摘要：欢迎大家收听芯片揭秘，我是主播幻实。今天我邀请到国内一家专注于光耦和光传感器研发的企业——宁波群芯微电子股份有限公司（以下简称：群芯微电子），现在坐在我旁边的就是群芯微电子的创始人、董事长陈益群。
00:26 光耦芯片：强弱电系统间的“安全桥梁”
03:42 国产化困境与破局：从技术壁垒到全产业链自主
07:45 市场爆发：新能源驱动下的千亿级增长空间
光耦芯片：
强弱电系统间的“安全桥梁”
幻实（主播）：
欢迎大家收听芯片揭秘，我是主播幻实。今天我邀请到国内一家专注于光耦和光传感器研发的企业——宁波群芯微电子股份有限公司（以下简称：群芯微电子），现在坐在我旁边的就是群芯微电子的创始人、董事长陈益群。
群芯微电子董事长 陈益群 做客芯片揭秘
陈益群（嘉宾）：
大家好，我是群芯微电子的董事长陈益群。
幻实（主播）：
我了解到陈总的公司，在集成电路领域独具特色，作为国内首家专注于光耦研发、生产与销售的企业，行业地位十分的特别。今天来我们栏目，我想请您帮我们科普一下，光耦赛道究竟是一个什么样的赛道？它的产品又该如何理解？您来给我们科普一下。
陈益群（嘉宾）：
好的，光耦（光电耦合器）是一种安规隔离器件，属于集成电路范畴。它的核心工作原理主要是通过发光元件将电信号转化为光信号，在经光敏元件将光信号还原为电信号，在这一光电转换过程中实现信号的传输。这种传输特性使其主要应用于强电和弱电系统之间的信号交互场景。
光耦和光传感产品的在传输中的应用（图源：群芯微电子）
幻实（主播）：
简单理解这算光电转换的芯片吗？把光转换成电后，信号传输过程中能实现哪些风险规避？如果没有这个芯片，还会有哪些影响吗？
陈益群（嘉宾）：
光耦的核心特性在于实现低电压信号向高电压信号的传输，以此来控制高电压设备，例如在电机启动停止等强电环境中，发挥着开关般的关键作用。假如说没有光耦的话，弱电上的信号是没有办法直接送到强电这个环境，而光耦通过光信号作为中间媒介，巧妙地架起了弱电与强电之间信号传递的桥梁。假如没有进行隔离转换，由于它本身是安规器件，高压系统中的信号可能就会直接传递到低压系统。这不仅可能导致人员受到伤害，还会对设备仪器造成损坏。
幻实（主播）：
听您这么一说，确实这是一个不可或缺的集成电路器件。
陈益群（嘉宾）：
是的，这就好比我们人从平原到山上去，需要借助山路或电梯，才能抵达。光耦器件在电路中就起着类似“桥梁”的作用。假如说没有这个“路”或者“电梯”，弱电信号就如同困在平地的人，根本无法直接传输到强电环境中完成控制任务。光耦正是通过光信号的中转，让原本无法直接互通的强弱电系统实现了安全、有效的信号交互。
幻实（主播）：
那是什么样的契机让您在光耦这个赛道创业，能不能给我们揭秘一下背后的故事？
陈益群（嘉宾）：
追溯投身光耦领域的历程，时间跨度颇为漫长。光耦的技术核心在于芯片，其中接收芯片的重要性尤为突出。我自1993年便开始参与光耦核心芯片的设计与制造工作，至今已深耕行业近30余年。长期的实践与钻研过程中，因为这人就是这样的，就是说你越做这件事，越觉得喜欢，你越做就越热爱，就觉得自己对这个东西有感情。转折发生于前些年，全球芯片产业面临供应链安全风险，2018年前后，国内掀起了国产化替代浪潮。当时，光耦芯片市场几乎被国外厂商主导，至今国内事实上现在来讲，也没有特别好的光耦芯片企业，所以我想的话就希望能把它做成一个国产化的芯片。
芯片揭秘 主播幻实（右） 对话
群芯微电子董事长 陈益群（左）
国产化困境与破局：
从技术壁垒到全产业链自主
幻实（主播）：
您刚提到的这点很关键。既然您从1993年就开始接触光耦芯片，而这类芯片从技术属性来说属于传统的芯片品类，并非新兴领域，为什么国产化进程至今仍较为滞后？其难点在哪里？比如说从性能指标还是说在工艺上到底什么地方难？
陈益群（嘉宾）：
光耦芯片国产化的难点，主要源于其作为安规器件的特殊属性。安规器件对可靠性有着极高的要求，这意味着芯片设计、工艺制造到封装环节每一个流程，都必须将安全放在首位考量。所以这就是跟常规的芯片区别的地方，因为常规的芯片大部分都是消费类的，大多应用于手机等设备，即便出现跌落等意外情况，通常也不会引发严重后果。但是光耦芯片不同，以充电器为例，其直接连接到220V电源，一旦芯片存在安全隐患，就可能导致触电、短路等严重风险，因此在生产制造过程中必须执行极为严苛的标准。
光耦芯片可以对220V交流电源，跟家庭用电或者工业用电之间进行有效的隔离,避免人体受到伤害，这是第一点。第二点，光耦芯片的工艺实现跟常规芯片比如数字芯片、模拟芯片、传感芯片或分立器件芯片等都不同。因为光耦是基于模拟和传感之间的一个芯片，它把传感功能和模拟的功能结合在一起，所以说它的整个芯片制造的设备选型到工艺实现，都与常规代工模式存在显著差异。
光耦芯片应用场景（图源：群芯微电子）
幻实（主播）：
结合是指做在一个封装里吗？
陈益群（嘉宾）：
不是 ，是片上结合。制造过程中，我们首先要做一个IC（集成电路）先做模拟器件，然后在IC上面再制作一个传感器，这需要同时懂两方面技术。
幻实（主播）：
所以既要懂IC 设计还得懂传感技术？
陈益群（嘉宾）：
是的，因此需要将两者的工艺整合。在常规工艺中，同时实现模拟工艺与传感工艺具有较高难度。此外，在封装环节也涉及特定工艺要求。以光耦芯片为例，其需实现5000伏以上的隔离内压，这一个标准远超普通芯片。这是由于光耦芯片承担着隔离低压与高压的关键作用，因此对其隔离性能提出严苛要求，而这一要求也直接延伸至封装环节。正因如此，光耦芯片在整个结构设计上，从工艺实现到封装处理，每个环节都有着极为细致的标准与规范。
刚才我讲到的是制造工艺的问题。就是说至少需要两个大工艺平台的结合，这是第一点。第二点是封装环节同样关键，需要进行各类可靠性结构设计。此外，客户在使用过程中也面临很大的障碍。安规器件就相当于，不仅器件本身要通过安规认证，将其导入客户系统板时，系统板需再次通过安规认证；当板子制成完整系统，比如说做成一个电视机，最后仍需要通过安规认证。我们所有产品，包括通过3C认证的产品均需通过安规认证，未经认证的产品禁止销售。因此，从器件、系统板到最终消费者使用的成品，整个链条都需通过安规认证，这一过程难度极大。通常情况下，使用者不愿轻易更换这类器件，因为更换不仅是时间的问题，还有金钱成本，每次认证费用约20-30万元。因此，这一领域不仅资金门槛极高，技术门槛也同样严苛。
市场爆发：
新能源驱动下的千亿级增长空间
幻实（主播）：
市场目前处于怎样的发展态势？是不断壮大，还是已趋于成熟稳定？
陈益群（嘉宾）：
光耦器件市场的发展呈现出明显的阶段性特征。在新能源产业兴起之前，光耦器件主要应用于各类电源系统，比如常规常规低压的5V电源、充电器快充模块、小家电电源，以及空调室内外机的信号通讯等场景，行业处于稳定发展阶段，年增长率约为9%。
群芯微光电耦合器产品系列（图源：群芯微电子）
近年来，随着新能源汽车、充电桩、储能、光伏逆变等新能源领域的快速发展，光耦器件市场迎来了爆炸式增长。以新能源汽车为例，产能从最初的几十万台迅速攀升至如今的1000多万台，未来更有望达到数千万台规模。在新能源产业的强力带动下，光耦器件市场正从平稳增长期迈入高速扩张阶段。储能领域同新能源汽车一样，从30吉瓦、50吉瓦快速攀升至100吉瓦、200吉瓦、直至300吉瓦，近几年新能源行业的增长速度几乎以翻倍态势推进，发展势头极为迅猛。在这个一过程中，无论是直流与交流的电能转换，还是动力系统的升级，如新能源汽车从400伏的平台向800伏的平台的跃迁，都离不开光耦器件的应用。可以说，正是新能源产业的高速发展，推动着光耦产品在近年来获得了前所未有的市场机遇与发展空间。
幻实（主播）：
这个过程确实很不容易。刚才说到新能源汽车，群芯微电子在这个方向有什么进展吗？
陈益群（嘉宾）：
说实话，对任何一家产品公司而言，当然也包括像我们群芯微电子这样的产品公司，最希望做的就是车规产品。那就是如同“皇冠上的明珠”，代表着行业最高标准。
幻实（主播）：
在最具挑战性的领域，研发最难的产品，确实需要非凡的实力。你们目前是否已客户导入？相关的认证是否通过？
陈益群（嘉宾）：
群芯微电子成立5年多，已有幸与国内前三的新能源车企，建立产品合作。目前，我们是国内少数能在新能源汽车领域实现产品规格与覆盖度双重突破的企业，这为后续发展奠定了坚实基础。
幻实（主播）：
车企导入新产品需要极大信心，毕竟车规级器件关乎安全，容不得半点马虎。
陈益群（嘉宾）：
是的，车规认证的严苛程度远超想象。首先是产线资质，需具备三年以上同类产品生产经验，才能申请IATF 16949车规产线的认证。完成产线认证后，产品需通过AEC-Q100/Q101/Q102 等车规级可靠性测试，涵盖环境应力、寿命、功能安全等数十项严苛指标。
幻实（主播）：
也就是说，从生产环境到产品性能都要经历层层考验。
陈益群（嘉宾）：
正是如此。整个过程我们全程争分夺秒，从工厂建设到光耦研发、车规产品落地，每一步都精准踩点，最终用5年时间，完成了这场“车规级马拉松”，这在行业内已属于极快的推进速度。
幻实（主播）：
现在看来成果显著，但当年您为何敢自建工厂？毕竟这需要巨大投入，为何不选择代工，这条路上是否有不得不为之的原因？
陈益群（嘉宾）：
这是关键所在，光耦芯片的设计与工艺具有极强的特殊性，基本无法通过标准代工厂实现。国内光耦产业曾存在产业链割裂的问题：以往国内工厂多聚焦于晶圆制造，而封装环节则由大量其他企业承担，这种“两端分离”的模式导致技术协同性不足，难以直达终端需求，最终制约产品性能提升。正如我前面讲的，封装环节国内尚未完全突破技术瓶颈，晶圆制造领域也存在工艺短板，这种产业链的不完整性反而为行业带来了机遇。唯有打通从晶圆设计、制造到封装测试的全链条技术，构建垂直整合的产业体系，才能真正提升国产光耦的竞争力，填补高端市场空白。
幻实（主播）：
这是一个勇敢者的游戏，更需要硬核实力支撑。
陈益群（嘉宾）：
没错，从行业趋势看，当下产业链竞争日益激烈，断链风险加剧，若将核心技术寄托于外部代工，我认为有很大的风险。我们虽然希望能让别人帮我代工，希望能跟大家去分享，但是事实上不是很如意。全球范围内具备这类特殊工艺能力的企业都屈指可数，更不用说国内真正做得好的其实也没有多少了，这也迫使我们必须以自主研发为核心驱动力，在技术深水区持续深耕。
幻实（主播）：
所以说你们能走到今天确实堪称“幸存者”，5年时间从研发到产品落地、再到获得客户认可，这条路肯定是不容易的。但正如行业调侃：“真男人都是要做Fab（晶圆厂）”，唯有掌控全产业链，才能在高端市场站稳脚跟。
陈益群（嘉宾）：
我也很羡慕只做设计然后委托代工厂的模式，这样能有更多的精力聚焦产品未来方向。但现实往往就是这样的，就是说没有现在就更没有未来。
幻实（主播）：
确实是这样。那么除了刚刚聊到的汽车市场，如低空机器人、低空飞行器等现在很火的赛道，我也想问问您，光耦器件在这些领域是否存在机会？群芯微电子有没有关注这些市场？
陈益群（嘉宾）：
这些市场我们一直有关注。其实无论是IoT机器人还是低空经济，都离不开电源技术。正如前面提到的，储能系统、逆变器、充电系统等核心环节，都需要光耦的技术支撑。未来我们会针对这些领域开发更多匹配的产品，深度参与新兴市场的发展。
幻实（主播）：
我还有一个问题，光耦属于相对小众的领域，掌握核心技术的公司较少，国外龙头企业对我们的专利封锁是否严重？我们实现自主可控的路径空间有多大，挑战是否依然艰巨？
陈益群（嘉宾）：
在芯片领域，知识产权（ip）至关重要，我们对此始终高度重视。光耦的核心技术路线本身它是确定无疑的，但实现技术目标的路径可以多样化。我们通过采用新材料、创新设计结构、深化对新应用场景的理解，开发出具有自主知识产权的产品，并据此布局了一系列专利。事实上，国外专利并非不可参考，但我们的技术路径始终坚持差异化创新。目前，我们的产品的参数和规格已优于国外成熟竞品。
幻实（主播）：
所以我们国内光耦芯片，虽然是后发的，但是并不弱。
陈益群（嘉宾）：
是的，关键因素就是因为整个新能源领域的增长非常快，而这些领域恰恰又是我们国家最具有显著优势的赛道。我们很幸运能够与这些高速发展的产业紧密契合，在这个过程中，我们把光耦的技术做得更好。
幻实（主播）：
今天非常开心能听陈总分享光耦这一“像空气一样重要“的关键部件的国产化进程。越是大家看起来好像很常见的东西，其背后的技术攻坚越艰难，尤其是在安全性要求极高的场景下。期待陈总的公司发展蒸蒸日上，早日实现IPO，也欢迎您再次做客芯片揭秘，带来更多国产化突破的故事。
光耦作为通过光电转换实现强弱电信号交互的关键器件，其技术路径需融合模拟与传感工艺，在芯片制造、封装等环节均有严苛要求（如5000伏以上隔离耐压）。当前市场在新能源产业驱动下呈爆发式增长，尤其在新能源汽车、储能等领域需求激增，技术正朝高隔离性能、小型化方向演进。国外光耦技术起步早、专利布局完善，日本东芝、松下，美国博通、安森美等巨头凭借成熟产品长期主导高端市场；国内虽国产化进程滞后，但近年在新能源浪潮推动下，部分企业如群芯微电子通过自建工厂打通“设计-制造-封装”全产业链，以车规级产品为突破口，完成IATF 16949产线认证及AEC-Q系列车规产品认证，实现与国内头部车企合作，产品性能已优于部分国外竞品。群芯微电子的经验表明，垂直整合产业链、聚焦高端市场认证、差异化技术创新及知识产权布局是破局关键。
未来国内企业需持续加码研发攻克工艺难点，强化产业链协同降低成本，同时关注低空机器人、IoT等新兴场景提前布局适配产品，以创新驱动实现全行业自主可控与市场突破。
来源：芯片揭秘
