滿足燈泡製造商成本要求 LED照明驅動IC廠拚降價
晶片商正戮力調降發光二極體(LED)照明驅動IC價格。由於LED晶粒單價快速下降，且光機熱系統成本下探空間不大，遂使LED燈泡廠商轉而要求LED照明驅動IC業者降價。因應此一趨勢，恩智浦(NXP)、英飛凌(Infineon)等半導體業者已開始調整產品發展策略，強化成本競爭力。
啟動四大策略 NXP拚LED驅動IC降價
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| 圖1 恩智浦區域市場總監王永斌表示，LED燈泡價格為消費者採購的首要條件，而LED照明驅動IC成本則是影響燈泡售價的重要因素。 |
恩智浦區域市場總監王永斌(圖1)表示，以LED照明驅動IC市場最大宗的非調光方案為例，過去LED晶粒、光機熱系統(如外殼、光學、散熱等)及LED照明驅動IC方案各占非調光LED燈泡成本1：1：1比重。然而，隨著LED晶粒價格快速下滑，加上光機熱系統已無太大的議價空間，LED驅動IC在非調光LED燈泡的成本比例已迅速攀升至50%，因而成為非調光LED燈泡開發商，縮減成本的首要考量元件。
有鑑於此，恩智浦已研擬新的產品策略，以快速符合市場對於LED照明驅動IC降價的要求。恩智浦大中華區照明產品市場經理張偉超指出，該公司將分別透過改用新的高壓製程、封裝廠移至新興國家、在LED照明驅動IC方案整合更多功能，以及以量制價等四大策略，計畫於2013年將整合高壓金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)的非調光LED照明驅動IC方案單價降至0.2?0.4美元。
事實上，在LED燈泡當中，高壓MOSFET的單價僅次於LED照明驅動IC。張偉超強調，光是高壓MOSFET的售價即已達0.1?0.2美元，因此要達到高整合度LED照明驅動IC方案單價降至0.2?0.4美元，難度極高，因此須藉新的產品策略來達成此目標。
舉例來說，恩智浦已著手將既有的SOI-HV高壓製程轉換為更適用於LED照明應用的ABCD3高壓製程，以降低驅動IC的耗電量，並藉由整合貼近照明應用所需的功能，如保護電路、高壓MOSFET等，減少外部元件數量並優化成本結構，目標是將外部元件數量從六十多件減少為約三十件。另外，恩智浦也計畫將LED驅動IC的封裝轉移至東協國家的廠房，並透過多達五十家以上的燈泡客戶龐大訂單，達到以量制價效果。
不同於恩智浦積極調降LED照明驅動IC單價，英飛凌面對LED照明驅動IC降價壓力，則選擇藉由提高LED照明方案整體的性價比，來協助客戶降低整體物料清單(BOM)成本。
提高產品力 英飛凌突顯性價比優勢
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| 圖2 台灣英飛凌行銷經理謝東哲認為，高整合度LED照明驅動IC方案並非降低成本的唯一手段，亦可藉由高性價比的架構與功能設計達成。 |
台灣英飛凌行銷經理謝東哲(圖2)表示，該公司在照明領域耕耘許久，與不少國際一線大廠從直管型傳統螢光燈具至LED照明系統合作多年，深知照明業者對市場的需求，確信單一元件的成本下降並無法滿足客戶長期降低產品成本的需求，反而是追求整體性價比提升，以使BOM成本縮減。因此，英飛凌致力於提供客戶整體效能的升級、更好的轉換效率、更高的流明輸出，以促成整體方案成本的下探。
謝東哲指出，照明技術實現商用化會歷經導入、大量滲透及差異化三個階段，現今LED產業已逐漸邁入大量採用期，成本與效能成為終端消費者採購最主要的兩大考量，球泡燈與符合LED特性的大功率專業照明為兩大市場需求，相對於整體照明市場維持5?8%的穩定成長率，LED照明市場成長率將可望達二位數以上。
隨著LED照明市場進入大量採用的階段，英飛凌將持續在照明驅動IC、MOSFET及微控制器(MCU)等LED照明解決方案，提供客戶更好的成本和效能選擇，以達到減少BOM成本目的，且性能具備市場競爭力。面對接下來的差異化時期，該公司將會提供平台化電源解決方案給客戶，兼具成本、性能及功能設計彈性，助力客戶面對多變的LED照明應用，卡位一般通用照明與利基市場。
除了戮力提升產品成本效益外，LED驅動IC開發商亦投入整合高壓MOSFET的產品研發，解決LED照明系統廠因高壓MOSFET產能吃緊導致出貨遞延的問題，同時贏得重要客戶青睞。
高壓MOS缺貨 晶片商搶推高整合方案
高壓MOS缺貨 晶片商搶推高整合方案
王永斌表示，2013年LED照明市場將會更加蓬勃發展，然目前LED照明系統開發商卻因為高壓MOSFET嚴重缺貨，而陷入擁有眾多訂單卻無法出貨的困境，難以在市場上大施拳腳。
為避免因高壓MOSFET供貨不足影響市場擴展進度，包括恩智浦、英飛凌、意法半導體(ST)、包爾英特(PI)等晶片製造商，已紛紛推出整合高壓MOSFET的LED照明驅動IC方案，以確保客戶LED照明產品出貨無虞，同時藉機壯大在LED照明驅動IC的市場版圖。
張偉超指出，生產整合高壓MOSFET的LED照明驅動IC，須具備高壓製程，不過，囿於高壓製程技術門檻過高，並非所有的晶片商皆有能力發展，因此預期在此波缺貨風潮下，恐將出現LED照明驅動IC供應商勢力消長的態勢。
為大舉插旗高整合度LED驅動IC方案市場，王永斌強調，恩智浦已導入ABCD3高壓製程，預計2013年啟動量產，該製程不僅更適合整合高壓MOSFET，並可減少漏電流，同時省卻LED照明應用不必要的功能，能量產出更高性價比的LED驅動IC產品。
除強化高壓製程技術外，由於現階段僅有意法半導體、東芝(Toshiba)及英飛凌等少數高壓MOSFET製造商供貨，因此為確保高整合方案能順利開發，恩智浦也已做好萬全的備料準備。
張偉超透露，恩智浦預估2012年下半年LED照明市場規模將急速擴張，因此已提早向高壓MOSFET業者採購產品，現今能保證客戶在六至八周內即可取得高整合度LED照明驅動IC方案，未來更將縮短至三至四周即可取貨。此外，恩智浦亦有計畫投資高壓MOSFET廠商，以掌握更穩定的供貨來源。
同樣擁有先進功率半導體製程技術的英飛凌，除早已發動高整合度LED照明驅動IC方案攻勢之外，更大舉透過高彈性的LED照明驅動IC產品策略，以因應不同客戶群的產品開發需求。
謝東哲指出，該公司高整合度功率元件早已量產多年，並應用於不同領域的電源產品中，如一般照明等市場，英飛凌已規畫導入新一代功率半導體製程技術，以帶給客戶更高的性價比，並簡化設計流程，加速終端產品進入市場的速度，因應照明產品多元的需求。
不過，謝東哲認為，高整合度LED照明驅動IC方案需求主要來自特定領域的專用型與客製型專案，且LED照明市場才剛起步，對於功能與性能的要求變化多端，無法使用單一高壓MOSFET因應所有照明應用領域的要求，因此透過高壓製程整合MOSFET的LED照明驅動IC方案必須更有彈性，以迎合不同照明市場所需。
英飛凌除擁有LED照明驅動IC產品線之外，同時具備開發高壓MOSFET的技術能力，針對高壓MOSFET缺貨問題。謝東哲指出，2008年金融海嘯，使得2009年電源客戶採購高壓MOSFET過急而引爆缺貨危機，故於2012年LED驅動IC業者早已有庫存高壓MOSFET的準備，以避免重蹈覆轍，因此雖然該公司目前無法因應急單，但可確保高壓MOSFET長期供應無虞。
現階段英飛凌的高壓MOSFET產品策略分為矽智財(IP)授權與供應產品，前者可讓客戶自行採用授權技術開發高壓MOSFET，可用於生產高整合度LED照明驅動IC。
有鑑於LED照明驅動IC占燈泡成本比重大幅攀升，半導體廠商正面臨極大的成本考驗，因此透過產品和技術策略降低LED照明驅動IC單價，同時確保成本續降以避免犧牲過多毛利率，已為當務之急。預期在晶片商戮力降價之下，LED照明驅動IC占燈泡的比重將會直落，此由美國能源署(DOE)預估2020年前A19規格燈泡的成本結構變化，也可觀察出發展態勢(圖3)。相對而言，無法跟上降價腳步的晶片業者，則恐將面臨市占萎縮的命運，進而牽動全球LED照明驅動IC供應商的勢力板塊挪移。
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| 圖3 2011～2020年A19規格的60瓦LED燈泡成本結構變化 |
