主管電子產品內部系統電壓、電流控制轉換以及電池保護、充電等功能的各種電源管理IC,在各種電子產品中的重要性可說是與日俱增,而在目前全球電源管理IC市場由Maxim、Linear、TI、NS等國際類比元件大廠獨霸的情況之下,台灣本土亦有不少IC設計業者在此一領域積極耕耘且小有成績,技術與產品的表現不遜於國際大廠。本文將介紹目前台灣幾家主要電源管理IC業者的發展現況以及產品、技術趨勢,並指出我國電源管理IC設計產業未來發展必須克服的挑戰。
台灣主要電源管理IC業者發展概況
屬於類比領域的電源管理IC,相較於數位IC不但技術門檻較高、獲利速度也較為緩慢,也因此台灣IC設計業者投入數位IC領域者可謂前仆後繼,呈現一片欣欣向榮的景象,但在類比IC設計領域卻相對顯得較為薄弱,投入電源管理IC領域的業者數量也較少。在技術的發展方向上,針對可攜式電子產品的高整合度電源管理IC,國內業者的技術雖然與國外大廠的水準仍有差距,但也在持續加深技術實力中;相較於可攜式電子產品領域,國內在電腦、電腦週邊、消費性電子等領域所應用的電源元件較為專長,而這些領域的電源管理IC對於整合度設計的需求雖較低,但也逐漸朝向將數種電源管理功能組合設計的趨勢發展。
目前國內幾家主要的電源管理IC業者包括立錡(RichTek)、茂達(Anpec)、沛亨(Anachip)、致新(GMT)、崇貿(System General)、易亨(Anachip)等,這些業者除了深耕本土市場,也已經在全球市場嶄露頭角;以下將深入介紹目前各家業者的發展現況。
立錡以主機板CPU電源IC獲致成功
目前為國內第一大類比IC業者的立錡成立於1998年9月,自踏入於技術門檻頗高的類比領域,近年來的成長表現頗受業界矚目,該公司預估2003營收成長可高達六成。立錡目前產品線包括電源管理IC、線性穩壓器(Linear Voltage Regulator)、切換器(Switching)、音頻放大器(Amplifier)等,並持續鎖定平面顯示器與可攜式電子設備的電源管理設計領域推出相關產品。
立錡目前是國內首家營業額超過十億新台幣的類比IC業者,而能擠身國際級大廠行列的關鍵,即是先前能順利突破國際大廠壟斷,成功將DC-DC 等電源IC產品成功推進國內主機板電源元件市場;立錡目前是台灣唯一可提供主機板CPU電源IC的廠商,在全球CPU電源IC應用市場的佔有率高達20%。立錡的股票也預計在10月份掛牌上市,公司未來發展成為市場關注焦點。
茂達致力提供「全電源解決方案」
成立於1997年10月的茂達為台灣較資深的電源管理IC廠商之一,也是國內首家股票上市的類比IC設計業者;茂達行銷暨業務副總經理薛添福表示,該公司產品線包括各種線性穩壓與切換式電源管理IC、音頻放大IC、霍爾感應器驅動IC(Hall Sensor Driver IC)、液晶顯示器驅動IC(LCD Driver)以及MOSFET等離散元件(discrete),應用領域則以電腦主機板、繪圖卡以及其他電腦週邊,如光碟機等對電源IC需求量較高的PC類產品為大宗,未來則積極朝向筆記型電腦、PDA、MP3 Player、數位相機等消費性電子與手機、集線器(Hub)等網路通訊類產品的電源設計領域發展。
薛添福表示,進入類比市場已有六年的茂達在電源IC設計方面已經累積了許多經驗,以MOSFET領域的技術為例,不但是國內的領導業者,與國外大廠的差距也不大;未來除了將持續提供客戶高品質的電源IC產品,也以提供「全電源解決方案(Total Power Solution)」為市場策略,積極與電源IC應用端的業者緊密互動,依照電子設備的不同電源需求特性給予客戶相關電源管理產品與技術的諮詢;而目前茂達在繪圖卡電源元件方面所得到的回應最佳,與華碩、ATi、Nvidia等業者皆保持交流中。
沛亨、致新專注可攜式電子產品之電源管理技術
沛亨為國內首家投入類比IC領域的老牌電源管理IC業者,自1992年成立以來,已在全球市場建立了一定的知名度與領先地位;該公司電源IC產品包括電源轉換、線性穩壓、電池管理、電源功率開關、大電流驅動與電流監測等類別的一般標準型IC,與具備智慧型功能的客製化電源管理ASIC等,除了電腦、電腦週邊、消費性電子與通訊等應用領域,亦特別看好可攜式電子產品在小體積、高整合度電源管理IC上的需求,持續推出各種相關產品。
而同樣看好可攜式電子產品電源管理IC設計的本土業者,還包括1996年創立的致新;該公司除致力於類比IC與類比數位混合模式IC研發,並將應用市場聚焦在各種可攜式電子產品,如筆記型電腦、手機、PDA、數位相機與隨身碟等。目前致新產品主要可分為四類,包括一般電源管理IC、類比數位混和模式IC;、線性類比IC與客製化ASIC。
崇貿鎖定專業電源供應器所需之IC技術研發
成立於1983年的崇貿原為IC測試儀器設備業者,於1995年起始開發電源供應器產品,跨足類比IC領域,並於2002年初正式將公司分為儀器與半導體兩大事業群,而半導體事業群所開發之電源管理IC系列產品,也於同年陸續上市,並獲得國內各大電源供應器製造業者採用。崇貿IC事業群副總經理林振宇表示,目前崇貿的電源IC產品多是集中在交流轉直流(AC-DC)領域的技術,產品包括PWM(Pulse Width Modulation;脈寬調制)、PFC(Power Factor Corrector;功率因素校正器)IC,主要應用領域鎖定在各種桌上型電腦、電腦週邊以及無線通訊、家電產品,客戶則多數為專業的電源供應器模組廠。
林振宇表示,PWM與PFC等晶片的作用在於電路保護與電源節省,因出口歐美市場已有相關規定進口當地的電腦產品需具備節省能源的環保條件,因此這些IC在電腦之電源供應器領域需求日益廣泛,而崇貿的IC產品除具備省電與抗雜訊的特性,也因本身曾是電源供應器的業者,更能以系統的角度提供符合客戶需求的產品。
易亨於LCD顯示器電源管理IC領域表現出色
自1996起始投入類比IC技術領域的易亨,是於2002年正式由立生半導體自有產品部門獨立出來的電源管理IC業者;該公司向來積極經營霍爾感測器(Hall Sensor)與電源管理IC兩大產品線,目前電源管理IC產品比重已由過去的20%~30%提高到50%以上,產品包括各種切換式、線性、並聯式(Shunt)穩壓器以及電源開關IC(Power Switch IC)、重置IC(Reset IC)、馬達驅動IC(Motor Driver IC)等。
以應用領域來看,易亨在液晶螢幕(LCD Monitor)所使用的各類電源管理IC成長表現較佳,其中規格為150KHz、輸出電流3A的直流-直流轉換器(DC/DC Converter)因獲世界級顯示器大廠採用,出貨量挑戰每季兩百萬顆,全球市佔率已達30%。易亨總經理曹一扶表示,該公司在LCD Monitor領域之外亦經營各種應用於網路領域之電源管理IC,如集線器(Hub)、路由器(Router)與xDSL等大電流設備的電壓控制元件,更積極與國內各OEM、ODM廠商合作,針對不同電子產品所需的應用,開發新的電源管理解決方案。
台灣電源管理IC業者的挑戰
台灣的電源管理IC業者雖然在全球市場中的表現已有一定水準,但與歐美日等地的大廠相較,無論是在技術、產品的進展與市場的行銷上,仍有許多可努力的空間;綜合分析目前台灣電源管理IC業者的發展現況,大致有幾個以下幾個必須克服的挑戰:
類比IC設計人才之養成培育
台灣IC產業投入類比領域者少,除了受前面所提到的技術門檻高、成果回收慢的因素影響之外,過去的歷史因素與半導體產業發展的特性,使國內在類比技術領域,出現起步晚與人才較為不足的窘境;此一窘境加上業者投入的意願不高,可說造成台灣電源管理IC產業的惡性循環,於是積極培育相關人才、累積技術經驗,也成為電源管理IC業者的重要課題之一。
培育類比技術人才所需的條件與策略為何?立錡表示,類比技術開發有如藝術創作,除需要某種程度的天份與靈感,時間是一個相當重要的關鍵,因此該公司在人才培育並不躁進,而是以長期的規劃為主。茂達、易亨、崇貿等業者則表示,在人才的培養上,除了內部團隊的訓練養成,也會以與學校、研究機構、國防役等單位或是國外的結盟公司合作等策略,在培訓國內的類比新血之外亦由歐美等地引進技術與人力。國內目前雖已有不少IC設計人力轉向類比技術的投入,但卻仍面臨一些如人才流動頻繁、高階技術難以取得等問題,尚待業者們一一克服考驗。
類比IC製程技術的配合
台灣雖有世界兩大晶圓代工廠台積電與聯電,但雙雄的製程技術仍服務需求量較大的數位IC設計業者為主,在類比製程上的配合稍嫌不足;而多為無自有晶圓廠的電源IC設計業者,除將產品交由國內提供類比製程之較小規模晶圓代工廠,也向外往東南亞或大陸等地的晶圓代工業者尋求支援。業者表示,目前台灣電源管理IC雖多屬於較低階的產品,仍是以0.5mm以上6吋晶圓的Bipolar、Bi-CMOS製程為主,但國內電源管理IC與國外IDM大廠仍存在差距的主要原因之一,即在於未能獲得晶圓廠充分的支援,而在產品技術的發展上受到許多限制。目前各主要電源管理IC業者僅有易亨有立生半導體之支援,目前因類比IC的市場成長性持續看好,包括台積電、聯電等晶圓大廠已持續提高類比製程之產能配合度,而國內電源管理IC業者是否能持續與晶圓代工夥伴保持密切技術交流,將是產品技術成長前進的關鍵要素之一。
產品技術專利權的取得與累積
台灣電源管理IC產業除面臨起步晚、人才缺乏與晶圓製程配合度尚待加強等挑戰,國際類比IC大廠掌握大多數電源管理IC產品與技術之專利權,亦讓我國有意投入此一市場的IC設計業處處受限;而國內電源管理IC業者除要避開種種專利權陷阱,也得積極累積自身的產品與技術專利數量,才能在全球市場中與歐美等地大廠一較高下;以立錡為例,該公司在專利權的取得上向來相當積極,目前在中國大陸、台灣與美國等地已取得或申請中的專利總計有40~50個,而其避開歐美大廠專利陷阱、不依靠反向工程來開發技術的策略,也是成功取得市場優勢的原因之一。未來台灣電源管理IC者勢必要積極把握產品規格訂定與技術專利的累積,才能在全球市場闖出一片天空。
結語
綜合以上幾家台灣電源管理IC業者的意見,多數業者都認為,台灣除具備完整IC產業鏈,亦位處全球電子產品製造中心的亞洲地區,在本身條件與地域性上都佔了極大優勢,而這也將成為台灣電源管理IC產業發展的堅強後盾;面對市場的激烈競爭,台灣電源管理IC業者要擺脫流血價格戰的惡性循環,技術實力上的持續加強勢必是不可鬆懈的工作。台灣IC設計產業的蓬勃活力是全世界有目共睹,而國內類比IC雖相對顯得較弱,但也代表此一領域的拓展對台灣來說尚有寬廣的成長空間,未來發展值得繼續關注。