【導讀】在日前舉辦的2023深圳國際傳感器與應用技術(shù)展覽會(huì )（Sensor Shenzhen 2023）上，納芯微產(chǎn)品線(xiàn)總監趙佳博士發(fā)表精彩演講，分享了行業(yè)趨勢、傳感器芯片國產(chǎn)化歷程和未來(lái)市場(chǎng)機會(huì )，并接受了媒體采訪(fǎng)。
趙佳表示，智能傳感器是智能化時(shí)代信息系統與外界環(huán)境交互的重要手段和感知信息的主要來(lái)源，也是決定未來(lái)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎。近年來(lái)國內不斷發(fā)布的利好政策為國產(chǎn)化替代提供了巨大市場(chǎng)機遇。國產(chǎn)半導體廠(chǎng)商唯有繼續沉淀，精耕細作，更好地理解客戶(hù)需求，助力客戶(hù)提升差異化競爭力，才能在快速發(fā)展中站穩腳跟。
智能傳感器的發(fā)展與布局
傳感器是一個(gè)高度融合的領(lǐng)域，涵蓋材料、物理結構、電路等方面，納芯微就是一家從事高性能、高可靠性模擬信號和混合信號芯片的公司。據趙佳介紹，納芯微成立于2013年，根據2022年報數據，公司2022年年度實(shí)現營(yíng)業(yè)收入為16.70億元。
納芯微企業(yè)戰略是用感知驅動(dòng)未來(lái)，基于構建數字世界和現實(shí)世界的橋梁進(jìn)行產(chǎn)品布局，涵蓋前端感知系統、中間數字互連，到后端反饋現實(shí)世界的驅動(dòng)系統。對于如何保持技術(shù)領(lǐng)先地位？趙佳表示，納芯微的技術(shù)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)核心邏輯是聚焦核心市場(chǎng)和應用規劃產(chǎn)品布局。
首先在公司文化層面鼓勵創(chuàng )新，“持續學(xué)習，堅持長(cháng)期價(jià)值”；尊重技術(shù)，重視工程師文化建設和對工程師的長(cháng)期培養，持續不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng )新和分享。作為一家立足于長(cháng)期發(fā)展的科技公司，納芯微研發(fā)方面持續投入，吸引和長(cháng)期培養優(yōu)秀人才是保持技術(shù)領(lǐng)先的關(guān)鍵。
第二是與行業(yè)頭部客戶(hù)緊密合作，不斷增強系統方案研究能力，通過(guò)與系統廠(chǎng)商的深度溝通識別終端客戶(hù)的系統應用痛點(diǎn)，助力客戶(hù)提升差異化競爭力；同時(shí)也與行業(yè)關(guān)鍵客戶(hù)以戰略合作的形式共同定義引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展的新產(chǎn)品。
第三是建立可靠、可信賴(lài)的質(zhì)量體系保障，從產(chǎn)品的研發(fā)、測試、生產(chǎn)到交付，納芯微建立了全面的質(zhì)量管理流程和體系，對質(zhì)量嚴格把關(guān)以保證產(chǎn)品具有競爭力。
產(chǎn)品布局方面，納芯微比較成熟的量產(chǎn)傳感器產(chǎn)品包括磁傳感器、壓力傳感器和溫濕度傳感器；此外，還為合作伙伴提供整套傳感器、調理電路設計，還有未來(lái)的技術(shù)組合和儲備。
趙佳回顧到，納芯微在傳感器領(lǐng)域的積累較早，2014年量產(chǎn)第一顆加速度計調理芯片，之后在高精度信號鏈、隔離接口和電機驅動(dòng)方面都有了技術(shù)儲備。納芯微在汽車(chē)傳感器應用方面的布局包括智能座艙、車(chē)身系統、混動(dòng)及新能源動(dòng)力總成、電池管理、OBC/DCDC、熱管理系統等。
納芯微的主電機電流和母線(xiàn)電流傳感器也是國內最早實(shí)現量產(chǎn)的，主要用在熱管理系統的復雜工作環(huán)境，這方面壓力傳感器、電流傳感器、位置傳感器布局非常豐富。
趙佳表示，霍爾電流傳感器芯片研發(fā)歷時(shí)三年，2021年推向市場(chǎng)，2022年同類(lèi)產(chǎn)品國內發(fā)貨量領(lǐng)先。在功率大、要求非常高的汽車(chē)主驅電機解決方案中，納芯微的方案也已廣泛應用。
納芯微涉足汽車(chē)應用的第一顆量產(chǎn)芯片是2016年應用在汽車(chē)里的剎車(chē)壓力芯片，涵蓋傳統動(dòng)力總成進(jìn)氣壓力、出氣壓力、節氣門(mén)位置踏板、位置液面檢測以及真空助力、油壓等布局?，F在，各種接口互連、供電電源、驅動(dòng)側、運放、高精度參考都有完整的解決方案。
他自豪地說(shuō)，目前市面上主流汽車(chē)中都有納芯微的芯片。在產(chǎn)業(yè)化落地方面，納芯微也在引領(lǐng)，OBC/DCDC產(chǎn)品都已量產(chǎn)。
最近，納芯微與大陸集團旗下合資公司陸博就乘用車(chē)關(guān)鍵零部件輪速傳感器本土化項目簽署產(chǎn)品合作協(xié)議，在技術(shù)與安全領(lǐng)域深度合作，共同推進(jìn)汽車(chē)芯片國產(chǎn)化進(jìn)程。納芯微的汽車(chē)電子產(chǎn)品布局、裝車(chē)量以及裝車(chē)后的質(zhì)量表現獲得了國際大廠(chǎng)的認可。
傳感器和信號鏈的重點(diǎn)布局
從納芯微的產(chǎn)品路線(xiàn)圖可以看出，納芯微始終堅持聚焦汽車(chē)電子和泛能源行業(yè)（包括模塊電源、光伏、儲能、工控、電力電子、白電等），圍繞傳感器、信號鏈和電源管理三大領(lǐng)域不斷豐富產(chǎn)品矩陣。
據趙佳介紹，汽車(chē)是納芯微的主要目標市場(chǎng)之一，通過(guò)持續深耕汽車(chē)電動(dòng)化和智能化應用，不斷提高國產(chǎn)芯片的覆蓋率。電動(dòng)化方面，在新能源汽車(chē)主驅逆變器、電池管理系統、OBC/DCDC、PDU和熱管理系統中納芯微布局了豐富的產(chǎn)品組合；智能化方面，汽車(chē)照明、智能座艙、整車(chē)域控應用領(lǐng)域納芯微也在同步發(fā)力。
目前，納芯微的車(chē)載產(chǎn)品類(lèi)型覆蓋壓力傳感器、磁傳感器、通用信號鏈芯片、專(zhuān)用處理器芯片、數字隔離器和隔離采樣芯片、接口芯片、柵級驅動(dòng)芯片、電機驅動(dòng)芯片、車(chē)燈驅動(dòng)芯片、電源芯片等。
在傳感器和信號鏈方面，納芯微重點(diǎn)布局了幾大類(lèi)產(chǎn)品：
01 磁傳感器
磁電流傳感器：信號寬度可達2MHz，性能優(yōu)越，主要應用于新能源汽車(chē)OBC/DC-DC、電驅系統；
線(xiàn)性霍爾電流傳感器：NSM203x是基于聚磁環(huán)大量程電流檢測的高精度傳感器解決方案，廣泛應用于電動(dòng)汽車(chē)電驅系統相電流檢測，以及工業(yè)電機控制和光伏逆變器等電流模塊的大電流檢測；
角度傳感器：支持-40℃-150℃ 360°旋轉角度精確測量，如車(chē)規磁角度傳感器NSM301x適用于汽車(chē)閥門(mén)、汽車(chē)智能雨刷等應用的非接觸式角度檢測。
輪速傳感器：與大陸集團旗下合資公司陸博簽署了乘用車(chē)關(guān)鍵零部件輪速傳感器本土化項目產(chǎn)品合作協(xié)議，定義和開(kāi)發(fā)的輪速傳感器產(chǎn)品，共同推進(jìn)汽車(chē)芯片國產(chǎn)化進(jìn)程。
02 溫濕度傳感器
納芯微單片集成數字輸出溫濕度傳感器NSHT3x系列溫濕度傳感器，采用高可靠性MEMS濕敏電容技術(shù)和CMOS芯片工藝，典型精度誤差為±3%RH，典型溫度精度±0.3℃，典型濕度精度±3%，性能行業(yè)領(lǐng)先。
納芯微汽車(chē)級濕度傳感器NSHT3x系列，可測量相對濕度和溫度，已應用于車(chē)載激光雷達、智能座艙，如汽車(chē)智能除霧解決方案等。
如今，納芯微已形成了面向汽車(chē)、工控等領(lǐng)域較為完善的產(chǎn)品覆蓋，部分產(chǎn)品的功能和性能已經(jīng)達到國際領(lǐng)先技術(shù)水平，比如數字隔離及接口芯片、隔離采樣芯片、門(mén)驅類(lèi)產(chǎn)品、電流傳感器芯片等。
本土企業(yè)發(fā)展機會(huì )何在？
趙佳認為，從市場(chǎng)應用看，從家電到汽車(chē)，再到城市，都將變得越來(lái)越智能和互連，傳感器產(chǎn)業(yè)新的增長(cháng)點(diǎn)是智能化和物聯(lián)網(wǎng)，也為本土企業(yè)提供了發(fā)展機會(huì )。以汽車(chē)智能化為例，納芯微在傳感器領(lǐng)域的領(lǐng)先技術(shù)正在充分施展，如霍爾電流傳感器可廣泛用于OBC/DCDC、主驅電機等應用，實(shí)現高可靠性、高性能的電流采樣；壓力傳感器用于新能源汽車(chē)電池包壓力檢測，在電池發(fā)生熱失控時(shí)及時(shí)提供報警信息，為乘員預留安全逃生時(shí)間；溫濕度傳感器用于汽車(chē)車(chē)窗防霧、空調出風(fēng)口等。
從技術(shù)發(fā)展趨勢看，隨著(zhù)可靠性的提升，各類(lèi)系統逐漸從開(kāi)環(huán)控制轉向閉環(huán)控制，這意味著(zhù)對傳感器的需求將大量提升，比如系統指令發(fā)出后，會(huì )使用位置傳感器、光學(xué)傳感器或扭矩電流傳感器檢查命令是否執行到位。
他認為，本土廠(chǎng)商的發(fā)展機會(huì )首先要專(zhuān)注于重點(diǎn)應用市場(chǎng)的快速增長(cháng)態(tài)勢，特別是正引領(lǐng)國內乃至全球市場(chǎng)發(fā)展的客戶(hù)群體。作為一個(gè)貼近市場(chǎng)的本土企業(yè)，納芯微有機會(huì )與領(lǐng)先企業(yè)保持持續深度對話(huà)，洞悉應用市場(chǎng)的發(fā)展趨勢，更好地滿(mǎn)足客戶(hù)需求，提供相匹配的芯片解決方案。
靈活、彈性、快速的響應能力也很重要，需要更加敏銳地察覺(jué)和快速反饋本土的宏觀(guān)政策、客戶(hù)需求、供應鏈、人才市場(chǎng)以及內部組織等變化，為客戶(hù)提供更快速的響應和靈活的支持。
車(chē)規芯片具有研發(fā)周期長(cháng)、車(chē)廠(chǎng)試驗平臺及規模應用要求高等特點(diǎn)，門(mén)檻較高。近年來(lái)，產(chǎn)業(yè)鏈黑天鵝事件頻發(fā)，特別是我國新能源汽車(chē)快速發(fā)展為國產(chǎn)芯片提供了機會(huì )窗口。
不論是國產(chǎn)芯片公司的數量、所涉及的汽車(chē)芯片種類(lèi)，還是汽車(chē)行業(yè)的應用規模、批量裝車(chē)后的質(zhì)量表現，納芯微都取得了不錯的進(jìn)展。在某些細分領(lǐng)域，納芯微不僅做到了國產(chǎn)替代，還成為了行業(yè)領(lǐng)導者，比如數字隔離器已在新能源汽車(chē)三電系統中廣泛應用。納芯微還為客戶(hù)提供信號感知、隔離接口、功率驅動(dòng)、電源管理等豐富的模擬和混合信號芯片產(chǎn)品，賦能汽車(chē)電動(dòng)化和智能化。
產(chǎn)品質(zhì)量源于完備的質(zhì)量管理體系
趙佳指出，在質(zhì)量管理體系方面，車(chē)規關(guān)注最多的是AEC-Q100，但事實(shí)上芯片上車(chē)量產(chǎn)，隨著(zhù)裝車(chē)量的增加，能夠有穩定的質(zhì)量表現、不出事故、達到零失效，只靠AEC-Q100是遠遠不夠的。AEC-Q100只是最后環(huán)節的質(zhì)量和可靠性保證，而不包括全部芯片開(kāi)發(fā)，因此，如果要做嚴格的車(chē)規的質(zhì)量管理，需要一個(gè)完整的體系，包括從芯片設計、工藝設計、晶圓封測等流程的深入耕耘，最終才可以實(shí)現的可靠、可信賴(lài)的產(chǎn)品，裝車(chē)之后讓用戶(hù)開(kāi)著(zhù)放心。
他說(shuō)，納芯微從一開(kāi)始就非常重視產(chǎn)品質(zhì)量，擁有完備的質(zhì)量管理體系，這意味著(zhù)從產(chǎn)品研發(fā)到生產(chǎn)的過(guò)程中，都會(huì )嚴格遵照質(zhì)量管控規范。納芯微特有的“雙R”方針（Robust & Reliable）保障了高品質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù)。在汽車(chē)、光伏、工業(yè)控制等高壁壘行業(yè)備受客戶(hù)信賴(lài)。
納芯微深刻認識到車(chē)規產(chǎn)品對可靠性的要求不僅僅是通過(guò)AEC-Q100可靠性認證，而是對產(chǎn)品生命周期內各個(gè)環(huán)節的全面嚴格要求，需要內外兼修，才能達成車(chē)規質(zhì)量要求。公司一直很重視質(zhì)量方面的投入，包括人員、組織架構、產(chǎn)品研發(fā)體系和生產(chǎn)管控體系等環(huán)節都有全面的質(zhì)量管理方針，并確保落實(shí)和執行。
隨著(zhù)在客戶(hù)端對國產(chǎn)的前期驗證完成之后，納芯微踐行的“可靠、可信賴(lài)”價(jià)值觀(guān)保障了高品質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù)，在汽車(chē)、光伏、工業(yè)控制等高壁壘行業(yè)備受客戶(hù)信賴(lài)。此外，納芯微已奠定了穩定、可靠的質(zhì)量體系基礎，建立了較為完善的流程化體系，通過(guò)不斷提高公司的組織能力來(lái)提升自身的核心競爭力。
高質(zhì)量發(fā)展需要產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同
近兩年，半導體行業(yè)全球供應鏈受到挑戰，與此同時(shí)，國內不斷發(fā)布的利好政策為半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展保駕護航，為國產(chǎn)化替代帶來(lái)了巨大市場(chǎng)機遇。
趙佳強調，隨著(zhù)“缺貨”情況的緩解，國產(chǎn)半導體廠(chǎng)商還需繼續沉淀，精耕細作，在順應國產(chǎn)化進(jìn)程趨勢的同時(shí)，更好地理解客戶(hù)需求，助力客戶(hù)提升差異化競爭力，才能在市場(chǎng)的快速發(fā)展中穩步發(fā)展。
傳感器需要非常多元化、跨學(xué)科的合作，無(wú)論從物理結構到材料、電路到后端封測，每個(gè)品類(lèi)都有非常高的門(mén)檻和難度。從產(chǎn)業(yè)鏈看，如果要把中國傳感器事業(yè)推向更高質(zhì)量的發(fā)展，需要依賴(lài)行業(yè)更多的交流和深入的合作，需要產(chǎn)業(yè)鏈的配合和協(xié)同發(fā)展。
來(lái)源：PSD功率系統設計 ，作者劉洪
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