探秘e星球：茂睿芯基于120V的高压BCD工艺及其产品

（文/程文智）慕尼黑华南电子展即将在11月23日至25日在深圳国际会展中心宝安新馆举行。为了了解展会上的新技术和新产品，我们做了一个“探秘e星球”栏目，邀请了比较有代表性的企业提前揭晓部分新技术和新产品。
 
本期我们邀请到了茂睿芯市场经理周银，他为我们揭晓了茂睿芯的高压BCD工艺、高速驱动工艺平台，以及基于这两个平台推出的ACDC、高压DCDC、同步整流、工业驱动器和负载保护开关产品。

图：茂睿芯市场经理周银

下面是我们的详细采访内容：

请周工给我们简单介绍一下茂睿芯，以及茂睿芯所采用的高压BCD工艺？

周银： 茂睿芯（深圳）科技有限公司是一家2017年成立的专业模拟和混合信号集成电路设计、研发、销售与技术服务公司，总部设在深圳。公司由半导体业界资深专家团队创立，其核心成员均具有欧美及国内一流半导体公司丰富工作经验和业绩。
 
经过4年的高速发展，目前我们在华北、华东和西北分别成立了研发中心和办事处。公司目前的定位是高性能电源管理、汽车电子、功率驱动模块、电机驱动及传感器技术等应用。我们每年将营业收入的20%以上用于研发，并与国内著名企业、科研院校展开多个技术项目合作。
 
目前，我们已经建立了5条产品线，产品型号超过50个。目前在大功率PD快充、数据中心电源、新能源BMS、充电桩模块等应用中取得了不错的效果。
 
关于BCD工艺的情况，茂睿芯是属于比较早成功地把120V工艺调通，并成功量产的公司。基于120V的BCD工艺，我们目前开发出了110V耐压的高压DCDC产品，相比同行业提供的100V的DCDC，我们提供的耐压要高出10V，这在工业和汽车电子应用内，可以大为提高产品的可靠性。
 
另外一点，在中大功率的电源里面，产品除了正向耐压外，也需要关注负向耐压，就是所谓的耐负压能力，而我们用传统的BCD工艺，实现了一个抗48V耐压的耐负压能力。
 
友商可能需要另外增加一个SOI隔离工艺才能实现，这样会大大提高产品的成本。也就是说，我们用了一个性价比相当高的工艺技术，实现了一个高难度的产品。
 
提到120V BCD工艺，我们是国内第一家成功流片的公司，现在晶圆厂跟我们是战略合作关系，因为我们给他们的这条120V BCD工艺产线提供了很多有用的意见和建议。

目前茂睿芯可以提供哪些类型的产品？能给我们分享几款比较有代表性的产品吗？

周银：目前茂睿芯有5个种类的产品，分别是ACDC，同步整流，高压DCDC，工业驱动器和负载保护开关。
 
其实，在国内，我们做的第一个产品线是同步整流。当时，我们基于高压BCD工艺和高速驱动平台，推出了一颗业界延时最短，10ns关断延时的MK91808。2019年推出来的，现在每个月出货量应该可以超过10KK。到目前为止，它依然是业界关断延时最快的，同行推出的基本上是20ns。
 
第二条产品线就是ACDC，因为我们当时推了同步整流，这个市场认可度还不错，客户要求我们提供一个全套的解决方案，所以我们索性就将ACDC也做了。PD里面涉及一个宽范围的输出，这就要求ACDC也是一个宽范围，刚好120V工艺很适合ACDC产品的开发，因此，茂睿芯就推出了110V VCC耐压的ACDC芯片，它可以帮助我们的客户在做电源的时候，省掉相当一部分的稳压电路。
 
第三个产品线，是高压DCDC。不论是现在的碳达峰，碳中和要求，还是之前的新基建，里面很大一块都是新能源，而新能源里面很大一块是锂电化，就是将铅酸电池换成锂电池。原因是环保和锂电池的能量密度更高。锂电池内部就需要电池管理系统，也就是BMS，我们看到这里面也需要一颗100V耐压的DCDC，同时也需要低待机功耗。
 
我们基于120V的BCD工艺平台，将低待机功耗也做进去，就推出了110V耐压的高压DCDC，用于BMS内的辅助供电，通过它可以给隔离通讯、MCU、或者大功率时需要用到的驱动器供电。当然，这颗芯片还可以用于工业48V总线。
 
另外，茂睿芯还推出了110V耐压的Buck控制器，它本身就可以用于中大功率的电源模块内，自己可以构成一个电源模块的系统。
 
第四条产品线是我们的工业驱动器。工业驱动器分两类高侧驱动器和低侧驱动器，它跟半桥还是稍微有一点点区别。未来，我们可能还会去做半桥，乃至三相全桥驱动器。
 
最后一条产品线是负载保护开关，我们之前主要是用在智能家居，比如说蓝牙音箱在输入的时候，热插拔可能会有一些尖峰，掉电的时候可能会引起一些时序的错误。此时就需要一颗负载保护开关，一是保护，二是协调上下电的时序。避免对音箱的一些干扰。同时，我们也会开发车规级的负载保护开关产品。

今年USB协会还推出了PD3.1协议，这个协议的推出对你们有哪些影响？目前的产品是否可以覆盖该标准，还是需要另外开发新的产品来支持？

周银：对我们的产品来说还是有影响的，第一就是PD3.1把原来20V的最高电压推高到了48V，这对用电设备和ACDC输出设备的耐压要求都更高了，48V刚好可以用上我们的120V工艺，其实对我们来讲，我觉得其实对我们来说是利好，刚好可以利用上我们的高压工艺。
 
我们的现有产品其实是可以在PD3.1内用的。但是，PD的功率更大了，它的一些用用拓扑，必须要拓展，同时，它的用电设备的接口处还需要做一些更新，我们也在密切关注这个趋势，未来我们可能会开发一些新的芯片和应用拓扑，来满足PD3.1的应用需求。

除了快充，茂睿芯的产品在工业方面主要用于哪些应用场景？

周银：从新能源汽车来说，前端的充电桩，车载充电器（OBC）、高压动力电池与给多媒体供电的低压电池之间的DCDC，都有用我们的驱动器产品。
 
储能分两块，跟光伏配的光储一体系统，我们可以做BMS，以及储能电池到逆变之前需要用到的大功率DCDC，它的功能是做稳压，因为电池电压是一个变化的过程，需要稳压之后做逆变，这里面也需要用到我们的功率驱动器。
 
还有就是，我们观察到今年下半年移动储能突然进入了公众视野。之前是极个别的客户在做，主要做一些海外市场，但下半年，国内的移动储能有一种爆发的趋势，我们的产品还可以用在这上面。
 
此外，我们的大功率ACDC电源，还可以用在通信，服务器，以及矿机的这样工业领域中。

在今年的慕尼黑华南电子展上，茂睿芯会展示哪些新的产品和技术？

周银：今年的展会，我们会重点展示两个新产品。一是我们近期推出的合封GaN的PD产品；二是110V耐压的Buck控制器MK9218，它拥有高效率和杰出的瞬态响应，6V-100V超宽输入电压范围，完全涵盖工业电压12V-54V的宽输入电压应用，同时可以保证电池应用场景中瞬态电压最大不超过100V的应用场景安全可靠。
 
另外，也会介绍我们各个产品的应用领域和相关拓扑，以及展示客户的成功量产案例。
 
前面提到的2021慕尼黑华南电子展(electronica South China)将于11月23-25日在深圳国际会展中心（宝安新馆）开幕！展位将以“融合创新”为主题，聚焦5G、物联网、汽车、碳中和、第三代半导体、工业自动化、可穿戴、消费电子、智能家居等热门技术应用，汇聚国内外知名企业，吸引行业优质买家及精英，为蓬勃发展的华南地区电子产业带来创新与活力，为经济复苏献力。

现场展区将囊括：集成电路/功率半导体/嵌入式系统展区、传感器展区、电源展区、测试测量展区、无源元件展区、PCB展区、连接器及开关展区等，并同期打造“智慧出行展区”、“智慧出行&智慧工厂科技园”、“硬核中国芯科技园”等特色展区，汇聚一众电子行业优质企业、本土优质企业以及热门领域企业。