满足灯泡制造商成本要求LED照明驱动IC厂拼降价

LED照明驱动IC价格可望下滑。面对LED灯泡制造商对成本要求日益严苛，驱动晶片开发商正积极调整产品开发策略，如改用高压制程生产整合MOSFET的解决方案，或强化驱动器功能整合度，以达到降低单价和缩减物料清单成本的目的。
晶片商正戮力调降发光二极体(LED)照明驱动IC价格。由于LED晶粒单价快速下降，且光机热系统成本下探空间不大，遂使LED灯泡厂商转而要求LED照明驱动IC业者降价。因应此一趋势，恩智浦(NXP)、英飞凌(Infineon)等半导体业者已开始调整产品发展策略，强化成本竞争力。 启动四大策略NXP拼LED驱动IC降价
600)this.style.width=600;" border="0" /> 图1 恩智浦区域市场总监王永斌表示，LED灯泡价格为消费者采购的首要条件，而LED照明驱动IC成本则是影响灯泡售价的重要因素。
恩智浦区域市场总监王永斌(图1)表示，以LED照明驱动IC市场最大宗的非调光方案为例，过去LED晶粒、光机热系统(如外壳、光学、散热等)及LED照明驱动IC方案各占非调光LED灯泡成本1：1：1比重。然而，随着LED晶粒价格快速下滑，加上光机热系统已无太大的议价空间，LED驱动IC在非调光LED灯泡的成本比例已迅速攀升至50%，因而成为非调光LED灯泡开发商，缩减成本的首要考量元件。
有鉴于此，恩智浦已研拟新的产品策略，以快速符合市场对于LED照明驱动IC降价的要求。恩智浦大中华区照明产品市场经理张伟超指出，该公司将分别透过改用新的高压制程、封装厂移至新兴国家、在LED照明驱动IC方案整合更多功能，以及以量制价等四大策略，计画于2013年将整合高压金属氧化物半导体场效电晶体(MOSFET)的非调光LED照明驱动IC方案单价降至0.2?0.4美元。
事实上，在LED灯泡当中，高压MOSFET的单价仅次于LED照明驱动IC。张伟超强调，光是高压MOSFET的售价即已达0.1?0.2美元，因此要达到高整合度LED照明驱动IC方案单价降至0.2?0.4美元，难度极高，因此须借新的产品策略来达成此目标。
举例来说，恩智浦已着手将既有的SOI-HV高压制程转换为更适用于LED照明应用的ABCD3高压制程，以降低驱动IC的耗电量，并藉由整合贴近照明应用所需的功能，如保护电路、高压MOSFET等，减少外部元件数量并优化成本结构，目标是将外部元件数量从六十多件减少为约三十件。另外，恩智浦也计画将LED​​驱动IC的封装转移至东协国家的厂房，并透过多达五十家以上的灯泡客户庞大订单，达到以量制价效果。
不同于恩智浦积极调降LED照明驱动IC单价，英飞凌面对LED照明驱动IC降价压力，则选择藉由提高LED照明方案整体的性价比，来协助客户降低整体物料清单(BOM)成本。
提高产品力英飞凌突显性价比优势
600)this.style.width=600;" border="0" /> 图2 台湾英飞凌行销经理谢东哲认为，高整合度LED照明驱动IC方案并非降低成本的唯一手段，亦可藉由高性价比的架构与功能设计达成。
台湾英飞凌行销经理谢东哲(图2)表示，该公司在照明领域耕耘许久，与不少国际一线大厂从直管型传统萤光灯具至LED照明系统合作多年，深知照明业者对市场的需求，确信单一元件的成本下降并无法满足客户长期降低产品成本的需求，反而是追求整体性价比提升，以使BOM成本缩减。因此，英飞凌致力于提供客户整体效能的升级、更好的转换效率、更高的流明输出，以促成整体方案成本的下探。
谢东哲指出，照明技术实现商用化会历经导入、大量渗透及差异化三个阶段，现今LED产业已逐渐迈入大量采用期，成本与效能成为终端消费者采购最主要的两大考量，球泡灯与符合LED特性的大功率专业照明为两大市场需求，相对于整体照明市场维持5?8%的稳定成长率，LED照明市场成长率将可望达二位数以上。
随着LED照明市场进入大量采用的阶段，英飞凌将持续在照明驱动IC、MOSFET及微控制器(MCU)等LED照明解决方案，提供客户更好的成本和效能选择，以达到减少BOM成本目的，且性能具备市场竞争力。面对接下来的差异化时期，该公司将会提供平台化电源解决方案给客户，兼具成本、性能及功能设计弹性，助力客户面对多变的LED照明应用，卡位一般通用照明与利基市场。
除了戮力提升产品成本效益外，LED驱动IC开发商亦投入整合高压MOSFET的产品研发，解决LED照明系统厂因高压MOSFET产能吃紧导致出货递延的问题，同时赢得重要客户青睐。
高压MOS缺货晶片商抢推高整合方案 王永斌表示，2013年LED照明市场将会更加蓬勃发展，然目前LED照明系统开发商却因为高压MOSFET严重缺货，而陷入拥有众多订单却无法出货的困境，难以在市场上大施拳脚。
为避免因高压MOSFET供货不足影响市场扩展进度，包括恩智浦、英飞凌、意法半导体(ST)、包尔英特(PI)等晶片制造商，已纷纷推出整合高压MOSFET的LED照明驱动IC方案，以确保客户LED照明产品出货无虞，同时借机壮大在LED照明驱动IC的市场版图。张伟超指出，生产整合高压MOSFET的LED照明驱动IC，须具备高压制程，不过，囿于高压制程技术门槛过高，并非所有的晶片商皆有能力发展，因此预期在此波缺货风潮下，恐将出现LED照明驱动IC供应商势力消长的态势。
为大举插旗高整合度LED驱动IC方案市场，王永斌强调，恩智浦已导入ABCD3高压制程，预计2013年启动量产，该制程不仅更适合整合高压MOSFET，并可减少漏电流，同时省却LED照明应用不必要的功能，能量产出更高性价比的LED驱动IC产品。
除强化高压制程技术外，由于现阶段仅有意法半导体、东芝(Toshiba)及​​英飞凌等少数高压MOSFET制造商供货，因此为确保高整合方案能顺利开发，恩智浦也已做好万全的备料准备。
张伟超透露，恩智浦预估2012年下半年LED照明市场规模将急速扩张，因此已提早向高压MOSFET业者采购产品，现今能保证客户在六至八周内即可取得高整合度LED照明驱动IC方案，未来更将缩短至三至四周即可取货。此外，恩智浦亦有计画投资高压MOSFET厂商，以掌握更稳定的供货来源。 [!--empirenews.page--]
同样拥有先进功率半导体制程技术的英飞凌，除早已发动高整合度LED照明驱动IC方案攻势之外，更大举透过高弹性的LED照明驱动IC产品策略，以因应不同客户群的产品开发需求。
谢东哲指出，该公司高整合度功率元件早已量产多年，并应用于不同领域的电源产品中，如一般照明等市场，英飞凌已规画导入新一代功率半导体制程技术，以带给客户更高的性价比，并简化设计流程，加速终端产品进入市场的速度，因应照明产品多元的需求。
不过，谢东哲认为，高整合度LED照明驱动IC方案需求主要来自特定领域的专用型与客制型专案，且LED照明市场才刚起步，对于功能与性能的要求变化多端，无法使用单一高压MOSFET因应所有照明应用领域的要求，因此透过高压制程整合MOSFET的LED照明驱动IC方案必须更有弹性，以迎合不同照明市场所需。
英飞凌除拥有LED照明驱动IC产品线之外，同时具备开发高压MOSFET的技术能力，针对高压MOSFET缺货问题。谢东哲指出，2008年金融海啸，使得2009年电源客户采购高压MOSFET过急而引爆缺货危机，故于2012年LED驱动IC业者早已有库存高压MOSFET的准备，以避免重蹈覆辙，因此虽然该公司目前无法因应急单，但可确保高压MOSFET长期供应无虞。
现阶段英飞凌的高压MOSFET产品策略分为矽智财(IP)授权与供应产品，前者可让客户自行采用授权技术开发高压MOSFET，可用于生产高整合度LED照明驱动IC。
有鉴于LED照明驱动IC占灯泡成本比重大幅攀升，半导体厂商正面临极大的成本考验，因此透过产品和技术策略降低LED照明驱动IC单价，同时确保成本续降以避免牺牲过多毛利率，已为当务之急。预期在晶片商戮力降价之下，LED照明驱动IC占灯泡的比重将会直落，此由美国能源署(DOE)预估2020年前A19规格灯泡的成本结构变化，也可观察出发展态势(图3)。相对而言，无法跟上降价脚步的晶片业者，则恐将面临市占萎缩的命运，进而牵动全球LED照明驱动IC供应商的势力板块挪移。
600)this.style.width=600;" border="0" /> 图3 2011～2020年A19规格的60瓦LED灯泡成本结构变化