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  • 1   2018-08-20 氮化镓IC将改变电动汽车市场 (编译服务:集成电路)     
    摘要:

    节能减碳意识兴起,这股风潮也连带席卷汽车产业,电动车需求开始快速攀升。为有效提升电动车整体功率并减少车体重量,采用新一代功率半导体可说是势在必行,氮化镓便应运而生;透过氮化镓IC,未来的电动汽车将更快、更小、具更佳的性能,同时实现更低的能源损耗。

    随着全球能源结构朝向低碳能源和节能运输转移,节能汽车产业亦正面临着挑战。如今,整个电动汽车(EV)市场的成长率已经超过传统内燃机(ICE)汽车市场成长率10倍。

    预计到2040年时,电动汽车市场将拥有35%的新车销量占有率,对于一个开始大量生产不到10年的市场而言,如此的新车销售市占是引人注目的。

    随着整个汽车产业从基于机械之系统朝向数位统转变,与电池、电子系统及系统元件创新相结合的经济规模,对电动汽车的成长发挥了相当重要的作用。电动汽车制造商和设计人员青睐于数位设计,而市调机构Canaccord Genuity预计,到2025年时,电动汽车解决方案中每台汽车的半导体构成部分将增加50%或更多。

    本文将探讨氮化镓(GaN)电子元件以及一部分碳化硅(SiC),在不增加汽车成本的条件下如何提高电动汽车的功率输出和效能。

    增加功率为电动车首要任务.

    电动汽车类别通常包括纯电动车(BEV)和插电式混合动力汽车(PHEV),也可以包括混合动力汽车(HEV)。尽管该类汽车更依赖内燃机而非电动推进系统,考虑到开发混合动力汽车所需的电子元件数量,本文将混合动力汽车界定为电动汽车的范围。

    电动汽车产业鼓励创新电气系统的设计和开发,以取代以往的机械系统,例如:

    .空调机组:向无刷直流或三相交流电机驱动压缩机转移。

    .真空或气动控制:向电子控制模组(ECM)转移。

    .线控驱动(DbW)系统:向高功率机电执行器转移。

    .停车制动器:向电动卡钳转移。

    .驱动轮系统:向端到端电气化转移。

    逻辑上,这些系统需要电子零件,包括众多半导体元件。有鉴于先进的电池管理技术,还将有更多的半导体介面不断涌现。上述系统通常依靠由12V电池供电的电路中的中低压硅(Si)MOSFET(≤150V)。目前业界正透过更高电压电池(24V和/或48V)来替代12V电池,以适应更高的电力需求,而不增加电线线径及布线成本;此替换过程同时也减少了铜线的重量,提高了驱动效率。

    到目前为止,驱动轮电气化还要求汽车拥有第二个250V~450V高压(HV)电池以及配套电子设备,原因在于预计未来电池电压将升高,这将需要更新更先进电子设备。

    突破成本效益有助电动车普及.

    相较于传统内燃机汽车,这一点更为明显。对于电动汽车而言,每一点重量都很重要。太重会降低产品使用寿命和消费者体验品质,而且与任何产品一样,成本控制(理想情况下/降低成本)仍然是重点所在。即使设计中增加了新功能,整体系统成本也必须顺应市场对价格的压力。

    所有这些新系统的推出,大幅增加了半导体和其他电子产品的数量以及所需的电池功率,理论上,这意味着更多的重量和更高的成本。一般而言,随着汇流排电压的增加,硅电晶体开关的成本会更高,这与汽车电气化的要求是相对的。此外,一些新的车载系统的性能需要超多数量的硅元件,进而增加了系统规模、重量和成本。

    实质上,新型电动汽车系统难以支援HV Si MOSFETs、IGBTs和Superjunction等现有半导体技术。相反的,该产业正在转向功能强大的宽能隙(WBG)技术,包括SiC和硅基氮化镓(GaN-on-Si),这两种突破性技术都在电动汽车市场中占有一席之地(表1)。

    与Si IGBT相比,SiC提供更高的阻断电压、更高的工作温度(SiC-on-SiC)和更高的开关速度。这些功能对于牵引逆变器来说是最佳的,因为它们需要间歇性地将大量能量传输回电池。与此同时,硅基氮化镓开关为从低kW到10kW宽范围的供电系统带来益处,即交流到直流板载充电器(OBC)、直流到直流辅助功率模组(APM)、加热和冷却单元等。

    氮化镓的魅力在于其拥有超越硅的几个属性。氮化镓提供更低的开关损耗;更快的速度,类似RF的开关速度;增加的功率密度及更好的热预算。此外对电动汽车尤为重要的是,可降低整个系统规模、重量和成本。

    氮化镓还能够让工程师利用这些属性建构系统,像是无桥式图腾柱(Totem-pole)功率因数校正(PFC)。随着图腾柱PFC系统功率需求的增加,氮化镓的益处也随之增加(图1)。总而言之,氮化镓提供更低的开关损耗、更快的开关速度、更高的功率密度、更佳的热预算,进而提高电动汽车的功率输出和效能,且降低了重量和成本。

    图1 传统升压CCM PFC对比采用GaN的无桥式图腾柱PFC

    汽车电气化须保证品质.

    汽车产业朝向汽车电气化的转变,不仅改变了所用技术的类型,而且对汽车供应商进行了重新定义。传统的一级供应商从制造机械系统开始,而不是从电气系统开始,虽然这些传统公司已经开始针对需求开发电气系统,但是人们对更智慧、更具创新性的电气化的需求却为非传统供应商带来了机会。

    车载电力转换系统最简单的形式为基本的交流到直流、直流到交流以及直流到直流转换器。这些转换器广泛应用于当今众多市场和应用中,包括电源、电信和非机载电池充电器。

    将这些系统提供给汽车行业对交换式电源(SMPS)原始设计制造商(ODM)来说,是一项简单且合乎逻辑的市场拓展,这些制造商也很渴望填补汽车市场不断扩大的需求缺口。事实上,鉴于先进的电气系统(特别是使用氮化镓的电气系统)需要花费数十年来开发大量专业技术,这种新的采购理念是大势所趋。

    汽车业受到高度监管,通常须要采购可查来源元件才能达到最佳的品质和可靠性,以此证明其性能满足汽车电子委员会(AEC)产业标准。SMPS ODM需要置身于满足这些标准的先进半导体元件和主动元件的供应商网路中。

    对于氮化镓来说,在更关键的电子子系统之一,符合AEC标准的元件已经存在,即配对的电源开关元件和闸极驱动器。

    氮化镓实现更低能源损耗.

    氮化镓材料的节能特性和处理高电压操作的性能不会导致功耗下降,进而为设计人员在将来设计电动汽车时提供了决定性优势,这包括更低的开关损耗、更快的开关速度、更高的功率密度、更出色的热预算,并进一步降低重量和成本。除了电动汽车市场之外,基于氮化镓的电子产品也为进一步降低资料中心和消费类设备的功耗提供了良机。电动汽车的设计者自从市场形成以来就已经实现了前所未有的创新,随着汽车不断的数位化,未来将会出现更多变化。未来的电动汽车将更酷、更快、更小,为驾驶者(和自动驾驶员)带来惊人的性能提升,同时实现更低的能源消耗。

    来源机构: 摩尔芯闻 | 点击量:21
  • 2   2018-08-20 三星公司未来将主要生产QLED及Micro LED面板 (编译服务:集成电路)     
    摘要:

    OLED电视目前在高端电视的占比已经超过了5成,现在已经有十几家国内外电视企业选择与LGD结盟,再加上广州的新厂将在明年投产,OLED电视似乎已经开始取得领先优势。三星本来也有意发展OLED电视面板,不过近期情况有点变化,三星表示将采用“双轨”商业策略,主要用来生产QLED及Micro LED面板。 在主流的TFT-LCD领域,中国两大面板生产企业京东方和华星光电实力雄厚,在建或已投产10.5/11代面板生产线,韩国两大面板生产企业只能选择发展新的面板技术。三星电视当年发展OLED面板针对智能手机市场,目前它的中小尺寸OLED面板业务已成为仅次于存储芯片业务第二大利润来源,本来它有意发展电视用OLED面板,不过面对LGD在电视用OLED面板市场占据优势的局面,它选择了发展QLED电视,今年初它又领先其他企业发布全球首款microLED电视。 在色彩显示、黑色纯度、亮度、响应时间等方面,QLED与OLED各有优点,不过OLED电视机更轻、更薄、更节能并提供迄今为止最佳的可视角度,同时LGD已联合更多的电视机厂商,似乎QLED电视技术正逐渐落于下风。不过OLED电视的弱点也非常明显的,那就是寿命较短、容易出现烧屏等问题,而microLED恰恰可以解决OLED技术的弱点。 不过就目前来说microLED面板生产技术还有待改进,其大规模生产还面临困难,而三星电视也不希望microLED面板技术影响它的主要利润来源的中小尺寸OLED面板业务因此先针对饭店、商店、体育场、博物馆等商业用户推Micro LED电视,microLED技术要取代OLED还需要时间

    来源机构: 大半导体产业网 | 点击量:22
  • 3   2018-08-20 可替代用于OLED、LCD等设备LTPS的全新TFT技术 (编译服务:集成电路)     
    摘要:

    据外媒报道,总部位于美国的Solar-Tectic公司,日前在宾汉姆顿大学和Blue Wave Semiconductor的协助下,获得了全新薄膜晶体管(TFT)技术专利,该技术将有助于提高有机发光二极管(OLED)、有源矩阵OLED( AMOLEDs)、液晶设备(LCD)显示器以及太阳能电池设备的效率并降低其成本。

    与用于制造驱动显示器像素并需要昂贵的准分子激光退火的TFT的传统低温多晶硅(LTPS)工艺不同,这种新工艺是由金属诱导结晶(MIC)衍生而来的,并且使用改性液相外延电子束工艺,能够在低至232°C的温度下,在金属氧化物,如氧化镁缓冲基板上沉积薄金属层,然后沉积最终的汽化硅(Si)层并结晶成约50至100nm厚的薄膜,整个流程没有任何金属残余物。

    通过使用拉曼光谱和X射线光谱对Si膜进行的分析显示出了高达188cm2/Vs的电子迁移率(而传统的LTPS电子迁移了则为100cm2/Vs)。

    研究人员希望通过使用ST和BWS定向的MgO(111)薄膜缓冲基板进一步提高晶体尺寸,从而进一步提高电子迁移率,最终提高设备效率并有效降低成本。

    来源机构: 大半导体产业网 | 点击量:22
  • 摘要:

    Cadence设计系统公司(NasDaq:CDNS)今天宣布,全球UNIHIP公司(GUC)采用了Cadence Palux Z1企业仿真平台,在半导体行业,以加速系统芯片(SoC)的设计和驱动创新。通过将钯Z1仿真平台与Cadence XCELLμ进行并行逻辑模拟,使GUC工程师能够应用更复杂的SoC验证测试场景,具有完全调试可见性。

    钯Z1仿真平台允许GUC在验证过程中改进硅验证系统,优化硬件和软件集成,以确保可靠性,其编译能力也使得GUC在全芯片仿真模型构建中获得了更多的预布线时间,也有助于GUC工程师快速调试并探索设计变更20X,这在其他设计方案中是不可行的。

    全球UnHIPH公司总裁肯晨博士说:“在比较了市场上的替代方案后,选择了Cadence公司的钯Z1企业仿真平台,验证了其在ASIC验证生产率和模型通用性方面的有效性。”

    来源机构: Cadence铿腾电子科技有限公司 | 点击量:44
  • 5   2018-08-20 半导体收购规模可能受到限制 (编译服务:集成电路)     
    摘要:

    随着对芯片合并协议的监管审查日益严格,各国保护国内技术的努力以及全球贸易摩擦的升级,类似高通公司在7月底以440亿美元收购恩智浦半导体这样的行为已经不复存在,这些都表明半导体收购交易正在达到规模上限。在当环境下,半导体收购超过400亿美元的事件正在变得越来越不可能发生。

    在过去三年中,全球半导体产业已经被历史性的并购浪潮所重塑,基于IC Insights收集的数据, 2015年宣布了创纪录的1073亿美元半导体收购协议,2016年,半导体并购协议第二高达到998亿美元, 但是2017年半导体收购公告总额达到283亿美元,远低于2015年和2016年。根据IC Insights公布的并购交易记录,在2018年的前六个月,半导体收购公告的总价值只约为96亿美元。

    来源机构: IC Insights | 点击量:48
  • 6   2018-08-20 pSemi推出首款单片SOI Wi-Fi前端模块 (编译服务:集成电路)     
    摘要:

    位于美国加利福尼亚州圣地亚哥的pSemi公司推出了它的第一块单片SOI Wi-Fi前端模块(FEM)。

    结合pSemi SOI技术的智能集成功能以及Murata在Wi-Fi连接解决方案和先进封装方面的专业知识,2.4GHz Wi-Fi FEM集成了低噪声放大器(LNA),功率放大器(PA)和两个RF开关( SP4T,SP3T)。

    全球销售副总裁Colin Hunt表示:“全新的IEEE 802.11ax标准正在采用高阶调制方案(1024 QAM)以满足严格的EVM要求。传统工艺技术难以满足集成和性能的要求,只有SOI才能提供集成和高性能的理想组合,这种新的单片Wi-Fi模块是pSemi和Murata在技术上共同实现产品进步的一个很好例子。”

    PE561221的批量生产零件和样品现已上市。 PE561221是pSemi Wi-Fi FEM产品系列中的第一款产品。

    来源机构: 今日半导体 | 点击量:53
  • 摘要:

    美国加利福尼亚州丹维尔的PowerSphyr公司以及加拿大安大略省渥太华的GaN系统公司(一家用于电源转换和控制应用的无晶体管氮化镓功率开关半导体开发商)已经宣布了一项战略协议,要把基于GaN的无线电源系统推向市场,为全球范围内的消费、工业和汽车行业提供高电量应用。

    两家公司携手合作开发硬件和固件解决方案,旨在提供符合无线充电标准的解决方案,在功率和功能方面开发出超越当前市场上任何产品的新一代产品。

    GaN Systems首席执行官Jim Witham评论道:“一个没有电线的世界正在成为一种实现,因为像PowerSphyr这样的有远见的公司,其技术,方法和专业知识在开发无线电力传输和充电市场方面具有独特的优势。”

    来源机构: 今日半导体 | 点击量:52
  • 摘要:

    美国纽约的外延沉积和加工设备制造商Veeco Instruments Inc表示,其双室GEN10自动分子束外延(MBE)集群系统赢得了马克斯普朗克微结构物理研究所(MPI-MSP)的招标,并且德国支持复杂氧化物的研究。

    氧化物氮化物层结构的需求增加,因为其在完善下一代节能纳米器件和先进数据存储方面具有很大的潜力。MPI-MSP的离子、自旋和电子(NISE)纳米系统部门旨在利用Veeco的MBE技术扩展研究和开创新应用。

    Veeco的MBE系统继续扩大其在全球研发领域的影响力,MBE和ALD产品副总裁兼总经理Gerry Blumenstock表示:“我们很高兴Parkin博士和他的团队对我们的MBE专业知识充满信心,我们期待MPI-MSP在未来将继续引领复杂氧化物的研发探索和应用。”

    来源机构: 今日半导体 | 点击量:49
  • 摘要:

    通过建成芯片设计、封装测试、应用开发在内的集成电路全产业链,重庆正着手培育集成电路千亿产值规模。8月14日,重庆日报记者从市经信委获悉,截至去年底,全市集成电路产业实现产值约180亿元,集聚规模以上企业9家。

    集成电路全产业链已初步建成

    重庆是国内发展集成电路产业最早的城市之一,我国第一块大规模集成电路芯片,就出自位于永川的中国电子科技集团公司第24研究所。

    “全市集成电路产业正在快速发展,目前已初步建成较完整的集成电路全产业链。”重庆市经信委电子处负责人介绍,全市现有集成电路企业约20家,覆盖了集成电路芯片设计、制造、封装等全产业链环节。

    其中,芯片设计企业包括西南集成、中科芯亿达、伟特森电子、锐迪科、原璟科技、雅特力科技、弗瑞思科、烈达半导体、物奇科技、渝芯微等企业,主要涉及功率、射频、通信、驱动、物联网、数据传输、微控制器等设计领域。

    晶圆制造及整合元件制造商企业,包括中国电科集团覆盖模拟集成电路、电荷耦合元件的两条6英寸芯片生产线,华润微电子公司8英寸功率及模拟芯片生产线,以及万国半导体公司12寸电源管理芯片生产线及封测线。

    封装测试及原材料供给方面,包括SK海力士公司在渝建设其全球最大封装测试基地,平伟实业、嘉凌新科技等企业从事功率器件封装测试;超硅公司生产大尺寸集成电路用硅片,奥特斯公司生产半导体封装载板。

    重庆市经信委称,以上述企业为基础,重庆将逐步建成为国内重要的功率半导体基地。

    拓展与行业龙头企业合作空间

    围绕集成电路产业发展规律,重庆提出将重点发展电源管理芯片、存储芯片、先进工艺生产线、汽车电子芯片、驱动芯片、人工智能及物联网芯片、集成电路设计业。

    其中,重庆市将加强平台建设,以集成电路设计为重点,做大晶圆制造规模,提升封装测发展水平,完善原材料及配套体系,带动全产业链均衡发展。同时加大对集成电路相关知识产权、技术诀窍的研发、积累和引进力度,推动设计企业孵化和创新成果产业化,并大力引进、培育集成电路核心人才团队,增强产业支撑。

    重庆市经信委表示,目前在集成电路资本、技术、项目等多个项目领域,重庆正在努力拓展与国内行业龙头企业合作空间,重点围绕人工智能、智能硬件、智能传感、汽车电子、物联网等产品方向,加快引进培育一批集成电路设计龙头企业,形成集成电路设计产业集聚区。

    接下来,全市将重点推动发展电源管理芯片及功率模组,支持化合物半导体等多品种、小批量特殊工艺线建设,引进及合资合作建设一批大尺寸、窄线宽先进工艺晶圆制造重大项目,尽快实现12寸芯片生产线本地量产。另外,全市还将持续发展高密度、高可靠性先进封装工艺,扩大封装测试产业规模,争取在淀积、刻蚀、离子注入等核心工艺和动力净化专用装备领域取得突破。

    来源机构: 大半导体产业网 | 点击量:178
  • 摘要:

    法国的Riber SA公司已报告其生产分子束外延(MBE)系统以及蒸发源和渗出电池使同比收入增长36%,从2017年上半年的1250万欧元增加到1700万欧元。 2018年上半年,亚洲贡献了74%的收入(从84.2%下降),欧洲20%(从12.2%上升)和美国6%(从3.4%上升)。

    系统收入从仅仅90万欧元增加到410万欧元,翻了两番,这反映了四台机器(包括三个研究单位)的与一台研究机器(2017年上半年的)的差别。

    蒸发器收入(电池和电池)从880万欧元增长到1040万欧元,增长了18%,原因是屏幕行业的交付量很高。

    Riber预计2018年下半年的收入将比2017年下半年有所上升。参考计划交付的时间表,该公司预计直到2019年,2018年全年的收入增长率至少为15%,并且2018年上半年的盈利数据将于9月27日公布。

    来源机构: 今日半导体 | 点击量:235