【新高】封测景气度不减长电科技前三季度累计营收和净利润创新高;工程师笔记：MOSFET 驱动振荡那些事;芯朋IC设计产业园揭牌

  【新高】封测景气度不减,长电科技前三季度累计营收和净利润创新高;工程师笔记:MOSFET 驱动振荡那些事;芯朋IC设计产业园揭牌

  10月27日，长电科技公布第三季度财务报表，实现盈利收入80.99亿元人民币，同比增长19.32%；归属于上市公司股东的净利润7.93亿元，同比增长99.4%；归属于上市公司股东的扣非净利润7.35亿元，同比增长116.22%。相比二季度营收71.1亿元，三季度营收的持续增长表现出封装市场的高景气度。今年前三季度的营收为219.17亿元，同比增长16.81%；净利润和扣非净利润分别为21.15亿元、16.73亿元，分别同比增长176.84%、163.39%。前三季度累计收入和累计净利润均创历年同期新高。

  今年下半年以来，长电科技持续聚焦高的附加价值、快速成长的市场热点应用领域，整合提升全球资源效率，使公司各项运营积极向好。长电科技首席执行长郑力指出，在2021年上半年取得创纪录的业绩之后，长电科技在第三季度继续保持稳步发展的良好势头。本季度营收和利润持续强劲增长态势，得益于国内外客户的真实需求强劲，订单饱满。同时，各工厂持续调整产品结构，降本增效，毛利率得到一定效果提升。此外，公司严控各项营运费用，一直在优化财务结构，降低了经营成本，体现经过近几年管理国际化和专业化的升级，长电科技整体经营能力、运营效率、创造新兴事物的能力得到实质性提升，已步入稳健快速地发展正轨，不断获得行业认可。

  具体来看，首先上半年在多领域布局SiP技术，包括5G移动终端领域配合大客户开发和量产、良率全球领先，智能车DMS系统SiP模组开发方案处于验证中，进一步扩充SiP产能，使SiP产品成为下半年增长亮点。其次，有序推进先进封装技术（包括WL-CSP、FC、eWLB、PiP、PoP及开发中的2.5D/3D封装等），在5G、高性能计算、汽车和工业领域布局，深耕功率半导体市场，更好地满足5G通讯设备、大数据、汽车电子等 行业终端应用的需求。最后，依托国内外顶级客户，与国际大客户合作加深带来份额持续提升，同时整合效果体现，国际大客户回流，带来订单爆发增长，业务全面开花结果。另外，年产36亿颗高密度集成电路及系统级封装模块项目已开始小批量试生产，为三季度业绩增长再添助力。

  自去年以来封测产能持续严重吃紧，订单能见度已延伸到年底，封测新单和急单上着的幅度约20%-30%，行业迎来自2018年以来的景气周期。产销两旺，缺货涨价的局面将贯穿2021年全年。尽管近来业内开始透露出因智能手机、PC需求放缓等变数，封测市场也传出受需求波动的影响，但长久来看，受益于5G、智能化、汽车、物联网等终端市场需求增加，以及封测行业从传统封装向先进封装转变发展方式与经济转型，封测市场仍然呈现出强劲增长趋势。

  面对近期的市场杂音，长电科技认为，全球半导体未来几年得益于芯片应用领域的扩大，汽车电子化和超大规模数据中心等应用端需求的增长，仍将处于较快的增长周期。公司在汽车电子、先进封装等领域的布局也已初见成效。

  例如在汽车电子领域，今年4月成立了专门的汽车电子事业中心，借助来自日韩汽车电子制造领域人才和专业相关知识，深入迅速增加的汽车电子市场，开发汽车电子专用的产品平台和服务平台，来自汽车应用的营收占比正在稳步提升。

  在先进封装领域，7月推出的面向3D封装的XDFOI系列新产品，为全球从事高性能计算的广大新老客户提供了业界领先的超高密度异构集成解决方案，目前已完成超高密度布线，即将开始客户样品流程，预计明年下半年量产；同时在江阴设立生产型全资子公司，持续聚焦重点应用市场，聚焦长电科技晶圆级微系统集成高端制造项目，逐步扩大高端先进封测产品生产能力，稳固在行业内的国际领先地位。

  预计至今年底，长电科技还将有新产能不断开出以实现用户强劲的需求。在上述高的附加价值、高速成长市场的业务加持下，长电科技将步入技术领先、稳健增长的新阶段，突显公司在品牌领导力、国际化运营、技术能力、品质保障能力、生产规模，运营效率等多方面的领先优势。

  MOSFET作为栅极电压控制器件，栅源极驱动电压的振荡会极大的影响器件和电源转换器的可靠性，实际应用中严重的栅极振荡还可能会引起器件或电路异常失效。

  那引起MOSFET栅源振荡的原因是什么？有没有很好的方法消除？本文将从工程师日常笔记，来分析功率MOSFET的GS寄生振荡和振铃的原因与改善措施，以及器件外围驱动参数和器件本身的优化。

  下图2，图3是在一款50W LED电源测试不同MOSFET波形和EMI辐射测试图。

  在某款电源动态测试时发现异常比例偏高，经过仔细测试分析发现该电源主开关管存在严重振荡现象如下图4。图4、图6中通道1是MOSFET VGS栅源驱动电压波形。图4中发现MOSFET出现反复的开通和关断。

  通过进一步对异常导致失效的样品进行Decap 观察，发现芯片表面栅极压焊点存在较明显烧伤。通过应用端分析，导致栅极振荡是电源在动态负载切换时，MOSFET存在比较大的电流应力且电流变化较快。经过应用端PCB布局调整优化等措施后，减小动态负载切换MOSFET电流应力，VGS振荡明显改善。

  由电路中的无源元件引起的损耗低于放大器获得的增益。当电路具有正反馈并提供补偿损耗的增益时，就会发生振荡。

  v2=AHv1, Go＝v2/v1=AH 当AH为正时，将创建一个正反馈环路；当AH为负时，将创建一个负反馈环路。当正反馈环路的增益AH为1或更大时，它将变得不稳定并振荡。

  v2=AHv1, Go＝v2/v1=AH 当AH为正时，将创建一个正反馈环路；当AH为负时，将创建一个负反馈环路。当正反馈环路的增益AH为1或更大时，它将变得不稳定并振荡。

  关断期间，漏极和源极之间的振铃电压可能返回到栅极，通过栅极-漏极电容Cgd的正反馈环路连接到栅极端，并导致栅极电压振荡。

  关断期间由漏极-源极电流的di / dt以及源极引线和导线杂散电感所感应的电压可能会引起MOSFET的栅极-源极环路进入LCR谐振状态。

  功率MOSFET具有较大的跨导gm和寄生电容。因此，导线和其他杂散电感（栅极，源极和漏极电路之间和相关互连中的电感）可能会形成正反馈电路，因此导致寄生振荡。振荡电压可能会在正反馈环路和栅极上产生电压过冲，因此导致MOSFET永久损坏。

  由于MOSFET工作在线性模式（即同时应用Vds和Id），因此能通过电磁感应，寄生电容和其他因素形成正反馈路径。gm高的MOSFET的环路增益为1或更大时，就会进入寄生振荡。

  从图9,10能够准确的看出跨导较小的器件型号2，短路启动VDS漏源电压最大752V，而跨导较大的器件VDS漏源电压最大848V.

  图12中，L1是漏源端寄生电感，L3是栅源端寄生电感。L3越大，L1/L3比值越小，越容易导致振荡。也就是L3 寄生栅源电感越大，越容易振荡。

  ζ由0约接近1，收敛越快。ζ＜1 称为欠阻尼，意味着系统存在超调且有震荡，

  ζ=1称为临界阻尼，意味着系统不超调，且以最短时间恢复平衡状态或者稳定状态。

  ζ=1 栅极电阻R计算如方程式4，例如门极回路寄生电感为25nH,门极等效电容为1nf,则临界电阻值是10Ω. L寄生电感越大，临界电阻值越大。

  Rgint.Rgint 不是越高越好，维安SJ-MOSFET C2,C4系列内部Rgint 均有提高，维安SJ-MOSFET C2,C4系列通过提高栅极内部寄生电阻降低器件最高开关速度并改善抑制栅极振荡。

  由方程式2：gm≥（Cgs / Cds）/ R3，可知，适当降低低器件跨导gm，使器件参数不能够满足方程式2，这样也就达不到振荡条件。

  10月27日，2021旺庄金秋双创周项目签约暨芯朋集成电路设计产业园揭牌仪式在无锡高新区举行。

  会上，芯朋集成电路设计产业园揭牌。该产业园将从产业链入手，总部大楼一部分用作科创板上市公司无锡芯朋微电子股份有限公司总部办公及研发用房，其余用于引入与公司产业方向相关的科研机构、创业企业和配套服务企业，通过产业园建设，引进、投资、孵化一批相关产业创新企业，做好集成电路设计产业“延链、补链、强链”。

  10月27日，江苏省邳州市举行江苏爱谱生5G高频新型柔性覆铜材料项目投产暨紫心新材料研究院揭牌仪式。这标志着光莆电子柔性新材料项目在邳州正式投产，双方合作迈入新的阶段。

  10月28日，南京睿芯峰电子科技有限公司集成电路高可靠陶瓷封装项目一期正式竣工投产。

  睿芯峰集成电路高可靠陶瓷封装项目由业内资深专业团队携手南京浦口经济开发区、新潮集团共同组建，专注于集成电路高可靠封装业务，以陶瓷封装为核心，聚焦高可靠塑料封装（基板类和框架类）及基于倒装芯片（FC）SiP封装，为汽车电子、医疗电子、航空航天等行业，为GPU、FPGA、DSP、AD/DA等产品提供高可靠的封装制程一站式服务。

  睿芯峰CEO高辉表示，企业来提供的高可靠封装制程一站式服务包括封装设计、减薄、金属化、划片、装片、键合、封帽/包封、切筋成型等组装工艺。公司封装类型覆盖10个大类，300多个品种，具备年产陶瓷封装350万只、塑料封装200万只、SiP封装50万只的能力。公司未来以集成电路的陶瓷封装为核心，加快高可靠塑封能力建设，提升封装技术能力水平，完善管理团队建设，着力系统级封装、三维封装及晶圆级封装等先进封装研发技术，拓展图像传感器、微波、射频、光通讯等封装领域，实现由集成电路封装向特种器件封装领域覆盖，力争进口达到年产5000万只的规模。

  10月27日，第十二届中国国际纳米技术产业博览会（CHInano2021）在江苏省苏州市工业园区国际博览中心正式开幕。本届纳博会集“会、展、赛、奖、发布”于一体，聚焦纳米新材料、微纳米制造、第三代半导体等纳米技术产业化前沿与热点，打造全方位展览展示平台，推进纳米技术产业高端交流、合作对接与创新发展。西人马公司携带多款MEMS芯片和传感器产品亮相第十二届纳博会，全方位展示了西人马的MEMS产品线和研发技术实力。西人马公司的展台位于B馆T27展位。

  西人马企业具有近千名员工，科研人员占比超过60%，其中95%以上为硕博士学历。企业具有500多项专利，并以每年30%以上的速度递增，除此以外还有近300套工作说明及标准作业指引。西人马遵循目前国际最高标准《航空AS9100D》和《医疗ISO13485》，具有ISO/IEC17025资质的实验室并取得CNAS认证。西人马公司的全部校准人员都经过ISO17025培训并取得资质。

  西人马的传感器产品有加速度、压力、位移、滑油品质和陀螺等类型。其中压电式加速度传感器AYDV/AYDC等系列目前在飞机发动机、风力发电机组、智慧钢厂等行业的振动监测系统中应用较多。该系列传感器有优异的频响特性和极佳的信噪比，并且体积小、重量轻、温漂低，能应用于高端轴承、机翼、旋翼的监测，可大幅度减少对被测系统的影响。

  西人马公司在纳博会上展出了MCU芯片、AI SoC芯片、压力芯片、加速度传感器、压力传感器、滑油品质传感器、光学/红外传感器。其中，以MEMS技术为基础开发的各类传感器是西人马公司重点展示和推广的产品。

  另外，西人马的光刻技术也处于比较先进的水平。西人马公司引进了ASML光刻机以及日本的自动涂胶机和显影机。光刻机是将涂完胶的晶圆通过曝光将掩模版上的图形转移到Wafer表面。最后经过显影，在Wafer表明产生最后的图形。而自动涂胶机的作用是将光刻胶均匀涂到晶圆表面上，以方便后面的曝光显影。

  西人马公司十分重视对质量品质的管控。以MEMS压阻式压力传感器为例，通过高精度压力源，再通过高精度的直流电源，可以测量到在不同的压力源下产品的各种特性，包括传感器的灵敏度、零位输出、满量程输出。另外，还可以计算出传感器的线性、迟滞、重复性，最后能够获得传感器的综合精度。目前西人马压力传感器的综合精度能够达到±0.05%，已达到国际水准。