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2023年11月12日

來更新一下ESD晶片設計公司, 晶焱(6411.TW)

來更新一下ESD晶片設計公司, 晶焱。


晶焱,成立於西元 2006 年,目前產品為提供系統級的靜電保護元件、整合靜電保護的電磁干擾濾波器、整合靜電保護的類比訊號處理器、整合靜電保護的有線收發器晶片尤其著重於完美箝制電壓的保護元件。


至於整合 ESD 和 EMI 於同一顆晶片上的電磁干擾濾波器,適合應用於可攜式產品上,以節省成本和空間。此外,將 ESD 防護技術整合於各式 Interface ICs 晶片上,讓使用廠商不必再外掛 ESD 保護元件,並可同時達到節省成本與 PCB 空間。


晶焱所提供的靜電(ESD)保護元件,以元件來說,已經應用於 USB PD3.1 Type-C、USB4 Type-C、USB4 Type-A 、 USB3.0/3.1/3.2 Type-C 、 USB3.0/3.1/3.2 Type-A 、 Thunderbolt 、Thunderbolt-2/3 、 HDMI-1.4/2.0/2.1 、 Display Port-1.1/1.2/1.3/1.4/2.0 、 LAN 10/100/1000、LAN 2.5G/5G/10G、mSATA、VGA、DVI、SD Card、SIM Card、 RS232、RS485、SM Bus、Audio/Speaker、GPIO、LED、DC-in Power、Power Buttons 及 XDSL 等各項高速/低速傳輸介面與各類型電子產品上。


以產品來說,晶焱保護元件已經應用於NB、PC、TV、Monitor、及 Networking,LCM 與 Panel,IPC、DVR、Medical Electronic,Hand Held Portable Devices,Automotive,單晶片之介面功能晶片(RS485/RS232/CAN Transceiver IC)。


以下為公司產品介紹:

A. 靜電/脈衝/過電壓防護 IC 

半導體技術不斷的演進,從 0.8um、0.5umCMOS 製程進展到現在的奈米技術,90nm、65nm 乃至 45nm、20nm、16nm、10nm、7nm、5nm、3nm都已陸續量產。這些效應主要是系統積集度增加、訊號傳輸速度更快,但是對靜電/脈衝/過電壓的承受能力也大幅減弱了。因此晶焱針對這個自然特性,開發出系統級靜電/脈衝/過電壓防護晶片來改善這個問題。以應用與訊號速度來區分,晶焱的靜電防護產品涵蓋了: 


(1)高速訊號靜電/脈衝/過電壓防護產品 

高速訊號傳輸的特性就是訊號本身電壓很小,容易被雜訊所掩蓋, 因此防護 IC 本身必須提供能將雜訊電壓箝制在很低的值,即提供很低的箝制電壓,讓訊號本身電壓不受扭曲。但同時,防護 IC 本身的寄生電容不可以太大進而影響高速訊號的傳輸。這兩項條件對防護 IC 的設計是相衝突的,而晶焱研發團隊即長期且持續地在挑戰這個矛盾設計。 


舉凡電腦、電視、手機等產品幾乎都有高速訊號傳輸的需求,例如 TYPE-C USB、USB4、USB3.1-3.2、HDMI1.0-2.0、Giga-LAN、SATA、 ThunderboltIII、V-by-OneHS/US 等傳輸規格都擁有每秒達數十個 Gigabit 的傳輸速度,提供便捷的影音傳輸效果。 


晶焱領先業界提供了低至 0.1pF 電容負載的靜電保護 IC,為 TYPE-C USB 系統提供完整的靜電/脈衝/過電壓解決方案。晶焱仍將持續努力設計出能提供更高靜電/脈衝/過電壓防護規格、更低負載電容的產品。 


(2)低速控制訊號靜電/脈衝/過電壓防護產品 

晶焱的低速訊號或控制訊號的靜電防護產品,主要應用在電源、 音響、鍵盤等較低速應用上。另外像生醫產品,一般訊號速度也不高且與人體接觸密切的產品應用也十分廣泛。這一類產品的靜電防護對負載電容的要求不高,但是對靜電規格的要求較高。如果用在音響訊號上, 對噪訊的要求也是一個重點。因此,產品的發展方向主要針對不同的產品應用,要針對客戶需求特別開發相對應的保護元件。 


(3)高壓靜電/脈衝/過電壓防護產品 

這些產品涵蓋了 7V 至 100V 等各種高壓訊號的靜電防護,但在工業電子與車載電子上的應用仍有很大的發展空間。晶焱仍將不斷以客戶 需求為導向開發不同的工作電壓使用的靜電/脈衝/過電壓保護元件。 


B. 電磁干擾濾波器(EMI Filter) 

電子產品的訊號頻率不斷提升,電磁干擾的問題也會越來越嚴重,尤其是手機或手持式裝置,因為產品的體積小,訊號間的電磁干擾非常嚴重,因此需要濾波器以確保訊號品質。 


晶焱的 EMI Filter 除了具有極佳濾波效能外,同時整合了 ESD 防護功能於單晶片上,在客戶端的應用上可以節省另外加 TVS 的好處,對客戶的使用上具有極高的性價比與設計方便性。 


C. 類比訊號處理晶片

晶焱之類比訊號處理晶片均內建系統級靜電/脈衝/過電壓保護功能, 不僅提供訊號處理功能,更提高電子系統的靜電/脈衝/過電壓防護能力。 

這些包含:(1)USB signal switch,(2)Lan signal switch,(3)BUS signal switch,(4)Video signal switch,(5)OVP,(6)Analog Signal Driver 。


D. RS485/RS232、CAN Bus 通訊介面 

(1)工業控制及醫療系統 

工業控制領域的應用講求高安全性、高可靠性的產品,對 RS485/RS232 晶片於惡劣環境的耐受性要求高,所以訴求高規格的靜電/脈衝/過電壓耐壓 度(>Level2)。另外,有些應用端因使用環境限制,需要收發器晶片本身具備很高的隔離耐壓,這部分晶焱也有對應的產品推出。 


(2)監控領域 

監控領域的產品規格較多樣化,對於產品的成本考量較多。在監控領域對安全性訴求不高,對於 ESD 的規格要求為 IEC61000-4-2 Contact 8Kv,產品功能上 RS485/RS232 晶片主要分為 5.0V 及 3.3V 操作電壓兩大類。另外,有些應用端因使用環境限制,需要收發器晶片本身具備很高的隔離耐壓,這部分晶焱也有對應的產品推出。 


(3)智慧汽車領域 

智慧汽車領域的訊號傳輸要求絕對的可靠度,加上要適用於多變的使用環境,所以要訴求高規格的靜電/脈衝/過電壓耐壓度,晶焱的 CAN Bus 收發器產品便是以此規格為開發目標。


電動車ESD/EOS防護關鍵布局

自2005年以來,各國已相繼公告禁售燃油車政策,希望達成改善空氣污染以及減緩全球暖化等目的。例如: 歐盟部分,2023年2月14日歐洲議會通過法案,要求最晚從2035年起在歐盟境內禁止販售汽柴油新車。美國部分,美國加州主管機關表決通過從 2035年起禁售燃油車的計畫,其他十六個州擬跟進。以上案例直接或間接的加速了燃油車朝電動車轉型的腳步。


晶焱科技有針對電動車相關的通信介面設計和推出ESD/EOS防護的TVS元件。晶焱科技的TVS能提供優秀的ESD/EOS防護性能,並且可滿足AEC-Q101車規品的可靠度測試規範。以下是介紹:


1. Traction Inverter (牽引馬達逆變器) 

牽引馬達逆變器是驅動電動車移動馬達的DC to AC車載電源系統。晶焱針對牽引馬達逆變器通信介面,設計了TVS保護元件。

2. OBC (On-Board Charger 車載充電器) 

車載充電器的功能是提供電動車充電的AC to DC車載電源設備,通常須搭配交流充電樁作為輸出來進行充電。晶焱針對車載充電器通信介面,設計了TVS保護元件。

3. AC Charging Station  (交流充電樁) 

交流充電樁是一種設計適用於住宅環境或公共環境使用的充電樁,相較於直流充電樁,交流充電樁的輸出功率通常較小, 電動車充電速度較慢。晶焱針對交流充電樁通信介面,設計了TVS保護元件。

4. DC Charging Station (直流充電樁) 

直流充電樁是一種設計偏向給公共環境使用的充電樁,相較於交流充電樁,直流充電樁的輸出功率通常較大,電動車充電速度較快。晶焱針對直流充電樁通信介面,設計了TVS保護元件。


靜電/脈衝/過電壓防護設計現況與發展

電子電路的特點是利用處理很小的訊號就能完成很複雜的運算功能,而為完成極精準的訊號處理品質,有賴讓電子電路在極為乾淨無雜訊的環境裡運作。然而,現實的環境裡充斥雜訊源,其中又以靜電/脈衝/過電壓干擾最為常見。因此,隨著電子產品使用者對於使用功能、使用環境的要求越趨於多元、多變,使得電子產品的穩定工作不受雜訊干擾的要求也越趨嚴苛,而靜電/脈衝/過電壓干擾則是第一個必須被解決的課題,因此靜電/脈衝/過電壓防護設計在近年的市場演變下已從“可選擇的"需求轉成為“必須有的"需求。這也確立了靜電/脈衝/過電壓防護設計技術開發的重要性。 


隨著整合型電子產品、智慧型電子產品、以及可攜式電子產品越來越普及, 電子產品的使用可靠度變成是否能提供消費者完整功能服務的關鍵,使得廠商在設計產品時,不僅要將電子產品的搭載能力設計越多越好,可靠度的要求也訂得越來越高。因此,電子產品積集化的程度越來越高,線路密度也越來越高,使得電子線路很怕被雜訊所干擾,而其中來自靜電/脈衝/過電壓或是電磁波干擾等影響則日趨嚴重。許多電子產品的效能降低,絕大部分係因為靜電/脈衝/過電壓的攻擊,損耗內部電子零件的壽命,造成零組件需要更換。電子產品因為靜電/脈衝/ 過電壓的損害造成返修的需求,是高度依賴移動產品的消費者所不能接受,也是消耗產品製造商資源以及對品牌信賴度的傷害。 


因應電子系統的穩定度需要,各國政府在產品安全規格上制定也日趨嚴格,保護元件擔任電子產品的過電壓、過電流及溫度的把關角色,其中又以消費性電子以及 IT 產品的介面保護為最大宗需求。各認證機構也對系統產品訂定各式安全規範並施予測試驗證,包括要求系統產品須在各式暫態干擾源的干擾下正常無誤動作,如測試靜電保護、電氣快速暫態波(Electric Fast Transient、EFT)干擾等。隨著安全意識的提高,這些規範與測試方式也越來越嚴苛,而各電子產品外觀要求越日趨精巧,逐漸從金屬材質外殼改採較為輕薄的塑膠材質,因此其遮蔽性變差,對於外界的干擾雜訊免疫力也降低;加上製程越先進,電晶體尺寸越來越小,IC 的靜電/脈衝/過電壓耐受能力也越小更突顯靜電/脈衝/過電壓保護設計的必要性,在產品薄型化與安全意識推波助瀾下,保護元件的角色更形重要。


晶焱,是一家ESD晶片設計公司,近5年ROE為10%,23%,16%,19%,25%。毛利率為40%,47%,37%,42%,40%。資產負債率為26%,33%,20%,25%,26%。2022年公司ESD產品銷售以台灣佔57.6%,中國佔30.7%,南韓佔6.6%,美國佔2.7%,其它佔2.4%。以應用來說消費產品佔83%,車用和工業佔17%。


競爭 

晶焱以靜電保護 IC 為核心,是台灣擁有最完整靜電防護解決方案的專業 IC 設計公司,並加以提供完善的技術支援著稱。在台灣的保護元件等供應商,因為產品、製程及應用規格不同並不會有直接競爭的情形。在國外的直接競爭對手,主要為 Nexperia、Semtech、Onsemi、ST Microelectronics 等公司。


根據 2021 年 OMDIA 的市場調查,在 2020 年全球市場中提供純靜電防護 (Pure ESD Protection) 方案的主要供應商排名為 Nexperia 、 ON Semiconductor、晶焱科技、Semtech、ST Microelectronics、Infineon、ROHM、 及 Littlefuse 等。晶焱仍維持在 2019 年的全球第三名排名,但全球市佔率 由 11.4%提升至 12.6%,而 2021 年與 2022 年的排名狀況還有待 OMDIA 的更新資料。


成長性

晶焱科技也會跟緊步伐,牢牢鎖定新興應用的崛起,將這些新興應用需要的靜電放電防護 IC 的技術領先發展。所鎖定的新興領域有 5G 通訊應用、工業 4.0 應用、智慧車用電子系統、精準智慧醫療電子系統、 IoT(物聯網)與 AIoT(智慧物聯網)及人工智慧相關應用(含綠能電子、智慧行動裝置、智慧家電、雲端電腦)等。

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