2022年11月15日至11月17日，意法半導體攜最新產(chǎn)品亮相2022慕尼黑華南電子展，所有展品覆蓋了智能出行、電源與能源管理、物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)三大領(lǐng)域。除了帶來眾多展品和陣容強大的專家團隊外，意法半導體還發(fā)表了兩場演講，其中一場是探討如何使用STM32和無線連接技術(shù)開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，另一場是討論碳化硅、氮化鎵等寬禁帶半導體及其對實現(xiàn)碳中和目標的影響。
展會期間，中自網(wǎng)邀請到意法半導體功率、分立及模擬器件部門應用開發(fā)經(jīng)理陳偉，就本次展會意法半導體重點展出的產(chǎn)品和解決方案進行介紹，窺一斑而知全豹，我們可以從中了解到即將到來的趨勢變化。
碳化硅和氮化鎵產(chǎn)品成方案“主角”
電子行業(yè)賦能智能出行、電力與能源、物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)等領(lǐng)域促進工業(yè)的發(fā)展，這三大領(lǐng)域在疫情出現(xiàn)后一直呈現(xiàn)出加速的態(tài)勢發(fā)展。而ST的長期戰(zhàn)略基于這三個賦能趨勢實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標。
“我們在智能出行領(lǐng)域主要特點是基于數(shù)字化的控制平臺STM32，為客戶打造更安全、更環(huán)保、更智聯(lián)的產(chǎn)品和出行體驗。”陳偉表示，在電源和能源領(lǐng)域，ST有很多基于STM32 數(shù)字化的電源解決方案，還有很多應用ST第三代半導體材料碳化硅和氮化鎵的方案，這些方案可以幫助客戶全方位地提高電源的轉(zhuǎn)換效率。此外，物聯(lián)網(wǎng)&互聯(lián)可以提供基于ST豐富的產(chǎn)品，如傳感器產(chǎn)品、嵌入式處理、連接技術(shù)、無線應用、智能家居等解決方案。
30kW三相VIENNA PFC、基于ST的碳化硅MOSFET和STM32的3kW的5G通信電源、基于STM32的2KW三相交錯并聯(lián)的ZVS TTP PFC、基于氮化鎵SGT120R65AL和MasterGaN1的19V-200W的AC-DC適配器、基于數(shù)字控制器ST-ONE和氮化鎵芯片MasterGaN 的65W USP PD適配器方案、100W無線充電方案以及給電動工具充電的無線充電方案，這些都是本次展會在電源和能源領(lǐng)域重點展出的產(chǎn)品和解決方案。
“這些方案都是通過使用ST的碳化硅和氮化鎵產(chǎn)品來提高電源的效能和它的轉(zhuǎn)換效率。”陳偉進一步舉例，像3kW的5G通信電源使用了ST的碳化硅MOSFET， 它的Qg和寄生電容很小，這樣使得整機的效率非常高，可以滿足通信電源80+效率標準最高的鈦金效率的標準。
通過優(yōu)化整體方案進行成本控制
以目前的工藝來講，第三代半導體的成本還是遠高于硅基半導體，那么意法半導體在應用第三代半導體的同時如何提高自身的性價比呢？“通過優(yōu)化整體方案進行成本控制。”這是陳偉給出的答案，他以氮化鎵的適配器為例，同樣的耐壓和導通電阻，一顆氮化鎵的功率管會比一顆硅基的MOSFET貴一些。但是從整體方案來看，氮化鎵的功率管可以提高開關(guān)頻率和效率，效率提高使得熱管理更好，產(chǎn)品的體積也更小，這就省下了一部分機械方面的成本。
“我們一直在研究的不僅是碳化硅、氮化鎵功率管的技術(shù)，而是要針對性的發(fā)揮他們的優(yōu)勢。減少整個系統(tǒng)的成本或者減少整個方案的成本，性價比會更高。”陳偉表示，相信隨著氮化鎵和碳化硅技術(shù)的發(fā)展，市場規(guī)模會越來越大，應用也會越來越廣，因此成本也會逐步降下來。
談及意法半導體在碳化硅上的優(yōu)勢時，陳偉稱，意法半導體是業(yè)界少數(shù)具有高可靠性、高能效碳化硅功率半導體研發(fā)的領(lǐng)導廠商之一，并始終致力于技術(shù)的研發(fā)與升級。意法半導體的碳化硅MOSFET是最早提出使用，并于2017年就量產(chǎn)了150毫米的晶圓。2023年意法半導體將要發(fā)布第四代的碳化硅MOSFET，可以說意法半導體的每一代碳化硅產(chǎn)品基本都會領(lǐng)先于市場。此外，意法半導體的碳化硅市場占有率非常高，全球的市占率超過40%。產(chǎn)品系列也十分豐富，650V/750V/1200V/1700V的碳化硅MOSFET，正在研究的2200V的碳化硅MOSFET以及10KW/30KW/60KW/150KW等碳化硅模塊。
最新技術(shù)助力本土企業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新
據(jù)了解，新能源汽車的快速發(fā)展是碳化硅功率器件應用的主要驅(qū)動力，碳化硅功率器件可助力新能源汽車提升加速度、降低系統(tǒng)成本、增加續(xù)航里程以及實現(xiàn)輕量化等。2021年9月，特斯拉宣布旗艦車型Model3將搭載意法半導體的碳化硅功率器件，此舉是碳化硅“上新能源車”的里程碑事件。
陳偉表示，意法半導體的碳化硅產(chǎn)品是最早應用在電動汽車里并且大量被量產(chǎn)使用的，作為SiC功率MOSFET市場的領(lǐng)導者，意法半導體整合先進的設(shè)計技術(shù)，進一步挖掘 SiC的節(jié)能潛力，繼續(xù)推動電動汽車和工業(yè)市場變革。意法半導體同時還將利用碳化硅產(chǎn)品在電動汽車領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗，將碳化硅的應用領(lǐng)域逐步推廣到工業(yè)電源、儲能、逆變、太陽能逆變等領(lǐng)域。
目前，意法半導體可提供全面的出行解決方案，涵蓋汽車數(shù)字化和電動化、車身控制和舒適系統(tǒng)、導航定位系統(tǒng)等，從車內(nèi)到車外，以創(chuàng)新、炫酷、安全、可靠的解決方案，帶來全新出行體驗。
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