關(guān)鍵字：PMIC
這些看似矛盾的要求對系統(tǒng)中的電源管理方案造成了新的壓力，在智能手機(jī)及平板電腦等日趨縮小的空間中集成更強(qiáng)大的功能，對于電源管理IC設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)之一就是整合度的持續(xù)提升。凹凸科技(中國)有限公司電源管理部負(fù)責(zé)人認(rèn)為，對于小型化便攜智能設(shè)備來說，由于受到系統(tǒng)設(shè)計(jì)空間的限制，以及產(chǎn)品更新?lián)Q代速度加快的影響，因此多種功能和類別的電源管理芯片必須進(jìn)行高度集成化，然而這當(dāng)中需克服的瓶頸相當(dāng)多，具有一定的技術(shù)門坎。
O2Micro推出高集成度電源管理芯片
首先，芯片集成意味著將多種功能及不同特性的模塊整合在一起，因此芯片設(shè)計(jì)人員是否具有相關(guān)功能產(chǎn)品的量產(chǎn)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)顯得極為重要。他強(qiáng)調(diào)：“對于很多原本產(chǎn)品線就很單一的芯片設(shè)計(jì)人員來說，要重新學(xué)習(xí)并設(shè)計(jì)新功能的模塊且進(jìn)行高度集成化，這需要走很長一段艱辛路。其次，即使某些公司原來就有多種相關(guān)功能的產(chǎn)品組合，但是，芯片集成化還會面臨芯片設(shè)計(jì)的工藝問題。”
 富鼎先進(jìn)市場部協(xié)理李景耀 |
具體而言，以前是用不同工藝設(shè)計(jì)和制造不同功能的芯片，現(xiàn)在，需要采用同一種工藝設(shè)計(jì)和制造不同功能模塊的芯片，所以，對芯片工藝的理解和把握是一種很大的挑戰(zhàn)。
另外，他還強(qiáng)調(diào)，電源管理IC的集成化將面臨一種定制化的趨勢，高度集成化的方案需要符合某一種或幾種主流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，這就意味著芯片設(shè)計(jì)廠商需要有良好的客戶和上游資源，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期就需要和相關(guān)合作伙伴商討具體規(guī)格。
除了上述需求，便攜式設(shè)備還對充電電源輸入的路徑管理、電源電壓輸出的多樣性、電壓轉(zhuǎn)換的效率、多路電壓輸出的時序控制以及電池電量計(jì)算和管理提出嚴(yán)苛要求。針對這些需求，凹凸科技(O2Micro)推出了一系列低功耗、高性能的產(chǎn)品來滿足智能手機(jī)和平板電腦的使用，例如：中小尺寸觸摸屏的LED背光驅(qū)動芯片；低功耗、高效率的電壓轉(zhuǎn)換芯片；具有USB輸入功能和升壓轉(zhuǎn)換功能的充電管理芯片；超低功耗且高精度的單節(jié)電池電量計(jì)芯片；以及高集成度的無線充電管理芯片等。
針對電源管理IC所面臨的挑戰(zhàn)，富鼎先進(jìn)市場部協(xié)理李景耀特別強(qiáng)調(diào)封裝技術(shù)的重要性，他指出，目前平板計(jì)算機(jī)及智能型手機(jī)多是將多組電源整合為單一電源方案，如此便造成熱能集中的問題，因此封裝體散熱要求較其他電子產(chǎn)品為嚴(yán)苛。就整體而言，應(yīng)用于可攜式電子產(chǎn)品的PMIC封裝基本上仍是以打線式或CSP方式為主。富鼎先進(jìn)目前主要使用打線封裝方式。
電源IC和CPU關(guān)系緊密，廠商合作不易打破
針對電源管理芯片的整合，富鼎先進(jìn)李景耀表示，現(xiàn)階段便攜式電子產(chǎn)品PMIC的整合主要是納入更多外部的PWM、LDO、MOSFET組件。另外，與其它電子產(chǎn)品不同的是，便攜式電子產(chǎn)品的電源需求非常動態(tài)化，會隨著操作環(huán)境不同而變化，所以PMIC必須隨時接收CPU的指令進(jìn)行調(diào)整，而便攜式電子產(chǎn)品這種PMIC與CPU之間的緊密配合，甚至已扭轉(zhuǎn)產(chǎn)業(yè)生態(tài)并促成競爭型態(tài)的轉(zhuǎn)變。
也就是說，由于PMIC要收到CPU的控制，因此PMIC必須熟悉CPU的運(yùn)作行為；兩者之間溝通無誤才能合作無間。因此，PMIC設(shè)計(jì)人員必須根據(jù)CPU的特定需求進(jìn)行開發(fā)，才能設(shè)計(jì)開發(fā)出相應(yīng)的PMIC，而CPU與PMIC設(shè)計(jì)一旦形成此種緊密的合作關(guān)系，其它電源管理IC廠商便很難再分一杯羹。
目前富鼎先進(jìn)主要是針對特定領(lǐng)域開發(fā)完整的PMIC解決方案，在便攜式領(lǐng)域則主要是提供單一功能電源IC，種類約有數(shù)百種。不過，富鼎先進(jìn)李景耀指出，目前開發(fā)的PMIC與便攜式電子產(chǎn)品有異曲同工之妙，都著重系統(tǒng)的整合。富鼎先進(jìn)現(xiàn)階段雖尚未針對平板電腦及智能手機(jī)提供PMIC完整解決方案，但也已經(jīng)以單一功能電源IC攻入此領(lǐng)域。尤其是在中國大陸的白牌市場中，富鼎先進(jìn)擁有極大的發(fā)揮空間。
為求提高產(chǎn)品競爭力，富鼎先進(jìn)不斷進(jìn)行更高程度的整合，第一階段主要是整合外部的MOSFET、 PWM、LDO等組件，并進(jìn)一步減小外部電感值及電容的用量和體積。下一個階段則是整合數(shù)字部分。數(shù)字及模擬整合的技術(shù)門坎較高，這方面的競爭者多是國外廠商，不過，富鼎先進(jìn)認(rèn)為唯有朝此方向發(fā)展，才能跟競爭廠商拉開距離。目前富鼎先進(jìn)已在積極進(jìn)行中，預(yù)計(jì)在2013年會有所成果。
突破低利潤窘境，工業(yè)領(lǐng)域受重視
由于產(chǎn)品整體利潤的降低，除了專注于智能手機(jī)及平板電腦等便攜式電子產(chǎn)品市場的開拓外，許多廠商開始關(guān)注工業(yè)及汽車等高價值領(lǐng)域。而相較于消費(fèi)性電子產(chǎn)品的需求，工業(yè)及汽車領(lǐng)域?qū)τ陔娫碔C的要求更為嚴(yán)苛，非常強(qiáng)調(diào)質(zhì)量、穩(wěn)定性、耐用性，并要求更高的特性精度和更廣的溫度范圍，且工業(yè)及汽車領(lǐng)域也采用許多認(rèn)證流程來確保和追蹤產(chǎn)品的質(zhì)量，因此要切入工業(yè)及汽車領(lǐng)域并非易事。
以凹凸科技而言，該公司早在2004年就已切入了工業(yè)及汽車領(lǐng)域，同時，也不斷有相應(yīng)的產(chǎn)品推出。目前該公司在該領(lǐng)域的產(chǎn)品主要為用于車燈的LED高性能燈泡的驅(qū)動芯片、汽車多媒體系統(tǒng)上的GPS譯碼主芯片、新能源汽車上的電池檢測和管理芯片以及LED和電池相關(guān)應(yīng)用的工業(yè)類領(lǐng)域，例如專業(yè)級的電動工具、太陽能街景LED燈、以及電動自行車和高爾夫球車等。
富鼎也相當(dāng)積極耕耘工業(yè)領(lǐng)域，并將重心放在中國大陸市場的開拓，其中包括UPS、AC、太陽能逆變器、電焊機(jī)、電磁爐等應(yīng)用，在這些領(lǐng)域，富鼎先進(jìn)主要是提供高壓及大電流的IGBT產(chǎn)品，范圍分布于300伏至1300伏之間。目前富鼎先進(jìn)MOSFET、IGBT、電源IC月出貨量約為一億五千萬顆左右。在應(yīng)用市場分布方面，電源約占19%，顯示占14%，筆記本和主板市場約占55%，其它則為12%。大陸市場對于公司整體營收的貢獻(xiàn)則高達(dá)六成。
盡管當(dāng)前全球經(jīng)濟(jì)環(huán)境不佳，但電源管理芯片的需求每年都以穩(wěn)定的增長率不斷攀升，來自智能手機(jī)、平板電腦、LED照明市場及智能電視等領(lǐng)域的需求，仍將推動電源管理芯片市場規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，尤其是中國大陸中市場的快速增長更是受到看好。
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