最近PMIC市場成為了熱門話題。

首先2021年中國國內(nèi)顯示面板PMIC芯片市場規(guī)模接近7億美元，同時集創(chuàng)北方的PMIC在國內(nèi)顯示面板PMIC芯片成為市占率第一的國產(chǎn)產(chǎn)品。這是第一次集創(chuàng)北方在這一市場上的市占率超越了立锜科技（Richtek）。

同時，由于PMIC市場火爆，包括高通、聯(lián)發(fā)科正在尋求PMIC的芯片從8英寸晶圓轉(zhuǎn)向12英寸晶圓制造。

市場繁榮的同時，國內(nèi)的相關(guān)廠商也在這樣的市場帶動之下在2021年表現(xiàn)業(yè)績也都表現(xiàn)較好。圣邦微營業(yè)收入同比增長87．07％、芯朋微公司營業(yè)總收入同比增長 75．44％、晶豐明源營收增108．75％、上海貝嶺營收增長51．95％、思瑞浦營收增134．06％等相關(guān)企業(yè)均表現(xiàn)不俗。

PMIC芯片為何爆火？

PMIC（電源管理芯片）是一種應(yīng)用領(lǐng)域極廣的芯片，范圍包括工業(yè)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，包括智能手機(jī)、平板電腦、固態(tài)驅(qū)動器、網(wǎng)絡(luò)和無線物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，以及特定應(yīng)用的電源管理IC適用于廣泛的汽車、消費電子、工業(yè)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，包括汽車 TFT 顯示器和超極本、筆記本電腦和平板電腦。

作為管理電子設(shè)備電能供應(yīng)的關(guān)鍵器件，PMIC可以集成多個功能從而更有效地利用空間并管理系統(tǒng)電源。PMIC可以實現(xiàn)的功能通常包括電壓轉(zhuǎn)換器和穩(wěn)壓器、電池充電器、電池電量計、LED 驅(qū)動器、實時時鐘、電源定序器和電源控制。

正是因為PMIC在電子設(shè)備中的基礎(chǔ)性作用，使得PMIC雖然不起眼但卻是模擬芯片最大的細(xì)分市場之一。只要用電的工作的設(shè)備，幾乎都需要這類芯片，從日用家電到手機(jī)電腦，從通信基站到智能汽車。這就是為何PMIC如此火爆的原因。

中國PMIC廠商發(fā)力效果初現(xiàn)

PMIC賽道前景廣闊，同時進(jìn)入門檻相對較低，PMIC強(qiáng)調(diào)可靠性和穩(wěn)定性，量產(chǎn)后具有較長的周期性，這些特點讓PMIC成為國產(chǎn)廠商競相發(fā)力的賽道。

圣邦微電源管理類模擬芯片包括LDO、微處理器電源監(jiān)控電路、DC／DC降壓轉(zhuǎn)換器、DC／DC升壓轉(zhuǎn)換器、 DC／DC升降壓轉(zhuǎn)換器、背光及閃光燈LED驅(qū)動器、AMOLED電源芯片、PMU、OVP及負(fù)載開關(guān)、電池充放電管理芯片、電池保護(hù)芯片、馬達(dá)驅(qū)動芯片、MOSFET驅(qū)動芯片等。

上海貝嶺的電源管理產(chǎn)品中一款車規(guī) LDO 和一款 LED 驅(qū)動芯片都在2021年實現(xiàn)批量銷售，并且還有多款電源產(chǎn)品接到汽車電子客戶的意向需求，預(yù)計 2022 年可以陸續(xù)實現(xiàn)銷售。上海貝嶺工業(yè)級、車規(guī)級電源管理芯片產(chǎn)品數(shù)量持續(xù)增加，進(jìn)一步提升了在工控、通信、汽車電子電源管理芯片市場的份額。2021年實現(xiàn)6．5億銷售額，同比增加10．29％，毛利率達(dá)到42．49％。

思瑞浦的電源管理芯片主要應(yīng)用于新能源汽車領(lǐng)域（汽車、逆變器、電源模塊、電力設(shè)施）、信息通訊領(lǐng)域（基站、光網(wǎng)絡(luò)、中繼器、服務(wù)器、路由、網(wǎng)關(guān)、無線終端）、工業(yè)控制領(lǐng)域（變頻器、無人機(jī)、馬達(dá)驅(qū)動、機(jī)器人、可編程邏輯控制）、醫(yī)療健康（血氧儀、血壓儀、紅外測溫儀、心電與病人監(jiān)控儀）和儀器儀表領(lǐng)域（測試測量設(shè)備、萬用表、示波器、熱表、氣表、水表）。2021年營收13．3億人民幣，同比增長141．32％。

晶豐明源的產(chǎn)品主要有 LED 照明驅(qū)動芯片、內(nèi)置 AC／DC 電源管理芯片、外置 AC／DC 電源管理芯片及 DC／DC 電源管理芯片，2021年收入23．02億元，同比增長108．75％。

明微電子推出適用于 Mini 和 Micro 顯示潮流的驅(qū)動 IC 和智能照明及電源管理類產(chǎn)品，2021年電源管理類芯片AC／DC 驅(qū)動芯片實現(xiàn)銷售收入由上年的 1203 萬元增長至 2244 萬元，較上年同期增長 86．52％；DC／DC 驅(qū)動芯片實現(xiàn)銷售收入由上年的 275 萬元增長至 458 萬元，較上年同期增長 66．85％。

正如開篇所說，2021年國產(chǎn)PMIC廠商均迎來了上升的表現(xiàn)。這也帶動了國內(nèi)晶圓代工廠在2021年的業(yè)績表現(xiàn)。華虹財報顯示2021年模擬與電源管理營收增長84．7％；電源管理的景氣也延續(xù)到了22年第一季度，華虹表示本季度來自于美國的銷售收入 5，810 萬美元，同比增長 105．1％，主要得益于其他電源管理產(chǎn)品的需求增加。

PMIC可以分為低功耗 PMIC和高性能PMIC。低功耗PMIC主要應(yīng)用于可穿戴設(shè)備、傳感器和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，這樣的設(shè)備對芯片尺寸的大小要求較高。高性能PMIC可最大限度地提高每瓦性能，同時提高計算密集型平臺，如片上系統(tǒng) （SoC）、FPGA 和應(yīng)用處理器的系統(tǒng)效率。

以FPGA所需要的PMIC為例，F(xiàn)PGA 供應(yīng)商通常會與電源管理 IC （PMIC） 芯片制造商合作開發(fā)電源子系統(tǒng)設(shè)計，從而為他們的 FPGA 提供所需的電源軌。如果使用來自多個供應(yīng)商的 FPGA，可能無法使用相同的 PMIC 為不同品牌的 FPGA 供電。對于國產(chǎn)廠商來說，大部分廠商的產(chǎn)品還集中在較為低端的PMIC產(chǎn)品。面對PMIC的新應(yīng)用領(lǐng)域，仍距離大廠有一定距離。

PMIC技術(shù)提升方向

工藝技術(shù)

隨著摩爾定律的不斷演進(jìn)，集成電路器件的工藝節(jié)點朝著先進(jìn)的10nm、7nm等方向不斷縮小，器件微觀結(jié)構(gòu)對數(shù)字芯片速度、可靠性、功耗等性能影響越來越大。為了保證不斷演變的數(shù)字芯片的正常工作，也就催生了與之配套的模擬芯片不斷更新與迭代。集成電路器件的結(jié)構(gòu)隨著技術(shù)節(jié)點的推進(jìn)不斷迭代改變，未來或可能出現(xiàn)新的工藝節(jié)點技術(shù)使得器件的線寬向 3nm 及以下的方向繼續(xù)縮小，模擬器件也會隨著進(jìn)行不斷的更新與演進(jìn)。

目前PMIC主要采用的制造技術(shù)為BCD（BIPOLAR－CMOS－DMOS）。BCD是一項功率集成電路制造技術(shù)。ST在八十年代中期發(fā)明了這一功技術(shù)，BCD 工藝是一種可以將 BJT、CMOS 和 DMOS 器件同時集成到單芯片上的技術(shù)。

與傳統(tǒng)的 BJT 工藝相比，BCD 工藝在功率應(yīng)用上具有顯著的優(yōu)勢，可以使電路設(shè)計者在高精度模擬的 BJT器件、高集成度的 CMOS 器件和作為功率輸出級的 DMOS 器件之間自由選擇。整合好的 BCD 工藝可大幅降低功耗，提高系統(tǒng)性能，增加可靠性和降低成本。

BCD 工藝技術(shù)從第一代的 4um BCD 工藝發(fā)展到了最新的 65nm BCD 工藝，線寬尺寸不斷減小，也采用了更加先進(jìn)的多種金屬互連技術(shù)；另一方面，BCD 工藝向著標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化發(fā)展，其混合工藝由標(biāo)準(zhǔn)的基本工序組合而成，設(shè)計人員可以根據(jù)各自的需要增減相應(yīng)的工藝步驟。

隨著PMIC將會使用在更復(fù)雜、更高壓的環(huán)境中，因此PMIC需要BCD 工藝主要向著高壓、高功率和高密度三個方向發(fā)展，最終提高模擬集成電路的可靠性和穩(wěn)定性。

先進(jìn)材料

除了工藝方面，為了PMIC的性能能進(jìn)一步提升，產(chǎn)業(yè)還在研究SOI材料。SOI 是用于集成電路制造的基于單晶硅的半導(dǎo)體材料，可替代廣泛應(yīng)用的體硅（Bulk Silicon）材料。SOI原理是在硅晶體管之間，加入絕緣體物質(zhì)，可使兩者之間的寄生電容比原來的少上一倍。優(yōu)點是可以較易提升時脈，并減少電流漏電成為省電的IC。在工藝上還可以省略部分光掩模以節(jié)省成本，因此不論在工藝上或是電路上都有其優(yōu)勢。

SOI可防止電子流失補(bǔ)強(qiáng)一些原本Bulk wafer器件的缺點。用 SOI 生產(chǎn)的集成電路具有速度快、功耗低的特點，因此 SOI 技術(shù)被廣泛地用于制造大規(guī)模集成電路。在模擬集成電路的各種應(yīng)用領(lǐng)域。除了速度快、功耗低的特點，SOI 擁有極好的電學(xué)隔離性能，成為了部分模擬射頻芯片的理想選擇；無 Latch－up 的特點解決了很多高壓模擬信號處理電路和高壓電源芯片的可靠性難題。

SOI 技術(shù)從很大程度上拓展了模擬集成電路里的應(yīng)用領(lǐng)域。由于市場的驅(qū)動，SOI 的生產(chǎn)工藝也不斷改進(jìn)，性能逐漸穩(wěn)定，成本持續(xù)降低。目前主要的 SOI 17 生產(chǎn)工藝包括注氧隔離（SIMOX），鍵合再減薄（BESOI），智能剝離（Smart－Cut），外延層轉(zhuǎn)移 （ELTRAN）等。

功能集成

此外，PMIC未來的趨勢一定會向更高性能、高效率方向發(fā)展。不僅包括這種簡單進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換的功能，還會集成一些其他功能，以美信MAX20069C為例，這款I(lǐng)C集成了一個降壓－升壓轉(zhuǎn)換器、一個升壓轉(zhuǎn)換器、兩個柵極驅(qū)動器電源和一個升壓／SEPIC 轉(zhuǎn)換器，可以為顯示屏背光中的一到四個 LED 串供電。

PMIC的新動力

根據(jù)CINNO Research統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2021年中國大陸面板企業(yè)電源管理芯片的采購規(guī)模達(dá)到近7億美金。未來隨著大陸G10．5／11高世代線產(chǎn)能的持續(xù)釋放，以及華星光電t9等多座新建面板產(chǎn)線的投產(chǎn)，大陸本土面板廠對電源管理芯片的需求量將持續(xù)增長。

而集創(chuàng)北方能在國內(nèi)顯示產(chǎn)業(yè)的PMIC市場拿下第一，要歸功于集創(chuàng)北方近幾年圍繞新型顯示產(chǎn)業(yè)布局完整，包含顯示驅(qū)動芯片、電源管理芯片、LED顯示驅(qū)動芯片、時序控制芯片、指紋識別芯片、觸控芯片、硅基OLED芯片等全品類顯示芯片。

對于國產(chǎn)廠商來說，針對PMIC的設(shè)計需要更有前瞻性，才有機(jī)會像集創(chuàng)北方一樣在機(jī)會到來時抓住機(jī)遇。據(jù)國際市場調(diào)研機(jī)構(gòu) TMR 預(yù)測，到 2026 年全球電源管理芯片的市場規(guī)模將達(dá)到 565 億美元，2018－2026 年間年復(fù)合增長率將達(dá) 10．7％。

未來汽車電子、工業(yè)應(yīng)用、大數(shù)據(jù)處理中心這些領(lǐng)域?qū)蔀镻MIC增長的新動力。對于國產(chǎn)PMIC廠商來說，未來是光明的。