芯洲科技成立于2016年，专门从事功率转换和功率控制IC，4年余来已经累计发布百款产品，终端客户超过200家，营业额连年保持2-3倍增长，今年已开始盈利。人人都说芯片难，需要沉得住气，那么芯洲科技快速发展的逻辑是什么？日前，在第十届松山湖中国IC创新高峰论坛上，芯洲科技研发总监张树春分享了对于电源管理市场的看法，也介绍了一些芯洲科技的新品，我们可以从公司的切入点，发现一些电源管理市场的新机遇。
发展迅猛的芯洲科技
芯洲科技专注的是非热门但是却必不可少的电源管理IC，这是一个极其碎片化的市场，所以在这一领域国内玩家众多，但国际大厂依然占据着主要地位，尤其以TI为主。TI的主要特点包括广泛的产品线组合，优惠的价格以及庞大的销售和支持团队。但由于电源管理IC丰富的应用场景，让众多中小型企业依然可以保持较高活力。
芯洲科技虽然是一家40多人小而美的公司，但也通过不断创新，推出更多的产品线组合。目前，芯洲科技已经打造了四条完整的产品线：包括专注针对工业和车载市场，具有高压和大电流特点的降压型DC/DC转换器和升压型DC/DC转换器；功率控制器，包括IGBT, MOSFET驱动器，以及第三代功率半导体的驱动器；高集成度芯片解决方案PMIC，目前主要在10W-30W无线充电发射器。
电源管理市场仍将继续成长
一直以来，电源管理芯片市场在市场体量庞大的情况下，一直也保持着较高增长率。据张树春预测，2021年全球电源管理芯片的市场预估2000亿人民币，其中集成MOSFET的单芯片DC/DC的份额为242亿元，占比13%。而在这其中，车规级DC/DC芯片的市场份额为23亿人民币。但汽车市场由于其特殊性，往往都来自国外大厂，中国公司鲜有这方面的应用，甚至说占比接近于零。
张树春说道：“芯片在汽车电子未来是一个绝对增量市场，芯片成本在整车成本中的占比逐年升高。其中DC/DC芯片在汽车的各部分中均有应用，主要推动力在于汽车的智能化，网联化和电动化，智能互联需要芯片更高的算力，而更高的算力需要前级DC/DC能够提供更大功率，因此汽车的发展对于DC/DC的性能也提出了更高的要求, 芯洲科技希望在车规级DCDC电源芯片领域里率先实现国产化的突破。”
从工业级到车规级，芯洲只用了两年
张树春介绍道，目前汽车应用对于DC/DC芯片的要求主要有5个方面：1.高效率高功率密度；2.宽输入电压范围，因为连接汽车电池电压又有三个挑战，冷启动的电压跌落，抛负载的浪涌电压，需要抵抗400ms高达87V的浪涌，此外还有电压到24V的跳变要求持续60s，这三个场景对于一级DC/DC提出了最严苛要求; 3.低静态电流提升电瓶使用时间；4.严格的EMI标准要求，包括传导干扰和辐射干扰。5高可靠性，汽车电子需要0PPM失效率，这也就意味着需要通过汽车级认证标准流程。
进入汽车电子市场究竟难不难？我们看一下芯洲科技切入汽车市场的时机和方法。实际上和大多数国际大厂一样，芯洲科技也是率先从工业级产品入手，再转向要求更为严苛的车规市场。
SCT2450Q是芯洲科技最新推出的DC/DC降压转换芯片，为SCT2450的车规级认证版本。SCT2450是芯洲科技提供的第一代工业级DC/DC降压转换芯片，市场表现极好。SCT2450系列芯片自2018年推到市场后迅速突破，在车载后装市场中有很多成功的案例，包括车机，TBOX，行车记录仪等。目前在车载后装市场稳定出货的客户超过20家，其中有不少行业知名客户如华阳，掌讯，好帮手等。该芯片目前已累计出货超过200万颗并且0PPM失效，其高可靠性得到了客户的广泛认可。
市场给了芯洲科技信心，于是2019年正式启动了针对车规级AEC-Q100产品的升级，也就是SCT2450Q，目的就是为了进入汽车前装市场。
张树春具体介绍了AEC-Q100认证，SCT2450Q是-40度到125度的grade 1等级，目前业界知名欧美厂商的车规产品大部分也是grade 1等级，这个要求跟芯片在汽车的应用部位相关。AEC-Q100应力测试标准包括7大类别41项严格测试，芯洲科技正在广州赛宝中心严格按照AEC-Q100的要求进行可靠性认证，计划于12月份正式推出符合AEC-Q100标准的车规级芯片。
SCT2450的具体优势
尽管SCT2450是芯洲科技第一款工业级DC/DC降压转换器，但已经达到甚至超越欧美主流产品性能，并且还具备诸多新特性。具体而言：
1.该芯片采用了大电流密度的工艺提升功率密度，10um厚铜+2mil粗线技术具有很高的挑战；
2.提升EMI特性，包括抖频技术解决传导干扰；多级栅级驱动的技术（芯洲专利），在无损条件下，降低开关点真令，解决辐射干扰；
3.低静态功耗，在不牺牲负载瞬响应的条件下将静态电流降到25uA；
4.3.6V到38V的宽电压范围支持冷启动，load dump以及24V电压jump，客户可顺利通过ISO7637测试;
5.该芯片在传统的ESOP8管脚外伸的封装中集成了超低导通电阻的功率管，实现了同步DC/DC。这种封装国际一线厂商目前只能提供非同步DC/DC方案，芯洲科技提供升级型Pin2Pin的替换方案。由非同步升级为同步方案，转换效率明显提升，同时省掉了一个外围的二极管减小PCB空间，减小客户导入新品风险。目前由于欧美厂商在该封装类型中没有实现同步方案，因此再次替换回来的可能性较小。
6. 除了标准的SCT2450，为了满足客户应用的灵活性，芯洲科技还提供SCT2451和SCT2452两款扩展品，支持内部补偿和软启动时间可调。
张树春进一步介绍道，该系列产品目前拥有两个针对性的改进和发明专利。一个是内部集成mini电荷泵，当输入电压快速变化时保证上管有效关掉，不会造成输出过压。芯片拥有单独的输出过压保护，从而保护二级功率转换芯片的安全。另外一个发明专利是多级栅级驱动技术消除SW的高频震铃，解决高频辐射干扰，使客户能够容易地通过EMI测试，同时由于SW的震铃减小，客户在通过ISO7637测试时可以用更小的系统代价。
未来全系列产品规划
张树春透露道，除了SCT2450Q，芯洲科技正在全力打造全系列的汽车一级功率转换器，包括40V全系列产品，满足乘用车12V电池要求；60V全系列产品，满足商用车包括大巴和卡车的24V电池要求；以及100V全系列产品满足混动汽车和新能源汽车48V电池要求。目前在每个电压下，芯洲科技均有成熟的非车规量产产品，可以预见在未来2至3年里将顺利提供各个电压等级的车规级DC/DC产品。
除此之外，张树春也表示，芯洲科技未来还将提供车规级二级电源转换以及LDO产品甚至全套的电源解决方案。
正如我们所看到的芯洲科技一样，通过找准赛道，不断创新，而不是依靠单纯的模仿替代，从而迅速得到了市场的认可。实际上无论是电源管理IC市场，还是其他被欧美垄断的市场，中国芯片厂商都大有机会，也都值得我们去深挖。
来源：电子工程世界
