深圳市星發電子商行
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多年來，光電耦合器產品的市場供應一直不太穩定，有時甚至出現供應短缺的情況。從2014年全球光電耦合器市場的發展來看，在應用端對綠色能源需求增長的推動下，用戶對產品的安全性、舒適性要求日益提高，使得光電耦合器市場的總體需求呈現出增長的勢頭，預計2015年市場仍將保持這一上升趨勢。為了保證產品的穩定供應，提高生產效率及積極擴充產能，成為了當前一批業內重要供應廠商的主要應對策略。
在市場上供應方面，部分業界廠商反映，2015年光電耦合器產品的價格將會保持平穩狀態，在激烈的市場競爭中，廠商必須能夠以高標準的品質和利用價值，來增添產品的競爭力。此外，值得關注的是，除了傳統的工業市場，一些新興應用行業也在逐漸冒升之中。例如電源管理、可再生能源和汽車電子等市場將有望在2015年以超越工業市場的速度成長，為此，用于這些行業的所有與光電耦合器相關的產品(如數字光電耦合器、柵極驅動器和電流/電壓傳感器等等)都將會是頗具成長潛力的開發領域。
近年來，工業領域中的電氣隔離要求變得更加嚴格，無論是工業自動化、逆變器等傳統應用，還是可再生能源和汽車電子等新應用，都要求產品具有高性能和高隔離可靠性的特點，這些推動了下一代功能豐富的光電耦合器產品的開發。
對此，安華高科技(AvagoTECHNOLOGIES)隔離產品部市場營銷工程師郭再興分析道，隨著市場對更高電源效率和產品小型化的要求，那些具有低功耗、低電壓和更高運作溫度的集成功能型光電耦合器成為了最佳選擇，而安全要求更嚴格的應用還需要更高的隔離電壓。要滿足這些嚴苛的應用要求，就必須使用以先進LED和IC設計開發的、功能豐富的高性能光電耦合器產品。
功能集成化產品受歡迎
“人們開始愿意為具備更好性能和集成功能的光電耦合器產品支付更高的價格，因為這些產品有助于節省系統成本和簡化整體電路設計。”郭再興補充說。目前，安華高持續投資開發用于光電耦合器的LED、IC和封裝技術，陸續推出了一系列滿足工業、汽車和軍事/航空航天應用所需的隔離功能要求的新產品，包括：可提高電源效率的低功耗/低電壓(低至2.5V電源電壓)數字光電耦合器;用于嚴苛環境的更高運作溫度的工業/汽車系列光電耦合器(高達125℃);具有集成功能以節省空間、并降低總體系統成本的光電耦合器;具有更寬爬電距離/電氣間隙(高達14mm)以用于更高隔離電壓的光電耦合器等。
針對工業市場的開發和推廣，東芝電子(中國)有限公司技術統括部分立器件應用技術科經理劉劍鋒也指出：“在這一領域，高速邏輯IC光耦和門級驅動光耦是關鍵產品，開發的重點包括不斷降低生產成本，以及逐步拓展工業應用中低功耗、高可靠性、高工作溫度、高集成度的新產品。”
以東芝新近發布的智能型柵極驅動光耦TLP5214為例，其集多種功能于一身，包括：IGBT去飽和檢測、主動米勒鉗位和故障檢測，將之前外部電路部件中所具有的特性整合至單一的封裝中，有助于降低實施故障檢測和保護操作的系統成本、設計成本、和設備的占用面積，同時具備高達110°C(通過采用具有更長使用壽命的LED來實現)的高溫工作能力。
“東芝自身能夠提供大部分關鍵材料和工藝，如LED芯片、光耦IC芯片和封裝工藝，借助東芝在可見LED上豐富的經驗和知識，可以轉化為光耦中高亮度、高工作溫度和長壽命的紅外LED技術;而在光耦的IC部分，東芝也采用先進技術，結合公司內部多種多樣的分立器件，如功率MOSFET、邏輯IC、存儲器、LSI等等，為客戶提供高價值的整體電路設計方案。”另據了解，東芝已連續四年保持全球光耦市場銷售額第一的位置，目前公司計劃加大在泰國工廠的產能，目標是在接下來的兩年內將產能翻倍，并且其在泰國工廠投入的均為高效率生產線，以提高產出量和產品品質，增加生產的靈活性。
封裝方式更迭升級
為了達到更高的集成度和隔離電壓，開發光電耦合器的新型封裝方式也同樣十分重要。“特別是拉伸封裝(StretchedPACKAGE)的光電耦合器日益流行，它體積較小，但具備更寬的爬電距離/電氣間隙，目前正在替代較舊的標準DIP封裝光電耦合器產品，預計這類光電耦合器產品的出貨量將會超過去年。”郭再興說。
東芝也于近期新增了據稱為工業領域內最薄等級的封裝方式SO6L，產品線包括晶體管光耦TLP385、驅動光耦TLP5701、軌到軌輸出柵極驅動光耦TLP5754和高速邏輯IC光耦TLP2761。其中，TLP385的2.3mm(最高)低高度比DIP4型封裝產品降低了45%，其絕緣規格與DIP4 F(寬引線)型封裝產品相當，并保證了8mm(最小)的爬電距離和凈距離，以及5kVrms(最低)的絕緣電壓，可代替傳統的DIP4引腳封裝產品，用于具有嚴格高度限制要求的應用中，有助于開發體積更小的電子設備。
另外，在高速通信光耦合器的開發上，ISOCOM正在開發高速通信光耦合器寬體版和小封裝光繼電器，該公司中國區市場總監Edward Cai介紹道：“高速和小封裝芯片在技術開發上更具有挑戰性，尤其是對于光電耦合器來說，因為它們與電路安全相關。”去年ISOCOM發布了高速通信多通道光耦合器，并且還有較小的半間距封裝系列，據介紹，其新型寬體版高速通信光耦合器將在今年上半年推出，微型繼電器則可能稍晚一點。目前ISOCOM光耦的出貨量可達到每月3000萬片以上，并且正在擴充新的生產線，預計可使產能翻倍。
新興市場開發仍存阻力
從目前光耦合器廠商的開發進展來看，在對電源管理、可再生能源和汽車電子等市場的開發中，仍存在不小的阻力。以電動汽車或混合動力車(EV/HEV)市場為例，隨著目前汽車制造商對光耦合器和固態繼電器的需求不斷增長，以滿足車載電池管理系統和充電站對隔離和開關應用的要求，一些光電耦合器廠商紛紛涉足這一領域。但由于當前市場上還沒有統一的BMS汽車電池設計標準，使得每家汽車制造商都不愿分享其設計，不同汽車制造商對元件的封裝和電氣參數要求也各不相同，這令到光耦合器制造商難以理解隔離和開關的技術要求。
VISHAY光電子部門亞洲區市場部總監Jason Soon說：“光耦合器制造商難以決定在制造AEC-Q101汽車級光耦合器產品時應投資于哪種封裝或類型(且在決定時要承擔一定的風險)。簡言之，確定未來的明星產品是困難的，投資于錯誤的封裝線或開發錯誤的光耦合器類型會使生產線利用率不足，并且無法在合理的時間內獲得投資回報。”但與此同時，Soon也認為，汽車行業的電池系統和充電站的設計標準很快就會出現，隨著行業巨頭已宣布開放其專利技術，將有利于促進行業標準的制定，由此會帶來光耦合器和固態繼電器在未來幾年內的增長機會，光電耦合器廠家應加大研發力度，推出更有針對性的產品系列。
“在對這類市場的開發過程中，我們觀察到的一個新的趨勢是要求元器件具有更大的爬電距離，這是由于可再生能源等行業需要更高的工作電壓。”Soon表示。為此，Vishay采用寬體(Widebody)封裝技術來提供具有更大爬電距離的各種光耦合器解決方案。“盡管這種封裝方式已問世多年，但現在許多廠商都在推出這種封裝方式的產品，制造商仍然在尋求更低高度和更大爬電距離的封裝技術。另外，針對工業應用的高隔離電壓(>10KV)光耦合器需求的增長，Vishay的CNY64/65/66高隔離電壓光耦合器也為客戶提供了一種有效和低成本的解決方案。”
最近幾年，Vishay一直保持投資于自動化水平更高、更靈活的生產線，并且與多家中國分銷商建立了業務關系。尤其是在對新興市場的開發中，Vishay鼓勵所有員工在執行每項任務時“Think Automotive Quality”，為市場提供高品質的光耦合器產品以及廣泛的被動和其它分立元件，以適應市場需求的高速增長，保障產品供應的連續性和市場供應計劃的實現。
