积极发力工业汽车领域，新能源成国产模拟芯片厂商崛起赛道

“浣沙淘金，模拟论芯”，2023年9月14日，由全球知名电子科技媒体电子发烧友网主办的2023第五届模拟半导体大会在中国深圳成功举办。本次会议邀请到来自思瑞浦、杰华特微电子、智芯微、泰克科技、凹凸科技、纳芯微、珠海智融、芯海科技、茂睿芯、润石科技等行业内领先的模拟半导体企业专家，分享各自在模拟半导体领域的最新技术进展以及市场动向，共同推动模拟半导体行业的进步。
 
纳芯微：中国模拟芯片公司在汽车和工业新能源领域的崛起与实践
 
纳芯微作为国内领先的高性能高可靠性模拟及混合信号芯片的公司，经过10年的发展，已然成为数字隔离类芯片的领导者、国内汽车电子芯片的领跑者以及国内品类完整的物联网感知芯片提供商。本届模拟大会上，纳芯微销售经理程雅洁分享了《中国模拟芯片公司：在汽车和工业新能源领域的崛起与实践》。
 
在发电、输电、配电以及用电端这类泛能源应用中，纳芯微提供了相应的解决方案。比如在光伏/储能领域，纳芯微主要提供了用于MPPT和逆变器模块上的驱动和采样芯片。为了应对未来光伏可能会朝着更高的电压发展，纳芯微也在去年推出了支持15mm爬电距离的超宽体数字隔离器。

 
纳芯微销售经理 程雅洁

 
同时在工业控制领域，纳芯微也针对工业现场仪表、PLC、伺服变频马达驱动和工业机器人推出了相关的产品。程雅洁透露，未来纳芯微还将针对PLC/DCS控制器和现场仪器推出更多光耦替代的产品。
 
程雅洁指出，过去几年中国的新能源汽车已经发展到了一个世界领先的地位，纳芯微也有幸参与其中，助力客户实现供应链的国产化。据统计，一辆中高端新能源汽车上的模拟芯片总价值可能超1600人民币，而纳芯微目前已经量产的产品已经可以覆盖超过400人民币的价值，随着下半年一些新品的推出，纳芯微有望在明年年初实现600人民币的价值覆盖，囊括动力总成、热管理系统、电池管理系统、智能驾驶等应用。
 
珠海智融：助力快充生态发展
 
珠海智融科技股份有限公司（简称“珠海智融”）成立于2014年，是一家专注于电源管理芯片领域的数模混合芯片设计企业，主营业务为电源管理芯片的研发、设计和销售。
 
在本次会议上，珠海智融技术市场经理孙阳带来了《助力快充生态发展，智融科技最新产品介绍》的主题演讲。据孙阳介绍，公司聚焦快充市场，应用领域涉及手机、平板、电脑、适配器、排插、移动电源、无线充、车充、显示器等消费电子领域；电动工具、户外储存、无人机、扫地机器人、机器人等工业电子领域；车载充电等汽车电子领域。
 

 
珠海智融技术市场经理 孙阳

 
AC-DC产品线方面，珠海智融已经量产QR Flyback氮化镓控制器、QR合封氮化镓转换器、同步整流控制器；PD Controller方面，已经量产DFP-Source MCU充电端、DFP-Source ASIC充电端、UFP-Sink 受电端、DRP单口双向；DC-DC产品线方面，已经量产车充系列、多口充系列、通用Buck-boost系列；Wireless charger方面，已经量产15W无线充专用PowerStage、5W无线充RX；Charger & BMS方面，已经量产单节锂电池充放电管理芯片、Buck-Boost Charger。
 
孙阳还详细介绍了其中几款产品的特点和应用，包括集成氮化镓的高频准谐振模式反激变换器SW1125、支持PD 3.1的高集成度的快充协议控制器SW2335、支持PD 3.1 DRP的双向快充协议控制器、高度集成的四口快充协议升降压移动电源SOC SW6306。以及多个典型应用方案，包括单Type-C口输出65W适配器、100W-3Type C输出适配器、单节多节移动电源快充快放解决方案、移动电源+无线充、多节电池双向充放电管理方案、旅充+移动电源二合一。
 
芯海科技：全国产化模拟进化之路
 
芯海科技成立于2003年9月，是一家集感知、计算、控制、连接于一体的全信号链集成电路设计企业。公司专注于高精度ADC、高可靠性MCU、测量算法以及物联网一站式解决方案的研发设计。产品和方案广泛应用于工业测量与工业控制、通信与计算机、锂电管理、消费电子、汽车电子、智慧家居、智能仪表、智慧健康等领域。
 
在本次会议上，芯海科技资深市场经理袁昆带来了《全国产化模拟进化之路，芯海科技最新产品介绍》的主题演讲。据袁昆介绍，公司深耕模拟信号链20年，申请专利近1000项，每年研发投入占比营收20%以上，研发人员占比超70%。
 

 
芯海科技资深市场经理 袁昆

 
在会上，芯海科技该还重点发布了几款最新产品，包括CS1795x、CS1790x、CBMx580、CBM8581。CS1795x是一款具有4/8通道的全国产化1MSPS 12位SAR ADC，该款产品主要应用于电池管理系统、高速数据采集、电池供电系统、工厂传感控制、新型能源发电系统等。袁昆表示，工商业大型储能和汽车动力BMS系统电压很高，汽车BMS在400V/800V，大型储能BMS系统电压普遍在1000V以上，为了保障BMS系统安全工作，需要对多个电压、电流、温湿度、压力等进行安全检测。
 
CS1795x的优异性能和多特性，配合多通道，非常适合BMS安全检测类应用。此外，在部分工业自动化和医疗设备等应用中，CS1795x的微功耗和强ESD能力能够有效帮助系统实现可靠的多路诊断和数据采集的需求。其中CS17951A内置一颗25ppm高精度基准，在众多应用场景下可以帮助用户节省一颗价格不菲的外置独立基准。
 
CS1790x是一款具有双极输入范围的高精度多通道16位SAR ADC，该款产品主要应用于工业自动化、仪器仪表、医疗设备、通信设备、数据采集；CBMx580是一款适用于2~4串理离子电池组的电池管理芯片，该产品具有丰富的内存、具有两路的16bit的CCADC和VADC等特点，主要应用于笔记本、便携式设备、医疗测试设备、电动工具类等领域；CBM8581是一款适用于2~5串理离子电池组的电池管理芯片，具有满充容量（FCC）、剩余容量百分比（SOC）、电池健康（SOH）等电量统计功能，具有过压、欠压、过流、温度、短路保护等保护功能，主要应用于便携式设备、医疗测试设备、电动工具类、家用电器等领域。
 
在高可靠国产化升级方面，袁昆还详细介绍了芯海科技的高可靠体系，以及其高可靠全国产化模拟产品从设计、制造、封装、测试等的流程。他表示，高质量高可靠的产品是设计出来的，高可靠的产品是企业体系支撑出来的。
 
茂睿芯：中大功率电源解决方案--助力新能源新基建
 
茂睿芯致力于高性能模拟和混合信号集成电路设计、研发，推出了ACDC、DCDC、同步整流、功率驱动等产品。在此次活动上，茂睿芯技术市场高级经理周银带来了千瓦级模拟电源解决方案、光储系统解决方案、汽车域控解决方案。

 
茂睿芯技术市场高级经理 周银

 
在千瓦级模拟电源方案上，茂睿芯推出了PFC、LLC、LLC SR等不同的产品，包括PFC MK2562、LLC SR MK162X等。周银介绍，MK2562 引入THD优化器，在高压重载时，MK2562的THD比竞品低近10%。MK2562推出了四款型号，其中MK2562G采用直驱E-GaN。当前，氮化镓的成本逐步下降，业内人士普遍预计到明年，氮化镓与MOS的价差会进一步拉大。预计氮化镓在开发电流的应用也会越来越多。
 
此外，茂睿芯还推出了高压高精度LLC控制器MK2189、LLC SR MK162X。MK2189具备更高的Vcc电压、自适应死区，轻载纹波优化的特点。周银介绍，LLC SR MK162X与竞品作对比时，满载效率提升了0.4%。
 
光储能是模拟芯片厂商不能绕开的重要市场。在光储系统方面，茂睿芯推出了模拟方案 for 分布式光储系统。周银介绍，茂睿芯推出了高CMTI 单通道隔离门级驱动器MD18011。
 
值得一提的是，茂睿芯研发出非电容隔离技术，并且推出了MD18011等产品。根据介绍，MD18011的CMTI可以达到200V/ns。而友商的为150V/ns或者50V/ns等，并且耐压性能更高，应用了该技术的产品更适用于大功率、强噪声应用领域。此外，茂睿芯还推出了双通道高CMTI隔离驱动器MD18023/5。
 
在汽车域控方面，茂睿芯推出了高边快关MS1810/MSD1820、车规级接口芯片 MCAN1042/1145、车规级驱动芯片 MD18624等。周银介绍了茂睿芯接下来的产品规划，包括E-fuse MSF1848、电驱所需SiC 驱动在开发中，隔离运放和隔离采样芯片规划中。
 
目前，茂睿芯已经推出了完整的模拟电源方案，包括从100W到1kW，再到3kW的产品。据了解，茂睿芯在今年第三季度推出电压模的 LLC 控制器 MK2189，在今年第四季度将推出CCM PFC MK2554。
 
润石科技：迈向零缺陷的车规级芯片
 
作为业内专注高性能，高品质模拟/混合信号集成电路研发的企业，润石科技在2022年的销售额超过3亿，累计出货量超过20亿只。与此同时，在汽车市场快速发展时，润石科技也在积极布局车规级芯片，据了解公司已经有32款产品通过AEC-Q100, Grade 1 MSL 1车规认证，预计将在今年底前发布超过50款型号通过车规认证。
 
润石科技品质总监吴秀泽在此次大会上分享了公司在车规级芯片的相关介绍。如何打造零缺陷的车规级芯片？他提到需要从设计、开发、认证、生产、管理、质量这六大方面着手。
 

 
润石科技品质总监 吴秀泽

 
 
设计环节包括电路设计、版图设计、封装设计三大方面。吴秀泽提到，车规级芯片的电路模块普遍采用冗余设计，此外MOS管等半导体器件长度/宽度/面积等采用裕量设计；在封装设计上，车规级芯片采用高可靠性的封装BOM，且有大量车规量产经验的材料，反观非车规级芯片会考虑降低封装成本，封装尺寸小型化设计，允许反打线，交叉线等设计存在。
 
润石科技认为冗余设计是车规级芯片设计的核心思想，能够保证足够的安全余量。为了打造更加可靠、零缺陷的车间轨迹芯片，润石科技在电路设计上采用大量冗余设计。设计规则明确定义在PDK设计规则基础上普遍做10%~20%加严，敏感器件50%加严等。在版图设计上，在物理尺寸上做10%~20%裕量设计；空间布局上采用安全设计。在封装设计上，润石科技采用成熟且大量量产的高可靠性车规封装材料，在键合线上润石目前推出的车规品为金线，优于同行等使用的铜线。
 
在开发方面，润石采用APQP开发流程。吴秀泽表示，虽然大多数厂商都完成了AEC-Q100的认证，但不一定都适合当下的新能源汽车。因此在认证方面，润石科技的车规级芯片AEC-Q100 & Q006 部分关键测试项是国际标准的2倍。在生产方面，润石科技从多个维度管理，监控量产生产的稳定性，一致性。
 
吴秀泽表示，当下车规级芯片面临着品质与成本的挑战。因此需要进一步考虑四大方面，一是如何面对冗余设计带来的成本问题，选择性做到冗余设计？二是铜线逐渐替代金线，如何做到可靠性不降低？三是从三温测试逐渐过渡到常温测试，如何做到没有次品逃脱？四是由SOP/TSSOP/SOT等带引脚的大尺寸封装转向QFN等小型封装设计，如何做到SMT可作业性和侦测性难度不增加？上述的问题还需要业内人士共同去面对解决。
 
电子发烧友网：2023年模拟半导体技术与市场分析
 
去年模拟芯片市场开始进入下行周期，根据WSTS的数据，2022年全球模拟芯片市场规模达890亿美元，同比增长20.1%；而中国模拟芯片市场规模达2956亿元，占全球市场的45%，同比增长8.23%。市场规模虽然还在增长，但全球及中国的增速已经出现了下滑。WSTS在2023年5月发布最新预测数据，模拟芯片行业要出现明显复苏增长可能要等到2024年。

 
电子发烧友网资深产业编辑 刘静

 
2023年上半年，国内模拟芯片厂商总体处于去库存阶段，但在本就艰难的时期，国际模拟巨头宣布大幅降价，抢占市场份额，加剧了模拟芯片行业的竞争，许多国内模拟芯片厂商被迫卷入价格战。但在电子发烧友的走访当中，部分模拟芯片厂商表示，消费电子客户二季度开始逐步恢复下单的需求，业绩环比增长有所改善。备受关注的汽车市场，上半年总体增长并没有去年那么强劲，大多数车用模拟芯片已经不再出现大面积缺货的情况。
 
受持续低迷市场的影响，以电源管理芯片为主力产品的国产企业在上半年业绩普遍出现负增长。为了增加业绩新的增长点，他们逆势加大研发投入，开发新产品新技术。2023年上半年，英集芯、帝奥微、杰华特、必易微等企业，它们研发费用金额同比增长均超过50%，研发投入力度显著。杰华特上半年主要研究的是降压DCDC芯片、线性稳压器、电池管理芯片。在信号链领域，今年上半年，纳芯微研发投入金额大幅增长。据了解纳芯微上半年主要投入LED驱动芯片、信号链AFE芯片、马达驱动芯片等产品研究。
 
模拟芯片对半导体制程要求相对低一些，虽然上半年国产厂商业绩有所下滑，但仍保持高毛利率的特点，厂商也在积极发布各大模拟新品，模拟芯片依旧是国产替代很好的赛道，希望各家厂商加油努力。