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艾华：光储融合新<span style='color:red'>趋势</span>：光伏逆变器和储能PCS母线电容的应用差异

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艾华：光储融合新趋势：光伏逆变器和储能PCS母线电容的应用差异

　　小小电容，大大世界!欢迎来到AISHI“电容空间站”!本期我们将深入探索电容世界的奥秘，揭秘它们在各个领域中如何扮演不可或缺的角色。　　今天的第一步，我们将目光投向光伏逆变器和储能PCS。它们像是能源系统中的“双子星”各自拥有独特的任务。它们在电容的选择上有哪些差异呢?让我们一起揭开这些电力设备背后的奥秘，看看如何为它们量身定制最合适的电容方案!　　在全球追求“碳中和”的发展共识下，随着能源转型的持续推进，可再生能源从替代能源逐渐走向主体能源，构建新型电力系统成为迫在眉睫的要求，导致发电侧的光伏发电强制配储和用户侧储能的持续渗透，因此光储融合也成为当下的主要发展趋势和现实需要。　　光伏逆变器和储能PCS　　母线电容应用差异的思考　　作为光伏发电和储能系统的核心部件，光伏逆变器和储能PCS(变流器)，名字类似，作用领域相同，就认为两者器件应用条件相同，其实不尽然。从实际应用场景来看，光伏逆变器、储能PCS，两者既是珠联璧合的最佳拍档，也在系统功能、设备使用率、安装位置、实际收益、器件选型上有所区别，接下来我们将从上述几个方面介绍两者母线电容方案和要求的相同之处。　　01作用机理相同　　光伏逆变器和储能PCS，两者都是电力系统中的电力电子设备，具备将直流电转换为交流电的能力，以适应不同的电力需求，都能与电网互动，实现电能的双向流动。　　02拓扑基本相同　　从基本的电路拓扑来看，两者基本上都是两级电路组成：DCDC变化+DCAC逆变，都需要一定数量的母线电容来支撑母线电压。　　03母线电压相同　　从光储一体化的发展来看，不管是用户侧，还是工商业以及地面电站的应用场景，两者的母线电容方案有一定趋同的，特别是微电网和分布式能源系统中，共用母线尤为常见。例如户用机型的母线电压一般为600V，可以采用额定电压315V的电容两串方案，或者额定电压550V的电容方案;工商业机型的母线电压一般为1100V，可以采用额定电压550V的电容两串方案;地面电站机型的母线电压一般为1500V，可以采用额定电压450V的电容四串方案。　　以上为某光伏厂家225KW并网逆变器和175KW PCS的参数，母线电压均为1500V。　　AISHI电容在光伏行业的部分应用　　以上是AISHI电容器在光伏行业推荐使用的主力规格。

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艾华

发布时间：2024-10-15 13:12 阅读量：542 继续阅读>>

纳芯微：“三高一降”，光伏储能系统<span style='color:red'>趋势</span>及其模拟芯片解决方案

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纳芯微：“三高一降”，光伏储能系统趋势及其模拟芯片解决方案

　　随着全球能源需求的增长和环保意识的提高，可再生能源，尤其是光储系统得到了日益广泛的应用。光储系统，又称太阳能光伏储能发电系统，由光伏设备和储能设备组成，用于发电和能量存储。在这些系统中，模拟芯片的应用和解决方案对于提升系统效率、降低成本以及增强可靠性至关重要。本文将简要介绍光储系统的基本运作原理，以及光储系统在高压化发展趋势下，模拟芯片的机会及纳芯微解决方案。　　一、光储系统概述　　上图是一个典型的光储系统框图。系统功能的实现从左到右分别是：光伏电池板的直流输出，经过AFCI电弧故障保护后，进入到MPPT(最大功率点追踪)DC-DC电路实现前级电压抬升;经过逆变电路转化为交流电，以单相或者三相电输出并网。最上方电路为电池储能系统，通过一个双向DC-DC模块，完成电池的储电和放电。下方为MCU 和基于ARM的控制电路，在低压侧实现系统通信与控制。　　为保障系统安全可靠运行，系统中需要很多隔离器件，如数字隔离器，隔离驱动，隔离采样与隔离接口等，来实现低压侧控制电路和高压侧电源电路之间的强弱电隔离与信号传输。纳芯微可提供基于电容隔离技术的丰富隔离产品组合，以及SiC二极管和SiC MOSFET、传感器、非隔离驱动、接口、通用电源、通用运放等诸多产品，覆盖光伏逆变器、储能变流器、光伏阵列/优化器和储能电池/BMS等多个领域，为光储应用提供高可靠性的系统级解决方案。　　二、光储系统的发展趋势及模拟芯片机会　　1. 高能效和高功率密度　　随着光储系统功率密度和能源转换效率的不断提升，电源系统开关频率、开关损耗和散热性能都需要满足更高的指标要求。纳芯微可以提供支持1200V电压的SiC二极管、SiC MOSFET产品;以及带米勒钳位功能的隔离驱动芯片NSI6801M(避免功率器件误导通)和带DESAT保护功能(过流时保护功率器件不被损坏)的NSI68515，以更好地适配第三代半导体和高开关频率系统，为大功率光伏逆变器产品的安全稳定运行保驾护航。　　2. 高压化　　系统功率密度的提升带来的母线电压高压化趋势，使系统内关键部件面临更为严苛的性能挑战，尤其是实现强弱电隔离的隔离芯片。传统隔离方案通常采用光耦隔离技术，虽然其市场成熟度高，但存在抗共模干扰能力差、传输速度慢、光衰等问题，越来越无法满足光储系统的要求。相对于传统光耦隔离方案，纳芯微的产品采用双边增强隔离电容技术，并采用自有专利Adaptive OOK®信号编码技术，在隔离耐压能力、传输速度、抗干扰能力、工作温度和寿命等方面优势明显，可满足光储高压系统对芯片性能的严格要求。　　值得一提的是，纳芯微推出超宽体封装的数字隔离器和单管隔离驱动，单颗芯片提供15mm爬电距离，完全符合客户1500V高压母线需求。纳芯微隔离产品已在行业头部客户的光储系统中广泛、稳定应用，累计发货量过亿颗，得到了市场的充分验证及客户认可。　　3. 降本　　为更好支持光储系统持续降本的要求，纳芯微在提升产品集成度和性价比上也在持续投入。以霍尔电流传感器为例，纳芯微能够提供芯片级的霍尔电流检测方案，基于霍尔效应产生霍尔电压进行输入和输出侧的电流检测。在系统的PV 侧、 MPPT 侧和 AC 侧的多个电流采样点，传统的霍尔电流传感器模组方案不仅占板面积大，成本也高。纳芯微推出贴片式的霍尔电流方案，单芯片集成方案实现了更优的成本效益，且减少了约50%的占板面积，最高通流能力可达200A。该系列产品支持不同的封装耐压、通流能力和响应速度，可覆盖光储系统各个位置的电流检测需求。　　降本还意味着芯片需要有更多的功能组合，纳芯微隔离产品系列基于领先的电容隔离技术，可进一步集成驱动、采样、接口、电源等多种组合，且通过设计迭代不断提高产品竞争力，为客户持续提供高竞争力的整体芯片解决方案。　　三、总结　　面对光储系统高集成度、高功率密度、高可靠性和低成本的趋势和要求，对于纳芯微等芯片厂商而言，核心任务是适配应用的需求，提供功率密度更高、抗干扰能力更强，且能兼顾降本的产品方案。纳芯微致力于提供完善的产品组合，满足客户多样化的需求，助力客户提升系统竞争力。

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纳芯微

发布时间：2024-07-18 13:29 阅读量：460 继续阅读>>

安森美：车载网络最新<span style='color:red'>趋势</span>，这些必须了解

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安森美：车载网络最新趋势，这些必须了解

　　随着车辆愈发先进，有助于提升道路安全性能、提供驾驶辅助功能以及提高能效，其底层技术的重要性也随之增加。无论是传统的内燃机(ICE)驱动车辆、混合动力汽车还是纯电动汽车，汽车设计中都包含了数十种传感器、微控制器及执行器，所有这些器件都会产生或处理大量的数据。　　现代车辆不仅仅是一种交通工具，更是车轮上的先进计算平台。与所有计算系统一样，有效传输数据的能力对于这类系统的平稳运行和安全操作至关重要。　　常用车载网络技术(IVN)　　电子技术在车辆中已应用数十年，提供了许多实用功能，通常是为了增强安全性或娱乐性。在早期，这些功能很多都是独立存在的，既不向车辆的其他系统提供数据，也不依赖于其他系统产生的数据。然而，随着技术的进步，集成化带来的优势逐渐显现，汽车专用的网络技术随之应运而生。　　在车辆中普遍采用的协议包括LIN总线(Local Interconnect Network, LIN)、CAN总线(Controller Area Network, CAN/CAN-FD)、FlexRay总线以及MOST总线(Media Oriented System Transport, MOST)。虽然每种解决方案都有其独特之处，并可满足不同的设计考量，但更重要的是，这些现有的技术方案难以满足现代车辆日益增长的需求。　　图1：针对车载应用，已有多种通信协议被开发出来　　LIN总线是一项成本效益高的技术，对于低数据速率(<20kbps)的应用场景来说易于实施和部署。然而，由于其带宽有限，并且系统节点数量被限制在12个以内，这限制了它在现代车辆中的价值。　　CAN总线(以及后续迭代版本如CAN-FD)因其非常稳定可靠且相对不受电气干扰和噪声影响，在车辆和其他安全关键系统中得到了广泛应用。然而，有限的带宽(通常约为2Mbps)限制了它在某些数据密集型应用(如信息娱乐系统和摄像头)中的使用，同时也限制了节点的数量。目前，新的CAN-XL标准正在开发中，以处理更高速度并具备与以太网衔接的能力，但对于许多工程师来说，直接过渡到全以太网解决方案看起来更具吸引力。　　FlexRay总线提供了精确的时序和同步功能，使其适用于诸如线控驱动等时间关键型应用。然而，与其他方式相比，复杂性限制了其普及程度。　　MOST总线仅用于信息娱乐系统，其适用性有限且成本高昂，因此随着该技术的逐步淘汰，已被其他解决方案所取代。　　以太网被许多人视为替代现有多种解决方案的理想选择，它可以提供高带宽和低延迟的通信能力。然而，现行的以太网协议存在一个问题，即其固有的载波侦听多路访问/冲突检测(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection, CSMA/CD)机制，这意味着无法实现确定性操作，从而不适用于任何时间敏感的应用场景，比如线控驱动等。　　此外，以太网技术的成本也是一个问题。然而，考虑到以太网的巨大潜力，现在已经出现了如10BASE-T1S这样的确定性协议，它包含了物理层冲突避免(Physical Layer Collision Avoidance, PLCA)机制(参见图2)，为时间关键型应用提供了所需的性能。此外，汽车以太网设备的成本正在迅速下降，这使得更多的汽车制造商能够应用高带宽特性。　　图2：在PLCA周期中，每个“从设备”发送数据之前，“主设备”会通过一个“BEACON”信号开始通信，从而避免冲突和相关的重传开销　　以太网在OPEN联盟等组织的推动下不断发展，以满足现代汽车日益增长的带宽需求。新标准(如IEEE P802.3dh)使未来车辆中的光纤应用成为可能，用以支持低延迟4K视频和增强现实等要求极苛刻的技术。　　包括蓝牙®、Wi-Fi和移动通信在内的无线协议通常用于驾驶员和乘客连接他们的移动设备。无线通信的主要需求源于其能够在有线连接无法实现的情况下完成某些功能，例如胎压监测(TPMS)和无钥匙进入(仅举两例)。然而，随着"车联网"(V2X)技术的发展，车辆可以与其他车辆及其周围环境进行通信，对无线通信的需求也进一步增加，但随之而来的是对更高安全性的需求。　　车辆架构　　由于车辆内部遍布着众多子系统和传感器，汽车制造商必须谨慎选择车辆架构。主要有两种选择——域(domain)架构或区域控制(zonal)架构。现有的基于域的架构将具有相似功能的部分(例如，传动系统、底盘和舒适性)组合在一起——尽管它们的位置可能分散在车辆的各个部位，这需要更多的布线，也增加了重量和成本。　　为了避免这一问题，许多汽车制造商现在更倾向于采用区域控制架构的方法，即尽管功能不同，但仍将位置相近的子系统分组。因此，可以指定“右前”、“左后”等区域。虽然这种方法减少了布线需求，但也会在各区之间的车辆通信"主干"上增加数据量，因此要求车载网络具有更高的性能和带宽。　　通常情况下，每个分区都高度集成了专用计算资源，通过高速(和确定性)通信主干网与主CPU连接，以支持先进驾驶辅助系统(ADAS)和线控驱动等实时应用。采用区域控制架构使车辆功能和特性的集成、移除或升级提供了更大的灵活性。它易于扩展并适应不断变化的需求。　　虽然区域控制架构有可能带来诸多好处，但其实施也会导致对车载网络性能需求的增加。这主要是由于需要更高的数据流量、低延迟、冗余、可扩展性支持以及更好的安全性和诊断功能。　　功能安全　　随着车辆的自动化程度越来越高，对功能安全和冗余措施的需求也在增强。越来越多的系统要求符合更高的ISO26262汽车安全完整性等级(ASIL)，随着驾驶员越来越依赖车辆自身做出的决策和采取的行动，安全等级要求正从A级和B级向更为严格的C级和D级组件过渡。功能安全涵盖了从概念设计到车辆最终退役的所有设计环节。　　毫无疑问，这对整个车辆结构以及车载网络都有着重大影响。对于自动紧急制动和自适应巡航等高性能ADAS功能而言，低延迟数据传输至关重要。要实现功能安全合规性，就必须在传感器和通信路径上部署冗余以及精密的容错机制。　　虽然所有车辆的安全关键功能都需要时间敏感型网络(TSN)，但向区域控制架构的转变增强了这种需求。时序的精确调整和延迟补偿对于确保ADAS功能的正确运行至关重要，尤其是当图像传感器、激光雷达模块和电子控制系统等元件分布在车辆的不同区域时。即使是在不同区域使用麦克风进行降噪等应用，也需要TSN才能有效工作。在以太网解决方案方面，现有的TSN以太网协议可重新用于汽车用途。　　在图像传感器和摄像头接口方面，MIPI CSI-2(摄像头串行接口)和DSI-2(显示串行接口)支持高速数据传输，是摄像头系统、显示屏和信息娱乐系统之间传输大量数据的理想选择。移动产业处理器接口联盟(Mobile Industry Processor Interface，MIPI)和汽车串行/解串通信技术联盟(Automotive Serdes Alliance，ASA)正在进一步开发一种标准化的串行/解串(SerDes)解决方案。　　最终，ASA运动连接技术(ASA ML)将获准与MIPI CSI-2 集成。在这一合作中，还对增强MIPI协议的安全性和用于摄像头的非对称以太网(高带宽传输，低带宽接收)进行了研究。　　安森美(onsemi)在车载网络(IVN)中的角色　　安森美在车载网络领域拥有超过三十年的丰富经验，提供创新产品和一流的应用支持。目前，解决方案组合以许多现有的车载网络技术为基础，包括LIN、CAN和FlexRay。未来几年，将陆续发布LIN和CAN产品的增强版本，由于对FlexRay的发展预期不乐观，所以对该协议的投资即使有，也不会太多。　　显然，10BASE-T1S以太网将是汽车行业的一个重点领域。安森美已经推出了首批产品，目前正在为这一重要协议开发第二代产品组合。随着大多数汽车制造商预计采用区域控制架构，10BASE-T1S将成为未来汽车通信的基本组成部分。对于要求高吞吐量、高带宽和高安全性的应用(如ADAS功能，包括完全自动驾驶)来说，尤其如此。　　尽管以太网在车辆应用中具有明显的优势，但在对通信速率要求不高的场景(如车窗开启、后视镜折叠、调整座椅等)仍将继续使用现有协议(如LIN和CAN)。不过，我们已经看到以太网正在取代CAN的部分市场份额，预计到明年，以太网将成为低延迟和高带宽通信的首选技术。　　总结　　如今，车辆性能已不再取决于其行驶速度，而更多地取决于车载网络在"车轮上的计算平台"中数据传输的速度。　　虽然LIN和CAN等传统协议将继续发挥有限的作用，但MOST和FlexRay等一些协议将逐步淘汰。由于区域控制架构降低了布线的成本和重量，将成为首选，但还需要应用TSN和更大的带宽，特别是在区域之间的主干网上。　　确定性以太网(10BASE-T1S)将发挥重要作用，在不久的将来成为许多汽车制造商默认的"首选"技术。该技术的广泛应用将推动车载网络标准化程度的提高，实现全自动驾驶所需的创新解决方案也成为可能。此外，目前只有以太网解决方案才能推进提高车辆安全性和先进自动驾驶系统的实现。　　几十年来，安森美一直在汽车技术领域发挥着重要作用，尤其是在车载网络方面。虽然LIN和CAN在器件方面将继续取得进展，但安森美目前的主要重点是开发更丰富的10BASE-T1S以太网解决方案，为汽车行业提供满足下一代汽车应用所需的高性能元器件。

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安森美

发布时间：2024-07-17 10:59 阅读量：328 继续阅读>>

日月光：半导体销售将恢复成长<span style='color:red'>趋势</span>！2024将是复苏的一年

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日月光：半导体销售将恢复成长趋势！2024将是复苏的一年

　　6月26日，全球封测龙头日月光投控召开股东会，营运长吴田玉表示，2024 年将是复苏的一年，预计上半年去化库存，下半年加速成长，今年也将大幅增加资本支出并大比例用于封装业务，尤其是先进封装及智能生产布局。　　销售额可望恢复成长　　吴田玉表示，回顾 2022 到2023 年之问，受制于产业库存去化、通膨的影响，然而库存去化并非真正问题所在，主要问题依旧是消费力道何时回升的时程，所幸 2023 年下半年，新科技所推动的半导体各项应用，如汽车、工控与运算等领域都出现需求回升的现象，半导体产业逐步露出曙光，预计销售额可望恢复成长态势。　　吴田玉认为，2023 年营运受整体产业环境下行及封测库存持续去化之影响，导致毛利率下滑，不过先进封装测试业绩明显成长。尤其近来 CoWoS 封装是市场关注的重点，公司已布局先进封装多年，与重要客户过去、现在和未來都是密切合作伙伴。　　吴田玉看好，领先的先进封装技术与测试的一元化服务将带來更高的先进封装与测试营收占比，加速营收复苏，期待2024年全年封测业务营收可与逻辑半导体市场相仿的速度成长。　　将继续投资扩产　　此外，为了即将迈入更新的产业景气周期，日月光将持续投资中国台湾，扩充相关产能。预计2024年将大幅增加资本支出并大比例用于封装业务，尤其是先进封装及智慧生产布局。日月光将持续投资智慧工厂，在自动化产线软硬体的布局上可以完全自主化。　　日月光投控也持续投资新技术，去年一共开发七大技术，包括以覆晶封装进行高带宽内存第三代堆栈技术、智能打线瑕疵检测技术、扇出型封装内埋桥接芯片与被动组件、3D 电压调节模块先进封装技术、以内埋式深铜堆声产品开发面板级封装，高整合度 SiP 封装通讯模块方案以及光学模块封装技术开发。　　展望半导体业的未来，在人工智能、机器人、电动车、能源及物联网等种种新应用的推动下，日月光相信在下一个十年半导体产业总产值将达到一兆美元，甚至可能提前达标。为达此目标，日月光必须要有更具高附加价值的创新应用、提高效率及成本结构的改善，且整合人才与劳动力来面对复杂的业务。

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日月光

发布时间：2024-06-26 13:42 阅读量：470 继续阅读>>

安森美：汽车区域控制器架构<span style='color:red'>趋势</span>下，这三类的典型电路设计正在改变

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安森美：汽车区域控制器架构趋势下，这三类的典型电路设计正在改变

　　汽车市场正在转向区域控制器架构的趋势方向，而汽车区域控制器架构正朝着分布式、集成化、智能化的方向发展，以实现更高效的数据处理、功能整合与自动驾驶支持。基于区域控制器架构带来很多设计的机会与挑战，例如SmartFET正越来越多替代传统的MOSFET器件。　　SmartFET是一种集成了智能控制和保护功能的功率MOSFET器件，今天已经在电动汽车上得到广泛应用。在传统功率开关元件的基础上，SmartFET增加了诸如过流、过热、过压保护以及实时监测和诊断等功能。通过集成电流检测、温度补偿以及自适应开关控制技术，SmartFET能够根据实际工作条件自动调整其行为，防止出现潜在故障，并且简化了电路设计，减少了外部组件需求。　　例如，在汽车电子领域，安森美(onsemi)提供的高边SmartFET不仅能够高效地切换负载，如LED照明、启动器、车门模块、暖通空调和其他执行器，还具有主动浪涌电流管理、过温关断与自动重启以及主动过压钳位等特性，从而极大地提升了整个系统的稳定性和使用寿命。　　从高边驱动到低边驱动，SmartFET的多效“收益”　　通常在使用MOSFET的时候，首先要有合适的驱动，例如一个合适的门极电阻。同时为了防止场效应管的损坏，我们还要有各种保护措施，例如过流过温和过压的保护电路，来保证其长期可靠运行不致损坏。通常这些保护电路都是由分立器件达成，既增加系统成本，同时也占据了较大的PCB空间。　　而SmartFET产品把这些驱动和监测保护电路都集成到标准MOSFET的封装里面，因此一个SmartFET有两个主要部件组成：首先它有一个基于标准MOSFET的功率级负责向负载提供电流;第二个就是控制级，这里面主要是指MOSFET的驱动和监测保护电路，有了这个控制级就能够正确的开关MOSFET，同时能够防止其损坏。这样既可以增加MOSFET使用的可靠性，同时也能节省系统成本，以及减少PCB占用的空间。这些优点使得SmartFET在汽车电子里面得到了广泛的使用。　　高低边驱动是用于控制电路中负载通断的两种基本方法，它们在电源管理、电机控制和汽车电子等领域广泛应用。具体来说：　　低边驱动(Low Side Driver, LSD)：在一个直流电源供电的电路中，低边驱动是指通过控制连接到负载地线(或接地端)的开关元件来实现对负载电流的接通和关断。当这个“开关”(通常是MOSFET或晶体管)导通时，负载可以形成回路并从电源汲取电流;当开关关断时，负载与地之间的路径被切断，从而停止电流流动。　　高边驱动(High Side Driver, HSD)：高边驱动则是指通过控制连接到负载电源正极一侧的开关元件来控制负载电流。高边驱动相对复杂一些，因为它需要处理的问题包括确保栅极驱动电压高于电源电压以保证MOSFET有效开启，并且必须考虑电荷泵或者自举电路来提供足够的栅极驱动电压。当高边开关导通时，负载与电源之间形成通路开始工作;而开关关断时，负载失去上端电源供应，电流不再流过负载。　　总结起来，在一个电源和负载之间，如果通过控制下侧(靠近地线)的开关来控制负载，就是低边驱动;如果通过控制上侧(靠近电源正极)的开关来控制负载，则是高边驱动。这两种方式都有各自的优缺点和适用场景，设计时根据系统需求、效率、安全性等因素选择合适的方式。　　高边SmartFET的三大类典型应用　　由于集成了各种检测和保护电路，高边SmartFET事实上能够处理各种各样的负载。常见的我们可以分为三大类应用。　　第一大类就是灯泡和电容负载。这类负载的特点是他们在刚开始导通的时候，会有一个浪涌电压。例如灯泡在冷态的时候，它的电阻比较小。刚开始导通的时候的电流会远远大于它的额定电流。电容更是如此，在刚开始导通的时候它有一个充电电流。这个时候就要求高边的SmartFET能处理这个浪涌电流。这些典型的负载如车内外的照明，或者像在ECU里常见的各类DCDC电源模块，等等。　　第二种负载就是感应负载。像各种电机和继电器这类负载他们有一个共同的特点，里面有能量的线圈在断开的时候是要有一个续流的回路，同时在原边线圈里面可能会产生一个感应电压(也叫做反激电压)。这些反激电压会在功率器件上产生过压，必须要把这个过压钳制到合理的范围，确保不会引起MOSFET功率开关的损坏。这类负载例如雨刷器、启动器、车门模块、暖通空调(HVAC)、燃油喷射器、电动助力转向、油门控制等的电机和继电器等。　　第三类就是电阻式负载。电阻式负载本身既没有浪涌电流也没有过压的情况出现，但是为了及时知道负载的变化，需要精确的电流检测能力。例如在LED应用中，当一串LED灯珠如果其中有一颗LED发生了损坏，这一串LED的灯串的电流就会发生变化。这个变化可能不大，但是需要及时准确的把它检测出来。这类应用除了LED照明以外，还包括加热单元、变速器和发动机管理系统等。　　区域控制器架构趋势下的SmartFET应用　　当前汽车市场的一个重要趋势是汽车电子电气架构已经开始转向区域控制器架构。区域控制器架构用来替代已经广泛使用的域控制器架构。所谓区域控制器架构，就是电子控制单元是按照特定区域的物理位置，而不是按照功能来组织和划分的。例如左车身、右车身和前车身等等，就近相应所需要的功能按照物理位置把它组织起来，组成一个区域控制器。这些区域控制器是通过高速的以太网来连接起来。这些以太网不仅传递和处理数据，同时也传递和分配电源，从而大大减少线束的复杂度和重量(值得一提的是，目前线束是电动汽车上第三重和第三贵的部件)。　　可以简单的归结为在区域控制器架构正在以网络取代线束，即以前域控制器里面的线束现在变成了网络。这个网络不仅是数据网络，同时也是电源网络。区域控制器架构由于它是由以太网组成的一个环形网，因此它很容易扩展，可以根据低、中、高不同档位的配置来加减相应的区域控制。这样的话，就很容易实现快速的产品市场投放。　　基于区域控制器架构不仅数据是通过网络进行传递和处理，同时电源也是通过网络进行按级分配。因此其中SmartFET会有很大的用处：用作整个区域控制器的efuse保险丝来保护电路，不至于因为浪涌电流或高压造成损坏;同时它也可以控制整个区域控制器架构的电源的通断;还可以通过SmartFET来决定什么时候把负载接到电源上面，什么时候把负载从电源上断开。　　安森美SmartFET的这些特点让应用更容易　　SmartFET是一种先进的半导体开关解决方案，旨在为汽车和工业应用提供高效、可靠的电源管理。其结构融合了垂直功率MOSFET和智能控制逻辑，实现了紧凑的封装和优化的性能。设计理念着重于提供高度集成的保护特性，如过温保护、过载保护和短路保护，以确保系统在各种故障情况下的安全运行。SmartFET还具备模拟电流检测输出，支持精确的负载监控。　　作为SmartFET产品技术的主要供应用，安森美在产品设计中考虑了与控制器的兼容性，使得在不同尺寸和不同RDS(ON)的SmartFET之间切换变得更容易，为应用提供更大的灵活性。安森美整个系列从1毫欧到60毫欧，从1安培到20安培，都具有相同的封装，以及相同的丝印，也有相同的指令结构和相同的高可靠性。因此，在设计制作区域控制器架构PCB板的时候，具有相当的通用性和灵活性，不会因为外部负载变化而要重新制作PCB板，这是一个非常大的优势。

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发布时间：2024-03-19 09:05 阅读量：741 继续阅读>>

蔡司：驱动AI未来发展：高速连接器新<span style='color:red'>趋势</span>

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蔡司：驱动AI未来发展：高速连接器新趋势

　　随着AI人工智能的迅速发展，带动了一场数据中心的军备竞赛，人工智能对大规模图形处理器(GPU)和张量处理器(TPU)集群需求越来越大，相关配套零部件数量、种类和性能的要求越来越严格。尤其连接器行业，对其信号密度、完整性、散热、功耗等方面带来了巨大的挑战。若要充分发挥AI硬件算力的效能，破解互连瓶颈的关键就在于高速连接器。未来的高速传输将朝着“56G到112G再到224G” 方向发展，从而衍生出高速连接器性能和质量保证的迫切需求。　　全球著名连接器生产厂商产品经理，业务开发经理表示　　现在速度领域像56G、112G甚至于224G之后，高速连接器是一个系统工程，它类似于水桶的短板效应，串扰、回损、插损等等这些性能，任何一块有短板，都决定了这个方案的最终水位。　　除了在密度和速度之间做取舍之外，我们还需考量系统设计的形状、兼容性、成本等方面的系列问题。　　这意味着连接器生产制造商需要考虑如何快速新品研发并保障产品质量抢占市场。进而衍生出对于连接器质量管控的严峻需求，蔡司丰富的质量解决方案可以助力客户连接器生产全流程的质量管控。　　在新品模具研发阶段，客户需要多轮模具的修改与优化，而通过蔡司计量型工业CT扫描产品，在模具开发阶段通过反变形逆向修模从而实现人力与物力成本的节约，同时节省50%起的修模时间，另外有效缩短首件检测时间避免剖切破坏产品与多次装夹定位，实现一次多件批量高效扫描测量，助力客户新品进入市场的时效性。　　此外，对于模具公差要求日益上升，蔡司高精度与重复性的三坐标配合易用便捷操作编程软件助力客户高效准确的管控其尺寸形位公差。研发阶段使用蔡司三维蓝光扫描仪配合ZEISS INSPECT软件实现外形轮廓快速检查以色差彩虹图形式展示实际值比对，提供研发设计人员改善方向与下游客户端合格报告。　　在过程参数优化阶段，通过CT扫描进行壳体孔隙率分析，实时监控注塑工艺流程的稳定性以及模具的磨损情况，使用ZEISS PiWeb软件使用趋势及统计分析实现高效生产过程的质量保障。此外蔡司复合三坐标O-INSPECT一台机器完美融合了3类传感器的功能，配合转台避免多次装夹。实现壳体与Pin针的高效全尺寸测量，输出直观的数据报告确保生产的工艺稳定性，实现尺寸质量管控需求。　　最终成品组装完成后如何实现内部装配管控以及失效分析?　　针对装配后复合材料工件，有效区分不同材料间的边界给检测需求带来极大挑战，而通过蔡司METROTOM特有的高级复合材料伪影修正功能(AMMAR)以及散射伪影等校正功能可以显著提升图像质量，得到更清晰的金属与塑料材料区别边界。此外蔡司还提供硬件散射伪影校正ZEISS scatterControl帮助优化复合材料图像质量。　　蔡司拥有丰富的产品线包含显微镜，蓝光扫描仪，三坐标，工业CT，全方位的质量解决方案助力客户解决在高速连接器发展新技术升级过程的可能面临挑战与痛点。

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蔡司

发布时间：2024-02-04 09:21 阅读量：1589 继续阅读>>

安森美中国区碳化硅首席专家谈碳化硅产业链迭代<span style='color:red'>趋势</span>与背后的意义、合作与机会

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安森美中国区碳化硅首席专家谈碳化硅产业链迭代趋势与背后的意义、合作与机会

　　安森美(onsemi)中国区汽车市场技术应用负责人、碳化硅首席专家吴桐博士近日就碳化硅产业链迭代趋势以及完善产业链背后安森美的公司业绩、运营模式、市场前景与产业合作等内容进行了深入分享。　　碳化硅的工艺迭代　　如今，碳化硅头部企业都在量产平面栅结构的碳化硅器件，同时也在研发栅极结构工艺。在栅极结构方面，安森美量产的第三代碳化硅器件还是采用平面栅结构，因为这方面有很多结构设计的know-how，例如受专利保护的Strip Cell，好处是能用平面栅结构实现更低的比电阻，能够和沟槽栅媲美;其制造难度也降低很多，可以保证良率和可靠性，产品成本也不会增加。　　事实上，安森美在沟槽栅方面已经研究了很多年，也有很多样品在进行内部测试，他认为唯一的问题在于，过早的推出沟槽栅产品在可靠性方面还有一定的风险。所以，安森美正在进行可靠性优化，提升沟槽栅的利用率。另外，未来提升可靠性，安森美也在对沟槽栅进行摸底，在标准测试的基础上加一些认为有风险的测试点，力图将风险搞清楚。第三是从封装角度讲，安森美提供各种不同的封装选项，还将推出下一代设计很强的封装，通过封装的不断迭代来适配不同的需求。　　碳化硅收入涨4倍的背后　　财报披露，安森美在Q2拿下30亿美元订单，碳化硅收入涨了4倍。据吴桐博士介绍，当中汽车相关产品占比至少在七八成，汽车应用主要就是三大件，占比最大的是逆变器，其次是OBC，然后是其他车载电子产品等等。　　现在碳化硅在汽车中的应用越来越多，虽然成本会有一定提升，但为汽车带来了性能方面的优势。所以，使用碳化硅要选择适合的终端市场，汽车就是最好的应用。因为汽车跟电池相关，如果能提升效率，就能延长电池的使用寿命;同时可以提升里程，减少零部件的尺寸和重量，这些都是碳化硅的优势，也值得用户花更多的钱。而一些传统行业对价格很敏感，不是碳化硅合适的应用场景。　　新兴的光伏行业也是碳化硅的应用赛道，碳化硅可以实现更高电压，使电流能力更强，从根本上解决一些现有问题。这方面的应用包括混合模块和纯碳化硅方案，因为成本较高，后者的应用突破还需要几年时间通过更高压的SiC MOS甚至SiC IGBT来实现。　　完善碳化硅产业链的意义　　众所周知，碳化硅产业链非常复杂，从最底层的硅粉到晶锭生长、晶锭切割成薄片，然后做外延，再做芯片，芯片切割后还要进行封装，每一个环节对整个碳化硅的成本和性能都有很大的影响。只有将整个碳化硅产业链掌握在自己手里，才有利于企业可持续地扩张碳化硅的生产规模，对成本控制也有很大帮助。　　碳化硅衬底是制约碳化硅成本的关键，安森美收购了GTAT后，整合了衬底资源，实现了内部供应，同时也带给企业更大的自由度。GTAT的生产过程经过了国际认证，它不光做材料，还做设备，收购为安森美打开了整个产业链，不需要额外外采衬底制造设备。如果供应链的部分环节靠外面供给，风险就会很大。将所有关键环节都掌握在自己手里，就可以控制生产节奏，可以按照市场需求去扩展我们的产品。　　从芯片设计角度看，安森美的第三代SiC MOSFET在行内比较领先。而采用IDM模式也并不完全是为了供应链安全，因为晶锭制造过程某一个细节参数就会影响最终封装模块的性能，有了全产业链，就会使下游模块到上游晶锭设计形成一个很大的闭环。如果脱离了模块制造，很多芯片设计可能很难适配模块的封装，性能也不能达到最优化。　　通过供应链整合，安森美在每一个环节的know-how都可以借鉴到上游其他环节，能够很好地控制从最开始到最后产品的整个过程。每一个环节的失效都可以向上溯源，看到底是哪个环节出了问题。这样，就会使技术和产品迭代更快，同时也能够确保产品质量。　　碳化硅的应用机会　　Canalys最新发布报告显示，2023年Q1全球电动汽车销量达267万辆，渗透率达到14.6%;中国占据主导地位，销量达到133万辆，占全球总量的49.4%。现实是，车企新的平台都是以电动化为主，中间过渡包括混动或增程式，但电动化大趋势已成必然。对安森美来说，增量趋势就是很大的机会。　　电动汽车的挑战在于，续航里程对产品竞争力和消费者采用至关重要。现有电池技术要大幅提升电池容量并不现实，如何进一步提高动力系统效率，同时降低电池组容量或提高续航里程的问题已提上日程。　　此外，电池容量还是在慢慢提升，行业也在开发半固态和固态电池，电机则趋向于高转速电机及励磁电机来提升功率密度以及性价比，同时通过多合一的设计来扩展电机的使用场景。在三大件中，电控对效率的影响最大，采用碳化硅的主要目的就是为了提升电控效率的同时实现高压平台应用和更高的功率密度。一些客户采用了安森美的碳化硅，最大的好处是碳化硅能够带来续航里程的很大提升。现在可以看到，一些低压车型也在从IGBT转到碳化硅，同样是为了提高效率。　　他特别提到采用800V平台对系统效率会有进一步的提升，包括功率密度，甚至电机转速。根据欧姆定律，电压提高了，电流就会减小很多，所有部件的损耗就会更低，线束也可以变得更小，这些都对效率提升有很大帮助，结果是延长了行驶里程。所以，800V平台是未来的迭代方向。　　现在的情况是，虽然800V高压平台和碳化硅MOSFET是一对绝配，但向800V的过渡需要增加一些成本，目前800V平台主要应用于高端车型，因为它对成本并没有那么敏感。不过，伴随汽车智能化的发展，许多功能都在下沉到低端车型，同时一些低端车型也会推出长续航版本采用800V平台。未来，随着碳化硅的成本下降以及800V应用的普及，势必也会为碳化硅带来更多的机会。　　合作共赢，推进碳化硅应用　　中国是电动汽车最大的生产和出口国，碳化硅的逐步采用势必对中车企的竞争力起到一定的推动作用，现在几家主流车企都确定了未来采用碳化硅的大方向。安森美这两年也适时切入了正确的方向，匹配了市场和客户的需求，通过智能电源和智能感知技术满足了客户未来的平台要求，包括产品迭代需求，同时明确了战略方向，与客户的高效沟通也使合作越来越深入。　　除了蔚来，安森美还与吉利极氪合作，签署了一份长期供应协议，以进一步加强双方在碳化硅功率器件领域的合作。安森美也一直为Tier1汇川联合动力提供高性能和高稳定性的解决方案和广泛的产品组合，包括IGBT、碳化硅器件和模块。今年上半年，大众汽车、现代-起亚、宝马、纬湃科技也都投资了安森美的碳化硅项目。　　对于重点客户，安森美还有一个共建联合技术应用实验室平台计划，旨在与客户进行深入的合作，共同推动碳化硅在汽车领域的应用。例如，欣锐科技近期与安森美共同打造的联合技术应用实验室已正式投入使用。吴桐博士认为安森美的产品在迭代，客户的产品也在迭代，联合技术应用实验室可以找到一个很好的品牌去匹配我们的产品，而客户的一些需求也会影响我们的产品设计。通过联合技术应用实验室平台的量产之外的深层次合作，安森美可以了解很多市场需求信息，知道客户需要什么样的东西，然后进行有针对性的研发，推出客户需要的产品和解决方案。　　吴桐博士最后表示现在碳化硅的量还不够大，目前还没有所谓的冲突，每家都在起量的阶段，碳化硅的产能也在提升，车的量也在向上走，所以现在还没有到红海阶段，大家都有机会。至少在现阶段，安森美的产品性能可以帮助客户提升车的性能，通过短期、中期、长期战略合作关系，大家形成合力才能推动碳化硅在车上的应用。

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安森美

发布时间：2023-11-02 09:18 阅读量：1586 继续阅读>>

蔡司：手机军备竞赛推动摄像头发展新<span style='color:red'>趋势</span>

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蔡司：手机军备竞赛推动摄像头发展新趋势

　　随着智能手机市场逐渐饱和，国内手机市场完全进入存量市场，伴随着用户换机需求下降，智能手机行业遇到发展瓶颈期。在严峻的竞争形势下手机品牌商必须具备独特的卖点才能吸引消费者。除了屏幕，芯片等主要的配件，摄像头模组也是各大品牌商在发布旗舰机的吸睛点。　　而消费者对手机摄影能力的提升，既要看的远也要看的清晰。这从光学原理上需要手机制造商生产更长焦距的镜头模组，但是如何将长焦模组放入轻薄的手机内部，制造商不得不另辟蹊径。　　设计研发人员将原本镜头模组垂直安装于手机背板的方式改为平行放置，潜望镜的平行放置可以让智能手机厂商将相机传感器和必要的镜头安装在手机内而不用增加手机厚度。　　因其结构类似于潜水艇内部的潜望镜，故名望式摄像头。　　以iPhone 15 Pro Max为例，区别于主流的潜望式结构，其潜望镜头，看上去好像有点“扁”。一般的潜望镜头的棱镜角度设计为45°，光线从竖直方向通过反射改变角度进入CMOS上。iPhone设计与之不同，前置镜组后配以整体棱镜。侧面看，棱镜是一个平行四边形，但顶角会略小于45°，光路在棱镜内部实现4次反射。实现光路的延长而得到长焦距效果。　　电子行业产品更迭快速、极具创新，iPhone使用区别于传统主流的光学设计，缩小了模组的长度和厚度，结构变迁带来的质量挑战该如何面对?比如其设计的OIS光学防抖通过结构部件带动CMOS左右移动，而其自动对焦是结构部件带动CMOS前后移动实现，为了减小移动摩擦力，结构件内部会使用陶瓷滚珠沿着V型滑槽移动。但其轻微的移动差异会导致图像质量变差，所谓失之毫厘谬以千里。如何管控小公差尺寸，并且实现检测过程的高重复性与稳定性，蔡司PRISIMO三坐标测量机能一机应对这些挑战，带来高效率、高精度、高性价比解决方案，其CALYPSO软件自定心功能模拟陶瓷滚珠的中心点移动轨迹，测量的尺寸能够反应实际装配后的效果。更加准确保障产品质量避免工艺流程问题导致返工。　　此外当摄像头模组装配完成后，如何确认内部装配情况或图像出现问题，如何通过失效分析找出原因改善工艺?也是客户经常面临的挑战与难点，蔡司提供高分辨率X射线显微镜解决方案，在不破坏样品情况下，对组装后的大尺寸产品进行高分辨率扫描，分析内部线路情况，其独有的二级放大功能即使扫描较大样品时也可以保障高分辨，例如观察内部线路情况，线路板过孔状态，元器件焊接状态，金线弧度状态等。当然如果分析一些较大缺陷，蔡司也可以提供高性价比的METROTOM工业CT解决方案，比如防抖效果较差的时候，可以对马达与线圈进行扫描分析。观察马达位置，磁石与线圈状态，测量磁石到线圈间距，滚珠周围滚珠槽(塑料件)形貌。　　蔡司拥有丰富的产品线包含显微镜，蓝光扫描仪，三坐标，工业CT，全方位的质量解决方案助力客户解决在手机新趋势新技术升级过程的可能面临挑战与痛点。

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蔡司

发布时间：2023-10-31 09:09 阅读量：1306 继续阅读>>

瑞萨电子：半导体加工技术的历史、<span style='color:red'>趋势</span>和演变

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瑞萨电子：半导体加工技术的历史、趋势和演变

　　半导体技术工艺节点是衡量芯片晶体管和其他组件尺寸的标准。这些年来，节点的数量一直在稳步增加，导致计算能力也相应增加。一般来说，工艺节点越小，特征尺寸越小，晶体管越小，速度越快，越节能。　　半导体行业正在经历数字、模拟、工具、制造技术和材料方面的巨大进步。芯片开发在从设计到生产的各个层面都需要高度精密和复杂的过程。推进这一过程需要从建筑设计到可持续材料和端到端制造的重大变革，以满足对半导体不断增长的需求。为实现这一目标，业界正在采用最新技术来提高高度先进工艺节点的效率和产量。　　半导体，物联网和数字化转型的支柱　　我们正在见证物联网(IoT)、智能设备和最近的5G领域的重大进步。要了解这些创新将引领我们走向何方，以及我们应该对它们有何期待，我们需要对使这一新的创新浪潮成为可能的基础技术有一个基本的了解。随着半导体技术驱动的物联网(IoT)和5G的发展，人工智能的演进将比以往任何时候都更快。在过去的30年里，半导体技术的发展一直是计算能力增长的原动力。据说半导体约占计算硬件成本的 50%。基于半导体技术，人工智能计算设备与社会的融合将更加无缝和无孔不入。一个例子是自动驾驶汽车，它使用无处不在的移动边缘计算和复杂的算法来处理和分析驾驶数据。基于5G通信基础设施，人工智能(AI)和机器学习使用计算机视觉了解周围场景，然后规划和执行安全驾驶操作。这使出行更安全、更智能、更高效。物联网设备几乎可以将任何产品变成智能设备，从供水系统到服装。零售、医疗保健、生命科学、消费品和工业物联网都有很高的需求。　　未来的创新还将使个性化芯片更容易获得，并使芯片生产更有效，最重要的是，更具可持续性。随着互联设备越来越普遍，物联网(IoT)对半导体行业非常重要。随着智能手机行业停滞不前，半导体行业必须寻找其他具有增长潜力的途径。尽管面临挑战，物联网仍然是该行业最合乎逻辑的选择。没有传感器和集成电路，物联网应用就无法运行，因此所有物联网设备都需要半导体。多年来推动半导体行业增长的智能手机市场已经开始趋于平稳。物联网市场可以为半导体制造商带来新的收入，并在可预见的未来保持半导体行业以3%至4%复合年增长率的增长。　　半导体的大趋势和未来机遇　　半导体技术工艺节点是衡量芯片晶体管和其他组件尺寸的指标。这些年来节点的数量一直在稳步增加，导致计算能力相应增加。节点通常意味着不同的电路世代和架构。一般来说，更小的技术节点意味着更小的特征尺寸，这会产生更小、更快、更节能的晶体管。这种趋势使我们能够开发更强大的计算机和更小尺寸的设备。工艺节点和CMOS晶体管性能之间存在关系。频率、功率和物理尺寸都受工艺节点选择的影响。这就是了解半导体工艺如何随时间演变的重要性的原因。半导体技术节点的历史可以追溯到20世纪70年代，当时英特尔发布了第一款微处理器4004。从那时起，由于半导体技术节点尺寸的进步，我们看到计算能力呈指数级增长。这使我们能够创造出更小、功能更强大的设备，例如智能手机、平板电脑和可穿戴设备。Apple A15 Bionic是当今大多数Apple最新产品的核心，采用7纳米节点技术的近40亿个工作晶体管。　　工艺节点在半导体技术中的作用　　半导体节点是决定微控制器性能的关键因素。随着技术的进步，每个微控制器中的节点数量不断增加。这一趋势在过去几年中已经观察到，预计今后将继续下去。技术节点(也称为工艺节点、工艺技术或简称为节点)是指特定的半导体制造工艺及其设计规则。不同的节点通常意味着不同的电路世代和架构。一般来说，工艺节点越小，特征尺寸越小，晶体管越小，速度越快，越节能。历史上，工艺节点名称指的是晶体管的许多不同特性，包括栅极长度和M1半节距。最近，由于各种营销活动和代工厂之间的分歧，这个数字本身已经失去了它曾经拥有的确切含义。较新的技术节点，如22纳米、16纳米、14纳米和10纳米，仅指采用特定技术制造的特定世代芯片。它不对应于栅极长度或半间距。尽管如此，命名约定还是得到了尊重，这就是主要代工厂对节点的称呼。　　早期的半导体工艺有任意的名称，例如，HMOS III，CHMOS V。后来，每个新一代工艺都被称为技术节点或工艺节点，以工艺晶体管的纳米(或历史上的1微米)工艺的最小特征尺寸来表示栅极长度，例如“90纳米工艺”。然而，自1994年以来，情况发生了变化，用于命名工艺节点的纳米数已成为一个营销术语，与实际特征尺寸或晶体管密度(每平方毫米的晶体管数量)无关。　　技术节点流程的演变　　本质上，技术节点是对应于晶体管的物理特征尺寸。最初，每个微控制器都是由晶体管组成的，晶体管基本上是控制电流流动的开关，允许微控制器执行其逻辑功能。诸如28纳米或65纳米的技术节点指的是可以绘制在布局上的最小数据图形特征(半个间距或栅极长度)。然而，技术节点的命名没有标准化。诸如28 nm或65 nm之类的节点名称实际上来自传统平面MOSFET配置中所示的晶体管的最小栅极长度。一般来说，技术节点给出了晶体管在每平方毫米基板上的密集程度。从22纳米技术开始，该技术已经转向鳍式场效应晶体管(FinFET)，其中FinFET后面的架构是三维配置，并且栅极长度的术语不再适合描述工艺技术。如今，随着技术从平面结构转向FinFET或全栅极FET(GAA FET)，10和5纳米等技术节点不再对应于任何栅极长度或半间距距离。　　瑞萨电子在开发支持下一代物联网设备的新工艺技术方面发挥着至关重要的作用。随着物联网(IoT)变得越来越重要，设备设计人员现在正在寻找使他们的设备更小、更快和更节能的方法。为了满足这些需求，瑞萨开发了一种新的工艺技术，使物联网设备的体积比以前小得多，同时功耗更低。40纳米工艺针对基于闪存的微控制器的最低功耗和最高性能进行了优化，而110纳米工艺针对宽电压范围和最低功耗操作进行了优化。结果是瑞萨电子的RL78、RA和RX微控制器比以往任何时候都执行得更快，功耗比以往任何时候都低，同时仍保留其所有功能和特性　　瑞萨一直是工业和消费电子产品半导体解决方案的领先提供商，并以其在开发新技术以支持物联网(IoT)和最近的AIOT(人工物联网)方面的先进工艺而闻名。这方面的一个例子是我们专注于开发110纳米领域的内部低功耗工艺技术，即MF4。它允许瑞萨开发适用于广泛终端的超低功耗设备。随着我们迈向一个从汽车到家电的一切都与互联网相连的世界，对这种低功耗设备的需求变得越来越重要，而且随着越来越多的设备联网，对能源消耗的需求也在增加。为了解决这一问题，瑞萨开发了一种新的电源管理系统，可降低高达30%的能耗。这个新系统允许他们制造比以前更小的芯片，需要更少的能量。　　瑞萨丰富的微控制器和SoC产品线提供广泛的数字和模拟功能，包括各种物联网应用所需的宽性能范围和低功耗或能量收集能力。为了从头到尾支持您的设计，瑞萨还提供合作伙伴平台、软件和开发工具。瑞萨电子的IC和模块使您能够精确地感知、理解和发送来自传感器的智能数据到云端。欢迎通过AMEYA360官网选购瑞萨电子的产品！

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半导体

发布时间：2023-08-22 14:03 阅读量：2043 继续阅读>>

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瑞萨半导体加工技术的历史、趋势和演变

　　半导体行业正在经历数字、模拟、工具、制造技术和材料方面的巨大进步。芯片开发在从设计到生产的各个层面都需要高度精密和复杂的过程。推进这一过程需要从建筑设计到可持续材料和端到端制造的重大变革，以满足对半导体不断增长的需求。为实现这一目标，业界正在采用最新技术来提高高度先进工艺节点的效率和产量。　　半导体，物联网和数字化转型的支柱　　我们正在见证物联网（IoT）、智能设备和最近的5G领域的重大进步。要了解这些创新将引领我们走向何方，以及我们应该对它们有何期待，我们需要对使这一新的创新浪潮成为可能的基础技术有一个基本的了解。随着半导体技术驱动的物联网（IoT）和5G的发展，人工智能的演进将比以往任何时候都更快。在过去的30年里，半导体技术的发展一直是计算能力增长的原动力。据说半导体约占计算硬件成本的 50%。基于半导体技术，人工智能计算设备与社会的融合将更加无缝和无孔不入。一个例子是自动驾驶汽车，它使用无处不在的移动边缘计算和复杂的算法来处理和分析驾驶数据。基于5G通信基础设施，人工智能（AI）和机器学习使用计算机视觉了解周围场景，然后规划和执行安全驾驶操作。这使出行更安全、更智能、更高效。物联网设备几乎可以将任何产品变成智能设备，从供水系统到服装。零售、医疗保健、生命科学、消费品和工业物联网都有很高的需求。　　未来的创新还将使个性化芯片更容易获得，并使芯片生产更有效，最重要的是，更具可持续性。随着互联设备越来越普遍，物联网（IoT）对半导体行业非常重要。随着智能手机行业停滞不前，半导体行业必须寻找其他具有增长潜力的途径。尽管面临挑战，物联网仍然是该行业最合乎逻辑的选择。没有传感器和集成电路，物联网应用就无法运行，因此所有物联网设备都需要半导体。多年来推动半导体行业增长的智能手机市场已经开始趋于平稳。物联网市场可以为半导体制造商带来新的收入，并在可预见的未来保持半导体行业以3%至4%复合年增长率的增长。　　半导体的大趋势和未来机遇　　半导体技术工艺节点是衡量芯片晶体管和其他组件尺寸的指标。这些年来节点的数量一直在稳步增加，导致计算能力相应增加。节点通常意味着不同的电路世代和架构。一般来说，更小的技术节点意味着更小的特征尺寸，这会产生更小、更快、更节能的晶体管。这种趋势使我们能够开发更强大的计算机和更小尺寸的设备。工艺节点和CMOS晶体管性能之间存在关系。频率、功率和物理尺寸都受工艺节点选择的影响。这就是了解半导体工艺如何随时间演变的重要性的原因。半导体技术节点的历史可以追溯到20世纪70年代，当时英特尔发布了第一款微处理器4004。从那时起，由于半导体技术节点尺寸的进步，我们看到计算能力呈指数级增长。这使我们能够创造出更小、功能更强大的设备，例如智能手机、平板电脑和可穿戴设备。Apple A15 Bionic是当今大多数Apple最新产品的核心，采用7纳米节点技术的近40亿个工作晶体管。　　工艺节点在半导体技术中的作用　　半导体节点是决定微控制器性能的关键因素。随着技术的进步，每个微控制器中的节点数量不断增加。这一趋势在过去几年中已经观察到，预计今后将继续下去。技术节点（也称为工艺节点、工艺技术或简称为节点）是指特定的半导体制造工艺及其设计规则。不同的节点通常意味着不同的电路世代和架构。一般来说，工艺节点越小，特征尺寸越小，晶体管越小，速度越快，越节能。历史上，工艺节点名称指的是晶体管的许多不同特性，包括栅极长度和M1半节距。最近，由于各种营销活动和代工厂之间的分歧，这个数字本身已经失去了它曾经拥有的确切含义。较新的技术节点，如22纳米、16纳米、14纳米和10纳米，仅指采用特定技术制造的特定世代芯片。它不对应于栅极长度或半间距。尽管如此，命名约定还是得到了尊重，这就是主要代工厂对节点的称呼。　　早期的半导体工艺有任意的名称，例如，HMOS III，CHMOS V。后来，每个新一代工艺都被称为技术节点或工艺节点，以工艺晶体管的纳米（或历史上的1微米）工艺的最小特征尺寸来表示栅极长度，例如“90纳米工艺”。然而，自1994年以来，情况发生了变化，用于命名工艺节点的纳米数已成为一个营销术语，与实际特征尺寸或晶体管密度（每平方毫米的晶体管数量）无关。　　技术节点流程的演变　　本质上，技术节点是对应于晶体管的物理特征尺寸。最初，每个微控制器都是由晶体管组成的，晶体管基本上是控制电流流动的开关，允许微控制器执行其逻辑功能。诸如28纳米或65纳米的技术节点指的是可以绘制在布局上的最小数据图形特征（半个间距或栅极长度）。然而，技术节点的命名没有标准化。诸如28 nm或65 nm之类的节点名称实际上来自传统平面MOSFET配置中所示的晶体管的最小栅极长度。一般来说，技术节点给出了晶体管在每平方毫米基板上的密集程度。从22纳米技术开始，该技术已经转向鳍式场效应晶体管（FinFET），其中FinFET后面的架构是三维配置，并且栅极长度的术语不再适合描述工艺技术。如今，随着技术从平面结构转向FinFET或全栅极FET（GAA FET），10和5纳米等技术节点不再对应于任何栅极长度或半间距距离。　　瑞萨电子在开发支持下一代物联网设备的新工艺技术方面发挥着至关重要的作用。随着物联网（IoT）变得越来越重要，设备设计人员现在正在寻找使他们的设备更小、更快和更节能的方法。为了满足这些需求，瑞萨开发了一种新的工艺技术，使物联网设备的体积比以前小得多，同时功耗更低。40纳米工艺针对基于闪存的微控制器的最低功耗和最高性能进行了优化，而110纳米工艺针对宽电压范围和最低功耗操作进行了优化。结果是瑞萨电子的RL78、RA和RX微控制器比以往任何时候都执行得更快，功耗比以往任何时候都低，同时仍保留其所有功能和特性　　瑞萨一直是工业和消费电子产品半导体解决方案的领先提供商，并以其在开发新技术以支持物联网（IoT）和最近的AIOT（人工物联网）方面的先进工艺而闻名。这方面的一个例子是我们专注于开发110纳米领域的内部低功耗工艺技术，即MF4。它允许瑞萨开发适用于广泛终端的超低功耗设备。随着我们迈向一个从汽车到家电的一切都与互联网相连的世界，对这种低功耗设备的需求变得越来越重要，而且随着越来越多的设备联网，对能源消耗的需求也在增加。为了解决这一问题，瑞萨开发了一种新的电源管理系统，可降低高达30%的能耗。这个新系统允许他们制造比以前更小的芯片，需要更少的能量。　　瑞萨丰富的微控制器和SoC产品线提供广泛的数字和模拟功能，包括各种物联网应用所需的宽性能范围和低功耗或能量收集能力。为了从头到尾支持您的设计，瑞萨还提供合作伙伴平台、软件和开发工具。瑞萨电子的IC和模块使您能够精确地感知、理解和发送来自传感器的智能数据到云端。我们诚邀您利用我们先进的半导体技术，满足您的功耗、性能和安全要求，并帮助您在创纪录的时间内提供下一代设计。

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发布时间：2023-07-28 13:01 阅读量：1644 继续阅读>>

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TL431ACLPR	Texas Instruments
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