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探秘e星球:茂睿芯基于120V的高壓BCD工藝及其產品

荷葉塘 ? 來源:電子發燒友 ? 作者:程文智 ? 2021-10-21 23:10 ? 次閱讀

(文/程文智)慕尼黑華南電子展即將在11月23日至25日在深圳國際會展中心寶安新館舉行。為了了解展會上的新技術和新產品,我們做了一個“探秘e星球”欄目,邀請了比較有代表性的企業提前揭曉部分新技術和新產品。

本期我們邀請到了茂睿芯市場經理周銀,他為我們揭曉了茂睿芯的高壓BCD工藝、高速驅動工藝平臺,以及基于這兩個平臺推出的ACDC、高壓DCDC、同步整流工業驅動器和負載保護開關產品。


圖:茂睿芯市場經理周銀

下面是我們的詳細采訪內容:

請周工給我們簡單介紹一下茂睿芯,以及茂睿芯所采用的高壓BCD工藝?

周銀: 茂睿芯(深圳)科技有限公司是一家2017年成立的專業模擬和混合信號集成電路設計、研發、銷售與技術服務公司,總部設在深圳。公司由半導體業界資深專家團隊創立,其核心成員均具有歐美及國內一流半導體公司豐富工作經驗和業績。

經過4年的高速發展,目前我們在華北、華東和西北分別成立了研發中心和辦事處。公司目前的定位是高性能電源管理汽車電子、功率驅動模塊、電機驅動及傳感器技術等應用。我們每年將營業收入的20%以上用于研發,并與國內著名企業、科研院校展開多個技術項目合作。

目前,我們已經建立了5條產品線,產品型號超過50個。目前在大功率PD快充、數據中心電源新能源BMS、充電樁模塊等應用中取得了不錯的效果。

關于BCD工藝的情況,茂睿芯是屬于比較早成功地把120V工藝調通,并成功量產的公司。基于120V的BCD工藝,我們目前開發出了110V耐壓的高壓DCDC產品,相比同行業提供的100V的DCDC,我們提供的耐壓要高出10V,這在工業和汽車電子應用內,可以大為提高產品的可靠性。

另外一點,在中大功率的電源里面,產品除了正向耐壓外,也需要關注負向耐壓,就是所謂的耐負壓能力,而我們用傳統的BCD工藝,實現了一個抗48V耐壓的耐負壓能力。

友商可能需要另外增加一個SOI隔離工藝才能實現,這樣會大大提高產品的成本。也就是說,我們用了一個性價比相當高的工藝技術,實現了一個高難度的產品。

提到120V BCD工藝,我們是國內第一家成功流片的公司,現在晶圓廠跟我們是戰略合作關系,因為我們給他們的這條120V BCD工藝產線提供了很多有用的意見和建議。

目前茂睿芯可以提供哪些類型的產品?能給我們分享幾款比較有代表性的產品嗎?

周銀:目前茂睿芯有5個種類的產品,分別是ACDC,同步整流,高壓DCDC,工業驅動器和負載保護開關。

其實,在國內,我們做的第一個產品線是同步整流。當時,我們基于高壓BCD工藝和高速驅動平臺,推出了一顆業界延時最短,10ns關斷延時的MK91808。2019年推出來的,現在每個月出貨量應該可以超過10KK。到目前為止,它依然是業界關斷延時最快的,同行推出的基本上是20ns。

第二條產品線就是ACDC,因為我們當時推了同步整流,這個市場認可度還不錯,客戶要求我們提供一個全套的解決方案,所以我們索性就將ACDC也做了。PD里面涉及一個寬范圍的輸出,這就要求ACDC也是一個寬范圍,剛好120V工藝很適合ACDC產品的開發,因此,茂睿芯就推出了110V VCC耐壓的ACDC芯片,它可以幫助我們的客戶在做電源的時候,省掉相當一部分的穩壓電路。

第三個產品線,是高壓DCDC。不論是現在的碳達峰,碳中和要求,還是之前的新基建,里面很大一塊都是新能源,而新能源里面很大一塊是鋰電化,就是將鉛酸電池換成鋰電池。原因是環保和鋰電池的能量密度更高。鋰電池內部就需要電池管理系統,也就是BMS,我們看到這里面也需要一顆100V耐壓的DCDC,同時也需要低待機功耗。

我們基于120V的BCD工藝平臺,將低待機功耗也做進去,就推出了110V耐壓的高壓DCDC,用于BMS內的輔助供電,通過它可以給隔離通訊、MCU、或者大功率時需要用到的驅動器供電。當然,這顆芯片還可以用于工業48V總線。

另外,茂睿芯還推出了110V耐壓的Buck控制器,它本身就可以用于中大功率的電源模塊內,自己可以構成一個電源模塊的系統。

第四條產品線是我們的工業驅動器。工業驅動器分兩類高側驅動器和低側驅動器,它跟半橋還是稍微有一點點區別。未來,我們可能還會去做半橋,乃至三相全橋驅動器。

最后一條產品線是負載保護開關,我們之前主要是用在智能家居,比如說藍牙音箱在輸入的時候,熱插拔可能會有一些尖峰,掉電的時候可能會引起一些時序的錯誤。此時就需要一顆負載保護開關,一是保護,二是協調上下電的時序。避免對音箱的一些干擾。同時,我們也會開發車規級的負載保護開關產品。

今年USB協會還推出了PD3.1協議,這個協議的推出對你們有哪些影響?目前的產品是否可以覆蓋該標準,還是需要另外開發新的產品來支持?

周銀:對我們的產品來說還是有影響的,第一就是PD3.1把原來20V的最高電壓推高到了48V,這對用電設備和ACDC輸出設備的耐壓要求都更高了,48V剛好可以用上我們的120V工藝,其實對我們來講,我覺得其實對我們來說是利好,剛好可以利用上我們的高壓工藝。

我們的現有產品其實是可以在PD3.1內用的。但是,PD的功率更大了,它的一些用用拓撲,必須要拓展,同時,它的用電設備的接口處還需要做一些更新,我們也在密切關注這個趨勢,未來我們可能會開發一些新的芯片和應用拓撲,來滿足PD3.1的應用需求。

除了快充,茂睿芯的產品在工業方面主要用于哪些應用場景?

周銀:從新能源汽車來說,前端的充電樁,車載充電器(OBC)、高壓動力電池與給多媒體供電的低壓電池之間的DCDC,都有用我們的驅動器產品。

儲能分兩塊,跟光伏配的光儲一體系統,我們可以做BMS,以及儲能電池到逆變之前需要用到的大功率DCDC,它的功能是做穩壓,因為電池電壓是一個變化的過程,需要穩壓之后做逆變,這里面也需要用到我們的功率驅動器。

還有就是,我們觀察到今年下半年移動儲能突然進入了公眾視野。之前是極個別的客戶在做,主要做一些海外市場,但下半年,國內的移動儲能有一種爆發的趨勢,我們的產品還可以用在這上面。

此外,我們的大功率ACDC電源,還可以用在通信,服務器,以及礦機的這樣工業領域中。

在今年的慕尼黑華南電子展上,茂睿芯會展示哪些新的產品和技術?

周銀:今年的展會,我們會重點展示兩個新產品。一是我們近期推出的合封GaN的PD產品;二是110V耐壓的Buck控制器MK9218,它擁有高效率和杰出的瞬態響應,6V-100V超寬輸入電壓范圍,完全涵蓋工業電壓12V-54V的寬輸入電壓應用,同時可以保證電池應用場景中瞬態電壓最大不超過100V的應用場景安全可靠。

另外,也會介紹我們各個產品的應用領域和相關拓撲,以及展示客戶的成功量產案例。

前面提到的2021慕尼黑華南電子展(electronicaSouthChina)將于11月23-25日在深圳國際會展中心(寶安新館)開幕!展位將以“融合創新”為主題,聚焦5G物聯網、汽車、碳中和、第三代半導體、工業自動化、可穿戴、消費電子智能家居等熱門技術應用,匯聚國內外知名企業,吸引行業優質買家及精英,為蓬勃發展的華南地區電子產業帶來創新與活力,為經濟復蘇獻力。

現場展區將囊括:集成電路/功率半導體/嵌入式系統展區、傳感器展區、電源展區、測試測量展區、無源元件展區、PCB展區、連接器及開關展區等,并同期打造“智慧出行展區”、“智慧出行&智慧工廠科技園”、“硬核中國芯科技園”等特色展區,匯聚一眾電子行業優質企業、本土優質企業以及熱門領域企業。

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