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功率器件受关注 现已成ST布局“重点对象”
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功率器件受关注 现已成ST布局“重点对象”

2021-06-23 09:04:23 来源:半导体行业观察 点击:266051

【哔哥哔特导读】新能源汽车自数年前开始迎来可观性的发展前景,随着时间的推移,越来越多的人放弃燃油车而选择绿色环保的新能源汽车,因此,全球各大车企业纷纷开展了该市场的布局,意法半导体作为汽车芯片生产制造商之一,随着功率器件受关注声势显著, 它现已成ST布局“重点对象”。

从全世界各国的发展趋势现况来看,新能源汽车必定是销售市场的必然趋势。

新能源汽车

有关数据信息表明,在2019年到2025年这段时间里,新能源汽车(包含轻混、强混、插电式混动、纯电动车)的总销售量的年复合增长率可能超出28%。到2025年,全世界纯电动车将占新能源汽车总销售量的25%之上,在其中,亚洲地区更将变成全世界新能源汽车销售市场的关键。统计分析表明,该地域的新能源汽车和生产能力全世界占有率将超出50%。

做为一家在汽车集成ic销售市场有着很多年经验的公司,意法半导体(下称ST)已经在好几个层面做技术储备,迎来新能源汽车浪潮。和传统式汽车不一样,新能源汽车的三大件早已变成了电动机、充电电池和电机控制。

为了更好地让这种形态的汽车跑得更远。效率高些、更安全性且具备可靠性高的功率器件就变成了新能源汽车发展趋势的关键倚仗,这就促使销售市场在发掘传统式的Si功率器件潜力之外,也在全力促进SiC功率器件GaN功率器件这二种新式器件变成往后发展的时尚潮流。而这恰好是在功率器件和分立器件有着多份经验的ST近些年所发展的关键方位。

功率器件

据ST层面详细介绍,她们在功率器件和分立器件有着三十多年的发展工作经验,这也是该企业可以在持续增长的的电动式汽车销售市场取得成功的因素之一。如上图所述所显示,ST发布的低压硅MOSFET STripFET功率器件、高压硅MOSFET MDmesh功率器件、IGBT功率器件、电源电路维护与TVS功率器件、稳压管和晶闸管/可控硅功率器件,它们在电动式汽车的好几个销售市场得到了顾客的极大认同。企业也承诺将再次投资基本建设新厂,促进硅功率器件的发展趋势。而SiC功率器件和GaN功率器件则是企业在汽车集成ic销售市场十分主要的两个产品系列。

全世界第一大的车规级SiC生产商

据ST详细介绍,做为一种宽带网络隙原材料,碳碳复合材料(SiC)有着比硅高些的操作温度、更强的排热特性、及更低的电源开关和通断耗损等优点,可以在更小的规格的机器设备上完成卓越性能,这就促使其慢慢变成电动式汽车行业的抢手货。而ST则从1996年开始在这个行业的探寻。

材料表明,ST在1996年与phySiCs的单位协作,打开了SiC功率器件产业链的大门口。到1998年,企业就从CNR-IMETEM处得到了第一张SiC功率器件的采购单。在摆脱了这类宽带网络隙原材料的批量生产挑战以后,ST于2004年逐渐生产制造其第一款SiC二极管功率器件;

2009年建成投产企业第一款SiC MOSFET功率器件,以后又提升了1200V的SiC MOSFET和功率肖特基二极管功率器件,以健全原先的650V产品组合策略;

到2017年,ST也是将碳化硅晶圆的规格从1英寸推动到6英寸,根据生产规模的扩张来减少集成ic成本费,达到日益提高的SiC功率器件运用要求;

2019年,ST又与瑞典碳碳复合材料(SiC)晶圆制造商NorstelAB企业签订协议,回收它的55%股份。这一切都是为了更好地提高她们在SiC功率器件层面的整体实力。

历经这么多年的勤奋,ST发展成一个可以把握碳碳复合材料所有生产制造工艺流程与技术性的的公司,在SiC功率器件层面申请了七十多种专利权,企业也变成全世界第一大的车规碳碳复合材料生产商,也是目前为止唯一一家大批量生产汽车级SiC功率器件的半导体公司。

从她们给予的数据信息我们可以见到,ST现阶段参加的碳碳复合材料顾客新项目有50好几个,在其中工业生产新项目和汽车新项目各占一半。依照ST的整体规划,在未来两年,企业将进一步变小碳碳复合材料功率器件的规格,未来展望在2025年前拿到全部销售市场超出30%的市场份额。从全部SiC功率器件的发展趋向来看,这是一个不可小觑的销售市场,也定能为ST产生大量的营业收入。

GaN功率器件将是关键填补

为了更好地为电动式汽车销售市场给予多方位的支持,除开促进Si和SiC功率器件的发展趋势以外,ST与此同时还投入到GaN功率器件的产品研发中去。在她们来看,GaN功率器件将是让600V及下列工作电压运用完成高些能耗等级的下一代技术性,而她们的GaN功率器件当今所聚焦的便是650V和100V的运用。

和SiC功率器件一样,氮化镓(GaN)功率器件同归属于宽带网络隙(WBG)原材料大家族。与Si功率器件对比,GaN功率器件有着迅速的电源开关速率和高些的特性,与此同时也可在没有放弃通断电阻器的状况下减少栅压正电荷,进而节约功能损耗并减少了系统软件总规格。而ST发布的GaN HEMT(高电子器件电子密度晶体三极管)则意味着她们给予高频率工作中功率器件的关键一步。

为了更好地进一步扩展其GaN商品知名度,ST在积极主动自研之外,也加速对外开放协作和企业并购的过程。

2020年2月,ST公布携手并肩tsmc,运用tsmc在晶圆代工层面的整体实力,加速企业在氮化镓(GaN)生产工艺的开发设计及其GaN公司分立和集成化器件的供应,填补了企业在法国图尔加工厂生产制造与CEA-Leti联合开发的功率氮化镓的生产能力。依照ST汽车与分立器件业务部首席总裁MarcoMonti的叫法,ST看中加速氮化镓生产工艺的开发设计交货,把功率氮化镓和氮化镓IC商品推向市场,所产生的极大机遇。而tsmc是可信赖的代工生产合作方,能达到企业目标客户严苛的稳定性和开发设计整体规划的与众不同要求。

2020年三月,ST公布回法国氮化镓(GaN)自主创新公司Exagan企业的大部分股份。材料表明,创立于2014年的Exagan一直专注于推动电力工程电子产业从硅基技术性向GaN-on-silicon技术性变化,产品研发容积更小、能耗等级高些的功率转化器。ST则期待根据这则回收,把Exagan的外延性加工工艺、产品研发和运用工作经验扩宽并推动ST在汽车、工业生产和消費用功率GaN的开发设计整体规划和业务流程。

尽管和全部的竞争者一样,ST仍未在GaN器件上得到车规级验证,但她们相信,根据本身在智能化功率硅层面的领跑工作经验,企业可以在片式和系统软件级封裝内集成化GaN功率级和智能化作用,让有着高集成ic处理速度的智能化功率GaN更实用和具有高些的特性。企业也期待把这产品系列引向48V/12V直流电SPWM、毫米波雷达、D类放大仪、无线充电器、车载充电机和开关电源等好几个销售市场。

ST层面表明,根据这种Si、SiC和GaN功率器件,她们将在未来两年朝向电动式汽车发布包含电防护型控制器、充电电池智能管理系统和BLDC控制器以内的几款商品。实际上不仅以上功率器件,根据企业好几个行业的很多年累积,ST在这个销售市场的总体目标是同歩推动包含多元化的计算机控制、驱动和功率以内的等好几个行业的商品在新能源汽车销售市场落地。

以汽车MCU为例子,据ST层面详细介绍,她们是销售市场上第一家汽车网关ip生产厂家。归功于在PowerPC核心MCU和ARM核心MCU上给予普遍的产品系列合理布局,ST车截MCU的营业收入在2015到2019年间提高了四倍,光在2019年,销售额就猛增了43%。尤其是SPC5系列产品,可能在电动式汽车系统软件中饰演关键人物角色。

归功于这种主要表现非凡的商品,ST在这个行业得到了高额营业收入。据企业2019财政年度的数据信息表明,企业当初的全年度营业收入为95.6亿美金,而包含功率器件和分立器件部、汽车产品研发部在内的汽车和分立器件产品研发就奉献了其中的38%,是ST全部业务中奉献最大的单位,憧憬未来,伴随着ST的发展趋势完善,以及销售市场的发展,这必然将给ST带去更高的成长空间。

以后发展趋势怎么样,要看公司高层怎样顺势而为了。

 

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