前??言

我們對(duì)電源管理芯片并不陌生，它廣泛應(yīng)用于日常所見的各種電子充電設(shè)備當(dāng)中?？梢哉f幾乎所有的電路中都需要電源管理芯片來進(jìn)行電壓電流方面的管理。據(jù)IC Insights的估計(jì)，大約每出貨5個(gè)芯片，里面就有1個(gè)是電源管理芯片，其應(yīng)用的廣泛性與重要性不言而喻。

中國作為全球最大的電子產(chǎn)品生產(chǎn)與消費(fèi)國，各類電子產(chǎn)品和設(shè)備都具有電壓調(diào)節(jié)等電源管理需求，所以電源管理芯片下游應(yīng)用場(chǎng)景廣泛，目前已廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、汽車電子、工業(yè)、新能源、通信等領(lǐng)域。

尤其近年來，受益于新興應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展，以及下游終端產(chǎn)品國產(chǎn)替代的加速推進(jìn)，我國電源管理芯片市場(chǎng)呈現(xiàn)穩(wěn)定增長的趨勢(shì)。據(jù)Frost&Sullivan數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)中國電源管理芯片的市場(chǎng)規(guī)模將從2020年的118億美元增長至2025年的235億美元，未來5年復(fù)合增速高達(dá)14.8%，遠(yuǎn)高于全球市場(chǎng)的增長率。

在持續(xù)旺盛的市場(chǎng)需求刺激下，國內(nèi)電源管理芯片企業(yè)的業(yè)績和市占率不斷增長，越來越多的廠商開始陸續(xù)登陸資本市場(chǎng)。未來，隨著新興應(yīng)用領(lǐng)域的崛起，以及芯片國產(chǎn)化進(jìn)程下電源管理芯片在更多應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，國內(nèi)廠商將迎來持續(xù)快速發(fā)展的機(jī)遇?？梢哉f，未來10年將是電源行業(yè)的黃金發(fā)展期。

以此為背景，并順應(yīng)國內(nèi)全力推動(dòng)集成電路發(fā)展的趨勢(shì)，電巢于12月15日特別承辦了以《電源產(chǎn)品核心元器件國產(chǎn)化設(shè)計(jì)應(yīng)用與實(shí)踐》為主題的技術(shù)研討會(huì)。本次研討會(huì)由中國電源學(xué)會(huì)電能質(zhì)量專委會(huì)、直流電源專委會(huì)、陜西省電源學(xué)會(huì)、陜西省電源學(xué)會(huì)企業(yè)工作委員會(huì)、西安市電源學(xué)會(huì)主辦，深圳市電巢科技有限公司承辦。會(huì)議特別邀請(qǐng)到業(yè)界著名教授學(xué)者、電源芯片及應(yīng)用廠商的專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行分享，專注技術(shù)探討，注重電源產(chǎn)品核心元器件國產(chǎn)化設(shè)計(jì)應(yīng)用與實(shí)踐。幫助參會(huì)者了解電源技術(shù)的最新發(fā)展趨勢(shì)，把握產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)和應(yīng)用方向。

技術(shù)研討會(huì)精彩回顧

12月15日，大咖云集的《電源產(chǎn)品核心元器件國產(chǎn)化設(shè)計(jì)應(yīng)用與實(shí)踐》技術(shù)研討會(huì)通過電巢直播間圓滿舉辦，來自產(chǎn)學(xué)研等領(lǐng)域的嘉賓、業(yè)界人士齊聚一堂，圍繞會(huì)議主題帶來了精彩、深度的技術(shù)分享，吸引8500+業(yè)內(nèi)人士觀看并參與討論。會(huì)議宣傳期間，電巢發(fā)布的相關(guān)預(yù)告視頻總播放量達(dá)5.1萬次，微信文章內(nèi)容總閱讀近1萬人次，可見電源產(chǎn)品國產(chǎn)化正是當(dāng)下行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)問題。研討會(huì)伊始，中國電源學(xué)會(huì)直流電源專委會(huì)主任委員、特種電源專委會(huì)副主任委員、陜西省電源學(xué)會(huì)理事長楊旭先生進(jìn)行了致辭，對(duì)本次研討會(huì)的成功召開表示祝賀。

并指出，核心元器件的國產(chǎn)化問題在電源行業(yè)乃至電子信息等領(lǐng)域的重要性日益凸顯。隨著國內(nèi)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，半導(dǎo)體等核心器件的需求量越來越旺盛，要求越來越高，核心元器件的國產(chǎn)化在諸多領(lǐng)域成為“卡脖子”問題。因此，對(duì)于高校、科研院所及企業(yè)而言，核心元器件國產(chǎn)化是當(dāng)前的重要熱點(diǎn)之一。他希望通過技術(shù)研討能為推動(dòng)我國核心元器件國產(chǎn)化進(jìn)程注入力量，同時(shí)能夠提升技術(shù)和質(zhì)量，擴(kuò)大應(yīng)用規(guī)模，發(fā)掘應(yīng)用的潛力。隨后，9位受邀嘉賓依次進(jìn)行了主題分享，以下為精彩內(nèi)容摘錄：

01?

《電源芯片國產(chǎn)化的處境和發(fā)展挑戰(zhàn)》

嘉賓：榮慶安原華為器件工程首席專家、EDA365論壇特邀版主

研討會(huì)上，榮慶安老師對(duì)電源芯片國產(chǎn)化的處境及發(fā)展挑戰(zhàn)進(jìn)行了分析總結(jié)。他從電源國產(chǎn)化的流程和規(guī)范、規(guī)格及質(zhì)量、疏漏和失效等問題切入，對(duì)全球半導(dǎo)體價(jià)值鏈、電源管理芯片全球市場(chǎng)現(xiàn)狀及電源管理芯片驅(qū)動(dòng)力等做了簡(jiǎn)要論述，并從設(shè)計(jì)技術(shù)、品控管理、人才資源、產(chǎn)業(yè)鏈資源等方面深入分析了電源產(chǎn)品的發(fā)展挑戰(zhàn)。

談到電源管理的行業(yè)格局及發(fā)展歷程時(shí)，他表示，電源管理IC行業(yè)具有較高壁壘，產(chǎn)品迭代慢生命周期長，因此盈利穩(wěn)定性一般高于邏輯芯片公司。而通過兼并收購橫向拓展產(chǎn)品品類和部分產(chǎn)品從8寸到12寸遷移的行業(yè)趨勢(shì)正在發(fā)生。由于應(yīng)用領(lǐng)域規(guī)模增長和新興應(yīng)用場(chǎng)景的拓展，預(yù)計(jì)未來電源管理芯片行業(yè)將迎來爆發(fā)式增長。

02?

《寬禁帶半導(dǎo)體封裝集成關(guān)鍵技術(shù)研究》

嘉賓：王來利

西安交通大學(xué)教授、博導(dǎo)，陜西省科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)帶頭人

隨著摩爾定律逼近物理極限，寬禁帶半導(dǎo)體成為后摩爾時(shí)代半導(dǎo)體發(fā)展的“蹊徑”之一，在這一領(lǐng)域國內(nèi)企業(yè)有望實(shí)現(xiàn)彎道超車。研討會(huì)上，王來利教授圍繞寬禁帶半導(dǎo)體封裝集成關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了講演，對(duì)寬禁帶半導(dǎo)體發(fā)展背景、封裝集成挑戰(zhàn)與關(guān)鍵技術(shù)做了精彩闡述。王來利教授表示，每一代器件都會(huì)掀起一次電能變換的革命，寬禁帶功率器件對(duì)如電網(wǎng)、新能源汽車等應(yīng)用領(lǐng)域帶來革命性變化。相較于硅功率半導(dǎo)體器件，第三代功率半導(dǎo)體器件（碳化硅、氮化鎵等）具有更高的耐壓、更高的效率、更高的工作頻率、更高的工作溫度等優(yōu)勢(shì)。

同時(shí)，王來利教授分享了典型封裝集成方法如GaN模塊化集成、SiC臨近解耦集成、變換器空間重構(gòu)封裝集成、變換器功能復(fù)用封裝集成；在談到關(guān)鍵共性技術(shù)研究平臺(tái)的應(yīng)用領(lǐng)域時(shí)，他強(qiáng)調(diào)，新能源汽車已成為第三代功率半導(dǎo)體的主要應(yīng)用場(chǎng)合，隨著其逐漸普及將會(huì)給第三代功率半導(dǎo)體帶來巨大的市場(chǎng)空間。

03?

《功率半導(dǎo)體器件驅(qū)動(dòng)芯片技術(shù)》

嘉賓：楊媛教授，陜西省軍民兩用集成電路中心副主任，西安理工大學(xué)國際工學(xué)院院長

研討會(huì)上，楊媛院長介紹了SiC MOSFET、GaN功率器件驅(qū)動(dòng)芯片的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)，并對(duì)SiC MOSFET的數(shù)字化驅(qū)動(dòng)、多尺度保護(hù)及智能檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了深入的分享。

楊媛院長談到，在大功率、高壓、高頻場(chǎng)合下SiC MOSFET、GaN的安全驅(qū)動(dòng)與快速保護(hù)成為關(guān)鍵問題。較高的開關(guān)速度所帶來的電氣應(yīng)力、開關(guān)振蕩、EMI，較弱的短路承受能力等問題給SiC MOSFET、GaN的驅(qū)動(dòng)電路帶來了重大挑戰(zhàn)。對(duì)于驅(qū)動(dòng)、保護(hù)、監(jiān)測(cè)等方面的關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)，楊院長分享了相應(yīng)的技術(shù)研究，如提出多級(jí)柵極電壓主動(dòng)驅(qū)動(dòng)技術(shù)，自研SiC MOSFET雙脈沖實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、自研SiC MOSFET功率循環(huán)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)等。

04?

《碳化硅功率器件與新能源產(chǎn)業(yè)應(yīng)用》嘉賓：田鴻昌工學(xué)博士、博士后、高級(jí)工程師，現(xiàn)任陜西半導(dǎo)體先導(dǎo)技術(shù)中心副總經(jīng)理
陜西半導(dǎo)體先導(dǎo)技術(shù)中心成立于2017年5月，主要致力于加快半導(dǎo)體前沿關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新，推動(dòng)以先進(jìn)半導(dǎo)體器件和第三代半導(dǎo)體為核心的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，服務(wù)于中國先進(jìn)半導(dǎo)體的技術(shù)創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化。來自先導(dǎo)中心的田鴻昌博士在會(huì)議上圍繞碳化硅功率器件與新能源產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，從新能源與功率半導(dǎo)體的互促發(fā)展，進(jìn)一步談到碳化硅功率半導(dǎo)體器件的封裝與應(yīng)用，以及碳化硅功率半導(dǎo)體器件與模塊的解決方案。

他強(qiáng)調(diào)了四個(gè)方面，一是在新能源轉(zhuǎn)型這一背景下，碳化硅電力電子器件的優(yōu)勢(shì)得以凸顯出來；第二，就目前而言，高功率密度集成化解決的已經(jīng)不是從無到有的問題，更多的是要解決可靠性與經(jīng)濟(jì)性的問題；第三，在器件制造方面，如何解決器件制造與應(yīng)用循環(huán)的反饋，是推動(dòng)碳化硅電力電子產(chǎn)業(yè)迭代升級(jí)最為重要的環(huán)節(jié)之一；最后田博士表示，開發(fā)適用于碳化硅器件“三高” 特性的封裝技術(shù)，最終會(huì)使得我們的構(gòu)想及理論能夠照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。

05?

《國產(chǎn)化功率半導(dǎo)體器件技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用》

嘉賓：張園園龍騰半導(dǎo)體股份有限公司產(chǎn)品總監(jiān)，工學(xué)碩士，副高級(jí)工程師

龍騰半導(dǎo)體股份有限公司是一家致力于新型功率半導(dǎo)體器件研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)的高新技術(shù)企業(yè)，其半導(dǎo)體產(chǎn)品門類覆蓋高壓超結(jié)MOSFET、屏蔽柵溝槽MOSFET、高壓平面MOSFET及溝槽MOSFET、IGBT、SiC等，已在消費(fèi)類（TV板卡電源、充電器、適配器、LED驅(qū)動(dòng)電源）、工業(yè)類（計(jì)算機(jī)及服務(wù)器電源、通信電源）、汽車類（充電樁、車載電源）等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

張園園總監(jiān)在研討會(huì)上分享了功率半導(dǎo)體器件及應(yīng)用，演示了SJ MOS技術(shù)路徑，她提到，MOSFET和IGBT是功率半導(dǎo)體器件中應(yīng)用匹配最廣泛的產(chǎn)品。同時(shí)她向與會(huì)人員介紹了IGBT技術(shù)、產(chǎn)品及應(yīng)用，并演示了低壓VDMOS技術(shù)路徑。她提到，龍騰基于對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景需求的理解，正不斷完善產(chǎn)品系列并持續(xù)創(chuàng)新，以滿足不同客戶需求。龍騰的SiC JBS目前正處于研發(fā)階段，23年Q1將送樣試產(chǎn)。

06?

《必易微PFC/LLC&國產(chǎn)高端ACDC電源芯片研究》

嘉賓：張波深圳市必易微電子股份有限公司副總裁，ACDC產(chǎn)品線總經(jīng)理

必易微電子主要從事高性能模擬及數(shù)?；旌霞呻娐返难邪l(fā)和銷售，主營產(chǎn)品包括AC-DC、DC-DC、驅(qū)動(dòng)IC、線性穩(wěn)壓、保護(hù)芯片、電池管理等，產(chǎn)品廣泛運(yùn)用于消費(fèi)、工業(yè)、通訊及計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域，已成為行業(yè)主要的全方案電源管理芯片供應(yīng)商。2022年5月26日，公司在上海證券交易所科創(chuàng)板掛牌上市。

在本次研討會(huì)上，張總為參會(huì)人員帶來了必易微的新產(chǎn)品PFC/LLC，并詳細(xì)介紹了KP2801/KP2806、KP2822、KP2591不同控制器產(chǎn)品的特點(diǎn)、應(yīng)用及優(yōu)勢(shì)等，同時(shí)介紹了其公司主營產(chǎn)品AC-DC產(chǎn)品線，為大家推薦了必易微快充方案，講解了如KP223XXA/KP22035、KP2201/KP2203/KP2205、KP2202/KP2206等方案的特點(diǎn)，他提到，KP2202\KP2206整體性能表現(xiàn)優(yōu)異且具備較好的一致性和可靠性，能夠完美替代美商方案XXX1342。

07?

《碳化硅器件在交流電源中的應(yīng)用》

嘉賓：李盟金

介紹：西安?？松娫从邢薰究偣こ處?，電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)委員

?？松娫词菍I(yè)從事電力電子、電源產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)的高科技公司，會(huì)同西安交大、西工大、西安電子科技大學(xué)等多所高校設(shè)計(jì)出的Acsoon系列電源產(chǎn)品，涵蓋機(jī)場(chǎng)專用電源、中頻400HZ靜變電源、變頻電源、穩(wěn)壓穩(wěn)頻電源、逆變電源、大功率UPS供電系統(tǒng)和太陽能風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、脈沖電源等諸多電源產(chǎn)品領(lǐng)域。

李盟金總工在研討會(huì)中分享了關(guān)于SiC器件的優(yōu)勢(shì)、發(fā)展過程、應(yīng)用痛點(diǎn)等，以及SiC- MOSFET和Si-MOSFET、IGBT的區(qū)別，SiC-MOSFET和IGBT的驅(qū)動(dòng)電壓要求、SiC-MOSFET和IGBT的短路保護(hù)要求；根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景，他分享道，低頻大功率場(chǎng)景通常選擇IGBT模塊，高頻小功率、功率密度高則選擇MOSFET；隨后其詳細(xì)的講解了SiC-MOSFET應(yīng)用案例——KPGY60系列高性能寬范圍可編程電源的特點(diǎn)、技術(shù)參數(shù)、電路拓?fù)涞取?/p>

08?

《碳化硅器件在有源電力濾波器的應(yīng)用實(shí)踐》

嘉賓：王森

智能電網(wǎng)研發(fā)總監(jiān)，工學(xué)博士，西安愛科賽博電氣股份有限公司副總工程師，系中國電源學(xué)會(huì)電能質(zhì)量專委會(huì)委員

愛科賽博電氣一直專注于電力電子電能變換和控制領(lǐng)域，是光伏儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車、航空航天、軌道交通、科研試驗(yàn)、智能電網(wǎng)、特種裝備等諸多領(lǐng)域中精密測(cè)試電源、精密特種電源、電能質(zhì)量控制設(shè)備和解決方案的優(yōu)選供應(yīng)商。

研討會(huì)上，王森博士主要分享了愛科賽博碳化硅器件在有源電力濾波器的應(yīng)用實(shí)踐，他談到，有源電力濾波器經(jīng)過二十余年的發(fā)展，經(jīng)歷了從全進(jìn)口到國產(chǎn)與進(jìn)口并行，最后再到國產(chǎn)完全替代進(jìn)口的發(fā)展歷程，近幾年國外品牌的有源電力濾波器進(jìn)口相對(duì)較少，可以說是國內(nèi)各廠家努力的結(jié)果，隨著新能源、工業(yè)等領(lǐng)域的發(fā)展，其需求也在持續(xù)增長。同時(shí)，王森博士為與會(huì)觀眾詳細(xì)介紹了其公司的10A/10kVar有源電力濾波器，他特別提到，處理高dv/dt和di/dt的電磁兼容問題是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，并進(jìn)一步探討了他們?cè)谠O(shè)計(jì)過程中遇到的橋式電路串?dāng)_問題。

09?

《自主可控國產(chǎn)電源正向設(shè)計(jì)的思考—芯盟微電源系列》

嘉賓：江劍鋒成都芯盟微團(tuán)隊(duì)技術(shù)總監(jiān)，主要方向電源、高速ADC、RF，具備20多年的IC行業(yè)豐富的技術(shù)和市場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)

芯盟微科技有限公司2012年成立于成都，是以集成電路代理分銷起步的無晶圓半導(dǎo)體芯片公司，為客戶提供自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的ADC/DAC、DCDC電源模組、射頻芯片類產(chǎn)品。

研討會(huì)上，江劍鋒總監(jiān)帶來了芯盟微的電源DCDC模組系列產(chǎn)品介紹，如產(chǎn)品特性及應(yīng)用，為何采用電源模組、電源模組框架、控制器的設(shè)計(jì)、MOSFET的設(shè)計(jì)、電感的設(shè)計(jì)、電容的設(shè)計(jì)等，并列舉了公司產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)，如超小型封裝、超寬的工作范圍、更加優(yōu)秀的效率表現(xiàn)、極低的功耗；多種工作模式可供用戶選擇，全系產(chǎn)品均可配置為CCM、BM、PSM模式；出色的負(fù)載調(diào)整率、瞬態(tài)響應(yīng)，優(yōu)異的散熱、極低的紋波等。

精彩的主題分享外，本次研討會(huì)還進(jìn)行了以“電源產(chǎn)品國產(chǎn)化設(shè)計(jì)應(yīng)用與實(shí)踐”為主題的線上圓桌論壇，所有演講嘉賓連線互動(dòng)共同探討，線上觀眾反響熱烈，圍繞電源產(chǎn)品國產(chǎn)化提出諸多問題同與會(huì)嘉賓進(jìn)行了交流互動(dòng)，技術(shù)探討氛圍濃厚。圓桌論壇結(jié)束后，此次技術(shù)研討會(huì)圓滿落下帷幕。

總? 結(jié)

目前，全球電源管理芯片行業(yè)的市場(chǎng)集中度較高，市場(chǎng)份額主要被德州儀器、亞德諾、安森美、芯源系統(tǒng)等知名芯片企業(yè)占據(jù)。國內(nèi)廠商起步晚，在企業(yè)規(guī)模、資金實(shí)力、技術(shù)積累、客戶資源和市場(chǎng)地位等方面與國際巨頭尚有較大差距。
但隨著行業(yè)需求的快速擴(kuò)張，以及中美貿(mào)易摩擦背景下國內(nèi)客戶保障供應(yīng)安全性、穩(wěn)定性的需求加大對(duì)國產(chǎn)電源管理芯片的采購，國內(nèi)電源管理芯片生產(chǎn)企業(yè)正迎來國產(chǎn)替代的良機(jī)。同時(shí)，國內(nèi)電源管理芯片設(shè)計(jì)企業(yè)也在不斷加大研發(fā)投入，產(chǎn)品技術(shù)水平逐步追平國外大型企業(yè)，部分關(guān)鍵性能指標(biāo)達(dá)到甚至超過國外領(lǐng)先廠商產(chǎn)品。可以預(yù)見在未來較長時(shí)間內(nèi)，國內(nèi)電源管理芯片行業(yè)有望在國產(chǎn)替代的浪潮中蓬勃發(fā)展。本次研討會(huì)的與會(huì)專家學(xué)者圍繞電源產(chǎn)品核心元器件國產(chǎn)化的精彩分享深受業(yè)內(nèi)參會(huì)人員歡迎，作為承辦方的電巢科技為相關(guān)領(lǐng)域高校、院所、企業(yè)研究人員提供了交流平臺(tái)，協(xié)助此次研討會(huì)取得了良好效果。未來，電巢將持續(xù)圍繞電子信息行業(yè)值得關(guān)注與探討的議題開展更多活動(dòng)，敬請(qǐng)期待。