快充協議控制器、高度集成的四口快充協議升降壓移動電源SOC SW6306。以及多個典型應用方案,包括單Type-C口輸出65W適配器、100W-3Type C輸出適配器、單節多節移動電源快充快放解決方案、移動電源+無線充、多節電池雙向充放電管理方案、旅充+移動電源二合一。
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芯??萍?/strong>:全國產化模擬進化之路
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芯??萍汲闪⒂?003年9月,是一家集感知、計算、控制、連接于一體的全信號鏈集成電路設計企業。公司專注于高精度ADC、高可靠性MCU、測量算法以及物聯網一站式解決方案的研發設計。產品和方案廣泛應用于工業測量與工業控制、通信與計算機、鋰電管理、消費電子、汽車電子、智慧家居、智能儀表、智慧健康等領域。
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在本次會議上,芯海科技資深市場經理袁昆帶來了《全國產化模擬進化之路,芯??萍甲钚庐a品介紹》的主題演講。據袁昆介紹,公司深耕模擬信號鏈20年,申請專利近1000項,每年研發投入占比營收20%以上,研發人員占比超70%。
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芯??萍假Y深市場經理?袁昆
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在會上,芯海科技該還重點發布了幾款最新產品,包括CS1795x、CS1790x、CBMx580、CBM8581。CS1795x是一款具有4/8通道的全國產化1MSPS 12位SAR ADC,該款產品主要應用于電池管理系統、高速數據采集、電池供電系統、工廠傳感控制、新型能源發電系統等。袁昆表示,工商業大型儲能和汽車動力BMS系統電壓很高,汽車BMS在400V/800V,大型儲能BMS系統電壓普遍在1000V以上,為了保障BMS系統安全工作,需要對多個電壓、電流、溫濕度、壓力等進行安全檢測。
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CS1795x的優異性能和多特性,配合多通道,非常適合BMS安全檢測類應用。此外,在部分工業自動化和醫療設備等應用中,CS1795x的微功耗和強ESD能力能夠有效幫助系統實現可靠的多路診斷和數據采集的需求。其中CS17951A內置一顆25ppm高精度基準,在眾多應用場景下可以幫助用戶節省一顆價格不菲的外置獨立基準。
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CS1790x是一款具有雙極輸入范圍的高精度多通道16位SAR ADC,該款產品主要應用于工業自動化、儀器儀表、醫療設備、通信設備、數據采集;CBMx580是一款適用于2~4串理離子電池組的電池管理芯片,該產品具有豐富的內存、具有兩路的16bit的CCADC和VADC等特點,主要應用于筆記本、便攜式設備、醫療測試設備、電動工具類等領域;CBM8581是一款適用于2~5串理離子電池組的電池管理芯片,具有滿充容量(FCC)、剩余容量百分比(SOC)、電池健康(SOH)等電量統計功能,具有過壓、欠壓、過流、溫度、短路保護等保護功能,主要應用于便攜式設備、醫療測試設備、電動工具類、家用電器等領域。
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在高可靠國產化升級方面,袁昆還詳細介紹了芯海科技的高可靠體系,以及其高可靠全國產化模擬產品從設計、制造、封裝、測試等的流程。他表示,高質量高可靠的產品是設計出來的,高可靠的產品是企業體系支撐出來的。
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茂睿芯:中大功率電源解決方案--助力新能源新基建
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茂睿芯致力于高性能模擬和混合信號集成電路設計、研發,推出了ACDC、DCDC、同步整流、功率驅動等產品。在此次活動上,茂睿芯技術市場高級經理周銀帶來了千瓦級模擬電源解決方案、光儲系統解決方案、汽車域控解決方案。
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茂睿芯技術市場高級經理?周銀
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在千瓦級模擬電源方案上,茂睿芯推出了PFC、LLC、LLC SR等不同的產品,包括PFC MK2562、LLC SR MK162X等。周銀介紹,MK2562 引入THD優化器,在高壓重載時,MK2562的THD比競品低近10%。MK2562推出了四款型號,其中MK2562G采用直驅E-GaN。當前,氮化鎵的成本逐步下降,業內人士普遍預計到明年,氮化鎵與MOS的價差會進一步拉大。預計氮化鎵在開發電流的應用也會越來越多。
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此外,茂睿芯還推出了高壓高精度LLC控制器MK2189、LLC SR MK162X。MK2189具備更高的Vcc電壓、自適應死區,輕載紋波優化的特點。周銀介紹,LLC SR MK162X與競品作對比時,滿載效率提升了0.4%。
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光儲能是模擬芯片廠商不能繞開的重要市場。在光儲系統方面,茂睿芯推出了模擬方案 for 分布式光儲系統。周銀介紹,茂睿芯推出了高CMTI 單通道隔離門級驅動器MD18011。
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值得一提的是,茂睿芯研發出非電容隔離技術,并且推出了MD18011等產品。根據介紹,MD18011的CMTI可以達到200V/ns。而友商的為150V/ns或者50V/ns等,并且耐壓性能更高,應用了該技術的產品更適用于大功率、強噪聲應用領域。此外,茂睿芯還推出了雙通道高CMTI隔離驅動器MD18023/5。
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在汽車域控方面,茂睿芯推出了高邊快關MS1810/MSD1820、車規級接口芯片 MCAN1042/1145、車規級驅動芯片 MD18624等。周銀介紹了茂睿芯接下來的產品規劃,包括E-fuse MSF1848、電驅所需SiC 驅動在開發中,隔離運放和隔離采樣芯片規劃中。
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目前,茂睿芯已經推出了完整的模擬電源方案,包括從100W到1kW,再到3kW的產品。據了解,茂睿芯在今年第三季度推出電壓模的 LLC 控制器 MK2189,在今年第四季度將推出CCM PFC MK2554。
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潤石科技:邁向零缺陷的車規級芯片
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作為業內專注高性能,高品質模擬/混合信號集成電路研發的企業,潤石科技在2022年的銷售額超過3億,累計出貨量超過20億只。與此同時,在汽車市場快速發展時,潤石科技也在積極布局車規級芯片,據了解公司已經有32款產品通過AEC-Q100, Grade 1 MSL 1車規認證,預計將在今年底前發布超過50款型號通過車規認證。
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潤石科技品質總監吳秀澤在此次大會上分享了公司在車規級芯片的相關介紹。如何打造零缺陷的車規級芯片?他提到需要從設計、開發、認證、生產、管理、質量這六大方面著手。
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潤石科技品質總監 吳秀澤
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設計環節包括電路設計、版圖設計、封裝設計三大方面。吳秀澤提到,車規級芯片的電路模塊普遍采用冗余設計,此外MOS管等半導體器件長度/寬度/面積等采用裕量設計;在封裝設計上,車規級芯片采用高可靠性的封裝BOM,且有大量車規量產經驗的材料,反觀非車規級芯片會考慮降低封裝成本,封裝尺寸小型化設計,允許反打線,交叉線等設計存在。
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潤石科技認為冗余設計是車規級芯片設計的核心思想,能夠保證足夠的安全余量。為了打造更加可靠、零缺陷的車間軌跡芯片,潤石科技在電路設計上采用大量冗余設計。設計規則明確定義在PDK設計規則基礎上普遍做10%~20%加嚴,敏感器件50%加嚴等。在版圖設計上,在物理尺寸上做10%~20%裕量設計;空間布局上采用安全設計。在封裝設計上,潤石科技采用成熟且大量量產的高可靠性車規封裝材料,在鍵合線上潤石目前推出的車規品為金線,優于同行等使用的銅線。
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在開發方面,潤石采用APQP開發流程。吳秀澤表示,雖然大多數廠商都完成了AEC-Q100的認證,但不一定都適合當下的新能源汽車。因此在認證方面,潤石科技的車規級芯片AEC-Q100 & Q006 部分關鍵測試項是國際標準的2倍。在生產方面,潤石科技從多個維度管理,監控量產生產的穩定性,一致性。
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吳秀澤表示,當下車規級芯片面臨著品質與成本的挑戰。因此需要進一步考慮四大方面,一是如何面對冗余設計帶來的成本問題,選擇性做到冗余設計?二是銅線逐漸替代金線,如何做到可靠性不降低?三是從三溫測試逐漸過渡到常溫測試,如何做到沒有次品逃脫?四是由SOP/TSSOP/SOT等帶引腳的大尺寸封裝轉向QFN等小型封裝設計,如何做到SMT可作業性和偵測性難度不增加?上述的問題還需要業內人士共同去面對解決。
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電子發燒友網:2023年模擬半導體技術與市場分析
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去年模擬芯片市場開始進入下行周期,根據WSTS的數據,2022年全球模擬芯片市場規模達890億美元,同比增長20.1%;而中國模擬芯片市場規模達2956億元,占全球市場的45%,同比增長8.23%。市場規模雖然還在增長,但全球及中國的增速已經出現了下滑。WSTS在2023年5月發布最新預測數據,模擬芯片行業要出現明顯復蘇增長可能要等到2024年。
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電子發燒友網資深產業編輯 劉靜
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2023年上半年,國內模擬芯片廠商總體處于去庫存階段,但在本就艱難的時期,國際模擬巨頭宣布大幅降價,搶占市場份額,加劇了模擬芯片行業的競爭,許多國內模擬芯片廠商被迫卷入價格戰。但在電子發燒友的走訪當中,部分模擬芯片廠商表示,消費電子客戶二季度開始逐步恢復下單的需求,業績環比增長有所改善。備受關注的汽車市場,上半年總體增長并沒有去年那么強勁,大多數車用模擬芯片已經不再出現大面積缺貨的情況。
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受持續低迷市場的影響,以電源管理芯片為主力產品的國產企業在上半年業績普遍出現負增長。為了增加業績新的增長點,他們逆勢加大研發投入,開發新產品新技術。2023年上半年,英集芯、帝奧微、杰華特、必易微等企業,它們研發費用金額同比增長均超過50%,研發投入力度顯著。杰華特上半年主要研究的是降壓DCDC芯片、線性穩壓器、電池管理芯片。在信號鏈領域,今年上半年,納芯微研發投入金額大幅增長。據了解納芯微上半年主要投入LED驅動芯片、信號鏈AFE芯片、馬達驅動芯片等產品研究。
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模擬芯片對半導體制程要求相對低一些,雖然上半年國產廠商業績有所下滑,但仍保持高毛利率的特點,廠商也在積極發布各大模擬新品,模擬芯片依舊是國產替代很好的賽道,希望各家廠商加油努力。
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