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2020 年，是風(fēng)云變幻的一年，尤其是國(guó)產(chǎn) IC 市場(chǎng)，面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，但也迎來前所未有的機(jī)遇。美國(guó)的禁售令讓國(guó)內(nèi)市場(chǎng)不斷覺醒，IC 技術(shù)的自主創(chuàng)新上升到戰(zhàn)略層面，在資本市場(chǎng)和應(yīng)用市場(chǎng)的助推下，越來越多的國(guó)產(chǎn) IC 廠商脫穎而出，這些公司在國(guó)際大廠近乎壟斷的大背景下奮力尋求突破，希望能夠憑借技術(shù)創(chuàng)新占到自己的一席之地，蘇州納芯微電子股份有限公司就是其中一家。
納芯微成立于 2013 年，一直致力于成為傳感器、功率驅(qū)動(dòng)以及接口類芯片的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者和國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的汽車級(jí)芯片提供商。發(fā)展至今，納芯微在 MEMS、高壓隔離、混合信號(hào)鏈處理和傳感器校準(zhǔn)等領(lǐng)域擁有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)和豐富 IP 積累。
近日，在慕尼黑華南電子展期間，<與非網(wǎng)>在第一時(shí)間走訪了納芯微展臺(tái)，通過視頻采訪的方式，將納芯微的技術(shù)、產(chǎn)品、設(shè)計(jì)方案向大家一一呈現(xiàn)。
圖 1:慕尼黑華南電子展上的納芯微展臺(tái)
聚焦模擬信號(hào)鏈領(lǐng)域，提供一站式解決方案
在采訪中，納芯微市場(chǎng)副總裁和傳感器產(chǎn)品線總監(jiān)高洪連介紹，“目前，納芯微聚焦在模擬信號(hào)鏈領(lǐng)域，產(chǎn)品主要包括傳感器、調(diào)理芯片和隔離器件三大品類，我們的目標(biāo)是在 MEMS 傳感器、工業(yè)以及汽車傳感器等市場(chǎng)成為國(guó)際領(lǐng)先的供應(yīng)商。”
目前，傳感器市場(chǎng)玩家眾多，競(jìng)爭(zhēng)激烈。高洪連認(rèn)為從行業(yè)發(fā)展來看，現(xiàn)階段是最好的發(fā)展時(shí)機(jī)，人才和資金都在涌入。納芯微的發(fā)展策略主要圍繞兩個(gè)重點(diǎn)：產(chǎn)品開發(fā)和客戶服務(wù)，其中所有產(chǎn)品的底層技術(shù)都是公司自主開發(fā)，包括晶圓和標(biāo)準(zhǔn)校訂，這樣既保證了產(chǎn)品自身的可擴(kuò)展性，也能夠持續(xù)滿足客戶新的要求。而在應(yīng)用上，則能夠持續(xù)關(guān)注和匹配新增的一些系統(tǒng)需求，為客戶提供穩(wěn)定的服務(wù)。
在傳感器領(lǐng)域，納芯微主要是開發(fā) MEMS 壓力傳感器和 CMOS 溫度傳感器兩類，而且不同的產(chǎn)品各有側(cè)重。在壓力傳感器方向，納芯微提供從微壓到中高壓量程的芯片解決方案，以滿足汽車、家電、工業(yè)等領(lǐng)域的市場(chǎng)需求，此外，納芯微提供多種封裝外形和輸出形式的溫度傳感 IC 產(chǎn)品組合，可用于工業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)、家電、服務(wù)器、消費(fèi)電子等多種溫度測(cè)量的場(chǎng)景。例如，在汽車應(yīng)用中，主要用于測(cè)量進(jìn)氣壓力和尾氣壓差，以及國(guó)六標(biāo)準(zhǔn)涉及的一些應(yīng)用；在吸塵器產(chǎn)品中，可以感知地面材質(zhì)，而在洗衣機(jī)上，則用于高精度水位感測(cè)。在這些應(yīng)用領(lǐng)域，納芯微的傳感器產(chǎn)品已經(jīng)批量出貨。
高洪連強(qiáng)調(diào)，“我們有豐富的產(chǎn)品組合，包括硅麥克風(fēng)、三軸加速器、壓力傳感器以及各類傳感器應(yīng)用的信號(hào)調(diào)理芯片等，我們致力于提供一站式傳感器方案和技術(shù)支持，核心邏輯是提供傳感器相關(guān)的所有的核心部件，包括客戶設(shè)計(jì)所需的傳感器模塊，以及各種應(yīng)用中所需的校準(zhǔn)校對(duì)服務(wù)。
從市場(chǎng)表現(xiàn)看，由于進(jìn)入市場(chǎng)較早，納芯微在國(guó)內(nèi)工業(yè)、汽車和消費(fèi)類的傳感器市場(chǎng)，尤其是信號(hào)調(diào)理市場(chǎng)占有很高的比例，陶瓷電容壓力傳感器方案已經(jīng)在多款商用車、乘用車上批量裝車。MEMS 壓力傳感器產(chǎn)品也已在工業(yè)、家電領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
圖 2：納芯微電子公司市場(chǎng)副總裁和傳感器產(chǎn)品線總監(jiān)高洪連介紹應(yīng)用方案
在展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，納芯微展示了基于其壓力傳感器和溫度傳感器芯片的多種應(yīng)用方案，包括洗衣機(jī)方案、接觸式 / 非接觸式測(cè)溫方案等。其中洗衣機(jī)水位檢測(cè)應(yīng)用方案采用了納芯微 NSPGD1 MEMS 液位傳感器，滿量程可選 20cm-100cm。高洪連介紹，“這款液位傳感器，從 MEMS 、ASIC 到封裝外型都是全定制化產(chǎn)品，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械式水位傳感器的替代，并大幅提高檢測(cè)精度。在洗衣機(jī)應(yīng)用中，其量程精度可以達(dá)到 2-3mm，而機(jī)械水位傳感器精度只有 15mm。”
針對(duì)溫度測(cè)量方案，現(xiàn)場(chǎng)展示了一款接觸式測(cè)溫手表和一款非接觸式測(cè)溫方案，主打優(yōu)勢(shì)是高精度、小體積、低功耗。今年由于疫情影響，小體積溫度傳感器的市場(chǎng)銷量表現(xiàn)強(qiáng)勁，采用納芯微數(shù)字脈沖輸出溫度傳感器 NST1001 來檢測(cè)人體體溫的多款手機(jī)、手環(huán)產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)批量出貨。
憑借兩大核心競(jìng)爭(zhēng)力，傳感器調(diào)理產(chǎn)品迎來“發(fā)展年”
傳感器調(diào)理芯片是連接傳感器和系統(tǒng)不可或缺的部分，此次展會(huì)，納芯微帶來了 7 類傳感器調(diào)理相關(guān)產(chǎn)品。據(jù)納芯微調(diào)理產(chǎn)品線市場(chǎng)總監(jiān) Ken 介紹，“在傳感器信號(hào)調(diào)理芯片市場(chǎng)，我們可滿足壓力、磁、電流、硅麥克風(fēng)、PIR 紅外熱釋電、紅外熱電堆等多類型傳感器的信號(hào)調(diào)理需求，ASIC 產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車、工業(yè)、消費(fèi)電子等市場(chǎng)領(lǐng)域。目前，在納芯微調(diào)理產(chǎn)品線中，用于耳機(jī)麥克風(fēng)的 ASIC 占比很高，去年至今出貨已經(jīng)超過 4 億顆。”
在工業(yè)領(lǐng)域，納芯微的工業(yè)壓力變送器調(diào)理芯片市場(chǎng)占有率達(dá)到了 60%。從去年開始，納芯微的電容型、電壓型以及帶電阻調(diào)試的 NSC9260X 系列開始進(jìn)入汽車前裝市場(chǎng)，客戶反饋很好。另一款用于熱釋電紅外傳感器（PIR）的控制芯片 NSA3182 系列今年也開始起量，目前在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占比約 10%，預(yù)計(jì)明年會(huì)進(jìn)一步提升。該器件單片集成了熱釋電被動(dòng)紅外移動(dòng)探測(cè)的所有必需組件，模擬前端可以直接與模擬型 PIR 探測(cè)器用電容連接，內(nèi)置 3V LDO，給 PIR 探測(cè)器供電。內(nèi)置高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器，可將探測(cè)器信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，移動(dòng)檢測(cè)單元可以針對(duì)移動(dòng)熱源進(jìn)行算法甄別，提高系統(tǒng)抗干擾性，支持繼電器輸出，而且傳感器靈敏度閾值和報(bào)警維持時(shí)間可通過外部電阻調(diào)節(jié)。
圖 3:納芯微調(diào)理產(chǎn)品線市場(chǎng)總監(jiān) Ken 接受采訪
在加速度傳感 ASIC 方面，納芯微與合作伙伴一起開發(fā)了手機(jī)三軸加速傳感器產(chǎn)品，市場(chǎng)用量很大。Ken 表示，“我們的調(diào)理 ASIC 產(chǎn)品主要是和國(guó)內(nèi)的 MEMS 傳感器公司一起合作，開發(fā)了數(shù)字 / 模擬輸出產(chǎn)品，這是我們的一個(gè)特色。”
傳感器種類繁多，調(diào)理芯片要實(shí)現(xiàn)配套，其性能參數(shù)和指標(biāo)都要根據(jù)客戶需求來優(yōu)化。其中納芯微的 NSC9260X 系列內(nèi)置 24 位 ADC，精度可達(dá)到 20 位以上，在汽車應(yīng)用中，其過壓保護(hù)規(guī)格則要符合車規(guī)級(jí)，而在工業(yè)應(yīng)用中，同樣的器件就需要支持更多的接口，滿足不同電壓和電流范圍的輸出，因此工業(yè)客戶定制要求更高。
又例如，NSC2862 針對(duì)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，在功耗上進(jìn)行了優(yōu)化，休眠靜態(tài)電流可以做到 100nA，非常適合電池供電的無線壓力傳感器；而應(yīng)用于 PIR 的 NSA3182，對(duì)靈敏度和功耗做了優(yōu)化，適用于電池供電的小夜燈。
Ken 解釋，“由于客戶的傳感器應(yīng)用不同，因此希望調(diào)理芯片具備可編程的功能， 我們非常了解應(yīng)用場(chǎng)景的需求，會(huì)和客戶一起定義并開發(fā)產(chǎn)品，在芯片中增加可編程功能來滿足不同的應(yīng)用需求。我們除了提供芯片產(chǎn)品，還會(huì)提供相應(yīng)的標(biāo)定系統(tǒng)，包括編程板卡，編程上位機(jī)標(biāo)定的計(jì)算軟件，‘產(chǎn)品+服務(wù)’是納芯微的兩大核心競(jìng)爭(zhēng)力。”
Ken 認(rèn)為，對(duì)納芯微而言，2020 年是發(fā)展的一年，國(guó)產(chǎn)化為其進(jìn)入汽車前裝市場(chǎng)創(chuàng)造了機(jī)會(huì)，而消費(fèi)電子也出現(xiàn)了 TWS 耳機(jī)放量增長(zhǎng)的勢(shì)頭。這兩大市場(chǎng)無疑將給納芯微信號(hào)調(diào)理芯片產(chǎn)品線帶來利好。
加強(qiáng)新品研發(fā)，在隔離與接口器件市場(chǎng)“蓄勢(shì)待發(fā)”
一般在高壓和低壓之間進(jìn)行信號(hào)通信的領(lǐng)域都會(huì)用到隔離器件，因此隔離器件的市場(chǎng)需求很大，但數(shù)字隔離器并不是標(biāo)準(zhǔn)的 CMOS 芯片，從工藝到封裝再到量產(chǎn)測(cè)試設(shè)計(jì)，具有很多非標(biāo)產(chǎn)品的特點(diǎn)。從設(shè)計(jì)到量產(chǎn)的過程相當(dāng)不容易，但納芯微是國(guó)內(nèi)第一家完成數(shù)字隔離產(chǎn)品量產(chǎn)的國(guó)內(nèi)供應(yīng)商。
據(jù)悉，納芯微的隔離與接口產(chǎn)品線涵蓋數(shù)字隔離、隔離接口、隔離采樣、隔離電源、隔離驅(qū)動(dòng)五大品類，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于通信、新能源汽車、工控、光伏等領(lǐng)域，滿足多種應(yīng)用中對(duì)隔離耐壓、浪涌、抗干擾等參數(shù)的嚴(yán)苛需求。
圖 4：納芯微全品類隔離器件展示
據(jù)納芯微隔離與接口產(chǎn)品線總監(jiān)葉健解釋，“我們可提供基礎(chǔ)型和增強(qiáng)型兩種隔離，憑借專業(yè)的混合信號(hào)鏈芯片研發(fā)能力，建立并完善了從芯片定義到設(shè)計(jì)及交付的完整管控體系，是國(guó)內(nèi)少數(shù)擁有前裝汽車級(jí)產(chǎn)品定義、開發(fā)和量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的芯片設(shè)計(jì)公司，也是工業(yè)、通信和電源市場(chǎng)中唯一的本土隔離器件供應(yīng)商。”
與高速光耦隔離器相比，納芯微的 CMOS 數(shù)字隔離器產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)更低成本、更小尺寸、更高性能、更低功耗和更加可靠的隔離電路。葉健強(qiáng)調(diào)，“我們的增強(qiáng)型隔離產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到十幾千伏的耐壓水平，浪涌能力超過十千伏，能真正達(dá)到增強(qiáng)隔離的要求。另外，在抗共模干擾性能上，我們的產(chǎn)品能達(dá)到 200KV/μs，屬于業(yè)界領(lǐng)先水平。納芯微隔離器件的可靠性已取得眾多國(guó)際一線系統(tǒng)廠商的認(rèn)可。”
葉健認(rèn)為，2020 年對(duì)于納芯微而言是蓄勢(shì)待發(fā)的一年，業(yè)務(wù)在迅速發(fā)展，投入了很多研發(fā)資源，除了數(shù)字隔離，今年還新推出了隔離驅(qū)動(dòng)、隔離采樣和隔離電源的新產(chǎn)品，這些產(chǎn)品在工業(yè)、通信和能源領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。
