2022年11月15日至11月17日，意法半導體攜最新產品亮相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、物聯網與互聯三大領域。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和無線連接技術開發物聯網系統，另一場是討論碳化硅、氮化鎵等寬禁帶半導體及其對實現碳中和目標的影響。
展會期間，中自網邀請到意法半導體功率、分立及模擬器件部門應用開發經理陳偉，就本次展會意法半導體重點展出的產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。
碳化硅和氮化鎵產品成方案“主角”
電子行業賦能智能出行、電力與能源、物聯網和互聯等領域促進工業的發展，這三大領域在疫情出現后一直呈現出加速的態勢發展。而ST的長期戰略基于這三個賦能趨勢實現可持續發展的目標。
“我們在智能出行領域主要特點是基于數字化的控制平臺STM32，為客戶打造更安全、更環保、更智聯的產品和出行體驗。”陳偉表示，在電源和能源領域，ST有很多基于STM32 數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換效率。此外，物聯網&互聯可以提供基于ST豐富的產品，如傳感器產品、嵌入式處理、連接技術、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三相交錯并聯的ZVS TTP PFC、基于氮化鎵SGT120R65AL和MasterGaN1的19V-200W的AC-DC適配器、基于數字控制器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域重點展出的產品和解決方案。
“這些方案都是通過使用ST的碳化硅和氮化鎵產品來提高電源的效能和它的轉換效率。”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頻率和效率，效率提高使得熱管理更好，產品的體積也更小，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，而是要針對性的發揮他們的優勢。減少整個系統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的發展，市場規模會越來越大，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勢時，陳偉稱，意法半導體是業界少數具有高可靠性、高能效碳化硅功率半導體研發的領導廠商之一，并始終致力于技術的研發與升級。意法半導體的碳化硅MOSFET是最早提出使用，并于2017年就量產了150毫米的晶圓。2023年意法半導體將要發布第四代的碳化硅MOSFET，可以說意法半導體的每一代碳化硅產品基本都會領先于市場。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。
最新技術助力本土企業實現產品創新
據了解，新能源汽車的快速發展是碳化硅功率器件應用的主要驅動力，碳化硅功率器件可助力新能源汽車提升加速度、降低系統成本、增加續航里程以及實現輕量化等。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品是最早應用在電動汽車里并且大量被量產使用的，作為SiC功率MOSFET市場的領導者，意法半導體整合先進的設計技術，進一步挖掘 SiC的節能潛力，繼續推動電動汽車和工業市場變革。意法半導體同時還將利用碳化硅產品在電動汽車領域的豐富經驗，將碳化硅的應用領域逐步推廣到工業電源、儲能、逆變、太陽能逆變等領域。
目前，意法半導體可提供全面的出行解決方案，涵蓋汽車數字化和電動化、車身控制和舒適系統、導航定位系統等，從車內到車外，以創新、炫酷、安全、可靠的解決方案，帶來全新出行體驗。
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