芯谋研究预计未来通信市场将以年均36.8%的增速增长,至2026年市场达9.32亿元。通信市场主要为路由器机顶盒等应用。通信设备的集成度不断提高,电源体积不断减小,为同步整流技术提供了广泛的应用需求。
从各厂商产品方案来说,同步整流芯片可按是否合封MOS管及其他外围器件分为三类:分离式、部分合封、全合封。国外产品主要采用分离式设计,而国内均采用合封方案。
分离式方案即同步整流控制器和MOS管分离布于电路板,是国外厂商较为偏好方案。单款芯片泛用性高,而配套MOS管不同需求更换设计选型。在大功率快充、工业电源应用领域较为泛用。
部分合封方案即合封控制器与MOS管在同一集成芯片中,是国内厂商在早期寻求与国外厂商差异化定位竞争而提出,通过性价比与易用性来与国外产品竞争。
全合封方案即将MOS管及电容等电路器件全部合封进芯片。其集成度高,可以做到零外围元件,直接端对端替代电路中二极管,大幅降低了终端应用难度。但该方案对产品散热、可靠性设计要求较高,需要厂商有相当的封装工艺技术积累,故而目前仅有东科提供。
l 同步整流芯片行业未来发展趋势
采用数字控制。相比模拟控制方式,数字控制具有更精确和快速的开关控制,更加精准地控制阈值,避免误动作并提高效率,对抗干扰信号能力更强,不需要复杂的补偿电路等特点。
采用宽禁带半导体。随着开关电源的工作频率增加,开关损耗更低,高频特性更好的第三代化合物半导体同步整流将是更好的方案。
SOI工艺普及。随着同步整流控制器对控制阈值精度以及响应速度要求的不断提高,部分高精度同步整流控制器已经开始采用SOI工艺进行设计。
功能整合模块化。未来同步整流将成为一个功率模块,易于使用,方便设计者调试。同步整流,DC/DC,USB协议芯片等集成在一个封装体内,实现多个功能。
IDM模式化。IDM模式在研发周期上具有内部整合的优势,会极大程度地缩短研发周期,尤其是流片的周期,加速终端产品的研发。并且IDM模式可以做到定制化工艺开发产品,在竞争中带来差异化优势。
l 国内同步整流器厂商如何应对产业发展
找准主战场。消费市场是未来几年同步整流器市场的主要增量来源。在手机InBox市场,外企及台商仍处领先地位,国产厂商应积极开拓。而在第三方快充头等成熟的、门槛低的市场,需要牺牲价格换取体量。
与客户建立战略合作关系。国产厂商应建立与大体量第三方配件厂和终端原厂的战略合作关系,跟踪配合客户需求给出定制化解决方案。
与晶圆厂紧密合作。同步整流芯片厂商往往采用BCD等工艺。应建立深度合作关系,将器件及电路设计与生产工艺紧密结合,提升产品性能及竞争力。
积极做好产业并购潮的准备。目前国内同步整流细分单品市场容量有限。这一领域深度发展后,需要经历一轮产业融合。最终形成从原边控制器到同步整流、协议芯片的全套解决方案。
来源:上海市集成电路行业协会