厂商积极扩产应对光耦市场旺盛需求
多年来，光电耦合器产品的市场供应一直不太稳定，有时甚至出现供应短缺的情况。从2014年全球光电耦合器市场的发展来看，在应用端对绿色能源需求增长的推动下，用户对产品的安全性、舒适性要求日益提高，使得光电耦合器市场的总体需求呈现出增长的势头，预计2015年市场仍将保持这一上升趋势。为了保证产品的稳定供应，提高生产效率及积极扩充产能，成为了当前一批业内重要供应厂商的主要应对策略。
在市场上供应方面，部分业界厂商反映，2015年光电耦合器产品的价格将会保持平稳状态，在激烈的市场竞争中，厂商必须能够以高标准的品质和利用价值，来增添产品的竞争力。此外，值得关注的是，除了传统的工业市场，一些新兴应用行业也在逐渐冒升之中。例如电源管理、可再生能源和汽车电子等市场将有望在2015年以超越工业市场的速度成长，为此，用于这些行业的所有与光电耦合器相关的产品(如数字光电耦合器、栅极驱动器和电流/电压传感器等等)都将会是颇具成长潜力的开发领域。
近年来，工业领域中的电气隔离要求变得更加严格，无论是工业自动化、逆变器等传统应用，还是可再生能源和汽车电子等新应用，都要求产品具有高性能和高隔离可靠性的特点，这些推动了下一代功能丰富的光电耦合器产品的开发。
对此，安华高科技(Avago Technologies)隔离产品部市场营销工程师郭再兴分析道，随着市场对更高电源效率和产品小型化的要求，那些具有低功耗、低电压和更高运作温度的集成功能型光电耦合器成为了最佳选择，而安全要求更严格的应用还需要更高的隔离电压。要满足这些严苛的应用要求，就必须使用以先进LED和IC设计开发的、功能丰富的高性能光电耦合器产品。
功能集成化产品受欢迎
“人们开始愿意为具备更好性能和集成功能的光电耦合器产品支付更高的价格，因为这些产品有助于节省系统成本和简化整体电路设计。”郭再兴补充说。目前，安华高持续投资开发用于光电耦合器的LED、IC和封装技术，陆续推出了一系列满足工业、汽车和军事/航空航天应用所需的隔离功能要求的新产品，包括：可提高电源效率的低功耗/低电压(低至2.5V电源电压)数字光电耦合器;用于严苛环境的更高运作温度的工业/汽车系列光电耦合器(高达125℃);具有集成功能以节省空间、并降低总体系统成本的光电耦合器;具有更宽爬电距离/电气间隙(高达14mm)以用于更高隔离电压的光电耦合器等。
针对工业市场的开发和推广，东芝电子(中国)有限公司技术统括部分立器件应用技术科经理刘剑锋也指出：“在这一领域，高速逻辑IC光耦和门级驱动光耦是关键产品，开发的重点包括不断降低生产成本，以及逐步拓展工业应用中低功耗、高可靠性、高工作温度、高集成度的新产品。”
以东芝新近发布的智能型栅极驱动光耦TLP5214为例，其集多种功能于一身，包括：IGBT去饱和检测、主动米勒钳位和故障检测，将之前外部电路部件中所具有的特性整合至单一的封装中，有助于降低实施故障检测和保护操作的系统成本、设计成本、和设备的占用面积，同时具备高达110°C(通过采用具有更长使用寿命的LED来实现)的高温工作能力。
“东芝自身能够提供大部分关键材料和工艺，如LED芯片、光耦IC芯片和封装工艺，借助东芝在可见LED上丰富的经验和知识，可以转化为光耦中高亮度、高工作温度和长寿命的红外LED技术;而在光耦的IC部分，东芝也采用先进技术，结合公司内部多种多样的分立器件，如功率MOSFET、逻辑IC、存储器、LSI等等，为客户提供高价值的整体电路设计方案。”另据了解，东芝已连续四年保持全球光耦市场销售额第一的位置，目前公司计划加大在泰国工厂的产能，目标是在接下来的两年内将产能翻倍，并且其在泰国工厂投入的均为高效率生产线，以提高产出量和产品品质，增加生产的灵活性。
封装方式更迭升级
为了达到更高的集成度和隔离电压，开发光电耦合器的新型封装方式也同样十分重要。“特别是拉伸封装(Stretched Package)的光电耦合器日益流行，它体积较小，但具备更宽的爬电距离/电气间隙，目前正在替代较旧的标准DIP封装光电耦合器产品，预计这类光电耦合器产品的出货量将会超过去年。”郭再兴说。
东芝也于近期新增了据称为工业领域内最薄等级的封装方式SO6L，产品线包括晶体管光耦TLP385、驱动光耦TLP5701、轨到轨输出栅极驱动光耦TLP5754和高速逻辑IC光耦TLP2761。其中，TLP385的2.3mm(最高)低高度比DIP4型封装产品降低了45%，其绝缘规格与DIP4 F(宽引线)型封装产品相当，并保证了8mm(最小)的爬电距离和净距离，以及5kVrms(最低)的绝缘电压，可代替传统的DIP4引脚封装产品，用于具有严格高度限制要求的应用中，有助于开发体积更小的电子设备。
另外，在高速通信光耦合器的开发上，ISOCOM正在开发高速通信光耦合器宽体版和小封装光继电器，该公司中国区市场总监Edward Cai介绍道：“高速和小封装芯片在技术开发上更具有挑战性，尤其是对于光电耦合器来说，因为它们与电路安全相关。”去年ISOCOM发布了高速通信多通道光耦合器，并且还有较小的半间距封装系列，据介绍，其新型宽体版高速通信光耦合器将在今年上半年推出，微型继电器则可能稍晚一点。目前ISOCOM光耦的出货量可达到每月3000万片以上，并且正在扩充新的生产线，预计可使产能翻倍。
新兴市场开发仍存阻力
从目前光耦合器厂商的开发进展来看，在对电源管理、可再生能源和汽车电子等市场的开发中，仍存在不小的阻力。以电动汽车或混合动力车(EV/HEV)市场为例，随着目前汽车制造商对光耦合器和固态继电器的需求不断增长，以满足车载电池管理系统和充电站对隔离和开关应用的要求，一些光电耦合器厂商纷纷涉足这一领域。但由于当前市场上还没有统一的BMS汽车电池设计标准，使得每家汽车制造商都不愿分享其设计，不同汽车制造商对元件的封装和电气参数要求也各不相同，这令到光耦合器制造商难以理解隔离和开关的技术要求。
Vishay光电子部门亚洲区市场部总监Jason Soon说：“光耦合器制造商难以决定在制造AEC-Q101汽车级光耦合器产品时应投资于哪种封装或类型(且在决定时要承担一定的风险)。简言之，确定未来的明星产品是困难的，投资于错误的封装线或开发错误的光耦合器类型会使生产线利用率不足，并且无法在合理的时间内获得投资回报。”但与此同时，Soon也认为，汽车行业的电池系统和充电站的设计标准很快就会出现，随着行业巨头已宣布开放其专利技术，将有利于促进行业标准的制定，由此会带来光耦合器和固态继电器在未来几年内的增长机会，光电耦合器厂家应加大研发力度，推出更有针对性的产品系列。
“在对这类市场的开发过程中，我们观察到的一个新的趋势是要求元器件具有更大的爬电距离，这是由于可再生能源等行业需要更高的工作电压。”Soon表示。为此，Vishay采用宽体(Widebody)封装技术来提供具有更大爬电距离的各种光耦合器解决方案。“尽管这种封装方式已问世多年，但现在许多厂商都在推出这种封装方式的产品，制造商仍然在寻求更低高度和更大爬电距离的封装技术。另外，针对工业应用的高隔离电压(>10KV)光耦合器需求的增长，Vishay的CNY64/65/66高隔离电压光耦合器也为客户提供了一种有效和低成本的解决方案。”
最近几年，Vishay一直保持投资于自动化水平更高、更灵活的生产线，并且与多家中国分销商建立了业务关系。尤其是在对新兴市场的开发中，Vishay鼓励所有员工在执行每项任务时“Think Automotive Quality”，为市场提供高品质的光耦合器产品以及广泛的被动和其它分立元件，以适应市场需求的高速增长，保障产品供应的连续性和市场供应计划的实现。
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