飞兆半导体的功率半导体发展前景
2013-08-05 15:19:20 来源:大比特半导体器件应用网 点击:1223
【哔哥哔特导读】在2013年第25届功率半导体器件和集成电路国际学术研讨会(International Symposium on Power Semiconductor Devices and Integrated Circuits, ISPSD)上,飞兆半导体(Fairchild)高级技术副总裁兼首席技术官Dan Kinzer被授予“ISPSD贡献奖”,成为获此殊荣的八位入选者之一。
摘要: 在2013年第25届功率半导体器件和集成电路国际学术研讨会(International Symposium on Power Semiconductor Devices and Integrated Circuits, ISPSD)上,飞兆半导体(Fairchild)高级技术副总裁兼首席技术官Dan Kinzer被授予“ISPSD贡献奖”,成为获此殊荣的八位入选者之一。
在2013年第25届功率半导体器件和集成电路国际学术研讨会(International Symposium on Power Semiconductor Devices and Integrated Circuits, ISPSD)上,飞兆半导体(Fairchild)高级技术副总裁兼首席技术官Dan Kinzer被授予“ISPSD贡献奖”,成为获此殊荣的八位入选者之一。 该奖项于2001年在ISPSD大会上设立,旨在表彰为该领域做出杰出贡献的成员。日前,Dan Kinzer就功率半导体发展前景、飞兆核心方案优势、以及中国市场策略等话题,接受了本刊的独家专访。
飞兆半导体(Fairchild)高级技术副总裁兼首席技术官Dan Kinzer
首先祝贺您在ISPSD 2013上拿到贡献奖,相信这是业界对您在功率半导体领域超过二十年所作贡献的肯定。您当初为什么会选择投身飞兆的功率半导体业务?飞兆在整个功率半导体产业扮演了怎样的角色?
在半导体行业中,飞兆半导体一直是一个响亮的名称,该公司的创新声誉吸引了我。在我加入之际,飞兆已经在功率半导体领域拥有了强大的地位,我将职业生涯的很大一部分贡献给了这个领域,在飞兆半导体担任领导职务是我的荣幸,可以说,创新就在企业的血液中。飞兆半导体公司的Robert Noyce设计开发了首个商业可行IC产品,平面工艺技术也是在飞兆半导体发明的。今天,我们有机会来延续这个创新传统。
飞兆在全球功率半导体行业中发挥着主导作用,当然在亚洲也是,企业营收的75%来自亚洲地区。我们倾听主要制造商的意见并做出响应,并且预测他们的需求,提供定制的硅解决方案,并且采用专为帮助其保持竞争优势而制订的业务策略。飞兆是一家以应用为主导及以解决方案为基础的半导体供应商,提供在线设计工具和遍布全球的设计中心,是其全面的全球功率资源(Global Power ResourceSM)的一部分。
飞兆的节能解决方案为从<1W到1200W的功率应用提供了种类齐全的半导体产品,它们使得系统设计人员能够延长便携式设备的电池寿命、改进能源效率、增加更多功能及减小尺寸和重量,这些半导体产品在照明应用中减少了电源的待机功率并延长了系统的寿命。我们的研发工作寻求在计算应用中改进系统性能和减少尺寸与重量,以及在消费应用中改进信号质量和减少尺寸和重量。飞兆半导体已经设法简化了逆变器和马达的设计,提供高达60%的能源效率,以便减少碳排放,并且为环境及其可持续性带来积极的影响。在汽车领域,飞兆半导体通过其点火和电动助力转向的产品,充分提高燃料效率,在将来则会通过EV/HEV功率设备和模块。
能否分享一下飞兆在功率半导体领域的发展历程?(比如何时开展此业务,有哪些具有特别影响力的产品,成长轨迹,扩张,未来产品路线图等)
在1997年,通过成功的管理层收购,飞兆半导体开始了战略性内部发展和收购过程,再次重新成为一家独立的企业,专注于开发用于功率、接口、模拟、混合信号、逻辑和光电子应用的器件。通过结合最初的飞兆半导体公司、美国国家半导体(National Semiconductor)、哈里斯/英特锡尔(Harris/Intersil)和三星(Samsung)功率电子部门的专业知识,形成了一个引领功率行业的特别强大的基础。
今天,飞兆半导体为功率和移动设计提供了节能的、易于使用的、增值的半导体解决方案。通过功率和信号路径(signal-path)产品专业知识,飞兆半导体帮助客户实现产品差异化,解决艰难的技术难题。
高效功率转换器始终是飞兆半导体的主要研发重点,我们在用于各种设备的电源方面取得了显着成果,例如,用于智能手机和平板电脑的旅行充电器。飞兆半导体的设计团队一直不断努力,提高它们的功率密度。现在,较小的适配器能够提供更快的充电时间,这是飞兆半导体在创建高效功率解决方案方面取得的成果。许多主要的移动设备制造商现正在其产品中使用飞兆半导体解决方案。
飞兆半导体的mWSaver技术正在帮助电源设计人员在其应用中实现更低的待机功率,超越了世界各地的节能法规要求,比如电池充电器、适配器及用于液晶电视和打印机的开关电源。
除了电源,先进的无刷直流电机(BLDC)控制技术是飞兆半导体的另一个设计重点。涉及将AC马达控制转换为BLDC/PMSM解决方案的工程师面临着重大挑战,比如实现成功实施所需要的预算限制、复杂算法开发和众多的设计流程。飞兆半导体的混合BLDC/PMSM解决方案现在代表了行业最高的硬件和软件集成水平。这个易于使用的系统消除了软件负担并且提供了高效率、快速响应和最佳的马达控制功能,它提供了显着的竞争优势并且实现了尽可能快的上市时间。
需要高效功率转换的其它领域包括太阳能应用和电动汽车,这些应用都在飞兆半导体的发展蓝图上,并且也是飞兆半导体活跃的R&D领域。
飞兆功率半导体业务在中国的进展情况如何?哪些领域将被重点关注?有哪些最新的产品和技术?
目前飞兆半导体在中国大陆拥有非常强大的积极的机构,其中,在2003年在苏州开设了一个生产设施,目前拥有2,000名员工。上海和香港是公司在亚洲的六个区域销售总部中的两个,飞兆半导体在中国大陆的直接销售地点包括上海、深圳、北京、成都、厦门、青岛、西安、大连、南京、杭州、武汉、苏州、重庆和香港。飞兆半导体的两个全球功率资源(Global Power ResourcesSM)设计中心为客户提供系统设计支持,提升关键的效率或负载性能,同时极大地降低器件要求并降低总体成本。在上海的设计中心专注于工业和消费电源设计,包括照明应用;在深圳的中心则专注于显示、照明、消费电源和充电器设计,所有领域都确定为主要的增长市场。这些中心可为客户提供定制设计支持,以满足特定应用需求和缩短上市时间。中心提供布局、原型构建及特性描述的全面技术支持,显示出能够在不到两周的时间内为客户提供设计,同时减少器件需求和总体成本,提升了总体效率。随着许多当前和新兴应用设计复杂性的增加,证实这些中心成为了飞兆半导体在中国的客户的宝贵资源。
从2004年开始,飞兆半导体已经与清华大学(Tsinghua University)达成了战略协议,建立了飞兆半导体在中国的首个集成电路研发实验室。我们现在已将IC设计活动扩大到上海和深圳。
在电器和工业领域的广泛的马达驱动应用中,我们推出了重要的新产品——智能功率模块(Smart Power Modules,SPM?)和大功率模块,以及尖端的分立MOSFET、IGBT和碳化硅开关。在最新的电源和LED照明设计中,我们推出了最新的SuperFET? MOSFET、整流器、控制器和驱动器。我们也在关注用于太阳能逆变器、焊接机、发电机、UPS和其它工业应用的模块。
从技术层面来看,功率半导体行业发展的整体趋势是什么?未来5-10年,还将面临哪些挑战?
通过提供具有先进功率技术、高可靠性和积极客户支持的解决方案,飞兆半导体将继续推动功率半导体行业的发展趋势。我们的解决方案帮助满足全球范围的能源法规要求,同时使设计复杂性最小化并优化系统保护功能。通过将场截止沟槽IGBT、超级结(superjunction)和屏蔽栅极沟槽MOSFET、碳化硅晶体管、栅极驱动器和传感器等先进技术集成到先进的功率模块中,我们的解决方案简化了设计流程并减小了客户设计的尺寸、成本和功耗。
除了移动、消费和工业设备的功率效率,对于飞兆半导体来说,未来十年的另一个重要关注点将会是汽车工业。我们与世界领先的汽车制造商和系统供应商一起合作,创建半导体解决方案以支持一系列汽车应用,比如点火、电动助力转向和马达控制,包括优化现代汽车架构的电源管理,减少燃油消耗和环境污染物。
在未来十年中,LED技术是另一个预计实现显着增长的领域,而飞兆半导体具备了满足不断演进的LED市场对半导体器件之需求的独特条件。针对低、中和大功率照明应用,飞兆半导体提供了不断增加的同类最佳的LED控制构建模块产品组合,用于设计、开发和生产LED照明解决方案。飞兆半导体为这些LED半导体产品提供相辅相成的专业设计知识、主要供应链和以客户为中心的方法——飞兆半导体的定位是作为LED制造商的战略合作伙伴。
通过为工业、消费、汽车和清洁能源领域提供高效功率管理解决方案,飞兆半导体看到了很多让我们的世界变得更加美好的机会。
飞兆在功率半导体领域具备的核心优势是什么?您准备如何将这些优势进行继承和发扬?能谈谈您的想法吗。
我们认为节能电力输送是一个关键目标市场,$半导体器件的设计和生产是与各种终端市场的功率需求相符合的。飞兆半导体拥有非常强大的功率半导体器件和电子专家核心团队,他们持续专注于发展最先进的功率开关、整流器、封装和模块。在美国和韩国的晶圆厂中,在中国、菲律宾和马来西亚的组装厂中,负责核心工艺的专家和专业技术人员帮助生产业界领先的功率产品。飞兆半导体在改进工具和技术方面持续投入,包括一个在韩国的全新大型晶片生产设施和在中国的模组生产能力。同样地,随着最终产品变得日益融合和多功能性,我们认识到模拟和混合信号方面的专业知识的重要性正在加速提升。业界现在出现消费电子产品的极大增长,特别是移动设备的快速增长,模拟和混合信号是完整的系统的组成部分,而功率效率是工程技术设计的基本要求。
飞兆半导体的策略一直是专注于定义终端客户满意度的特定的模拟和功率功能,从而增加客户的市场成功。我们始终如一的策略是倾听、响应和预测主要制造商的需求,提供定制的硅解决方案,并且采用专为帮助客户保持竞争优势而制订的业务策略。
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未来的功率半导体市场,谁能最快把新材料技术做到“平民化”,谁就可能在这场激烈的竞争中脱颖而出。
凭借这一突破性的300mm GaN技术,英飞凌将推动GaN市场快速增长。利用现有的大规模300mm硅制造设施,英飞凌将最大化GaN生产的资本效率。300mm GaN的成本将逐渐与硅的成本持平。
散热器为不能充分散热的部件提供散热。例如,它们被用于冷却计算机中的中央处理单元(cpu)和图形处理单元(gpu),功率晶体管和其他高功率半导体器件,以及用于光电子器件,如激光器和led。散热器通过吸收热量来保护关键部件免受损坏或性能损失。
过去几年,功率半导体市场逆势增长,但2023年增速放缓,竞争加剧,价格战泥沼,部分厂商利润暴跌。
最新的功率半导体技术可实现大幅节能,功耗降低达 10 太瓦
凭借Littelfuse功率半导体、开关产品应用及保护器件等优质产品,功率半导体技术应用经理刘鹏信心满满地向记者表示,在未来的五年之内,中国电动车的商用电动车和电动船舶肯定会发生巨大的变革——中国有巨大的潜力成为电动船舶和商用电动车的领先者。
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