IC

随着全球数字化转型加速以及AIOT、智能汽车市场爆发,全球集成电路市场规模加速增长,预计2021年全球集成电路市场将增长到5700亿美元,未来5年将更增长到1万亿美元的规模!如此快速增长的大市场给本土IC带来了发展的良机,在近期召开的ICCAD2021上,中国半导体行业协会集成电路设计峰会理事长魏少军教授指出2021年中国IC设计企业数量达2810家,比上年的2218家增长了26.7%,设计企业数量在过去一年中再次增加超过26%,2021年,全行业销售预计为4586.9亿元,比2020年的3819.4亿元增长20.1%!

“”开年专访谷泰微创始人兼CEO石方敏:2022本土IC要迎“大考”"

“”开年专访谷泰微创始人兼CEO石方敏:2022本土IC要迎“大考”"

可以说,本土IC在数量和销售上依旧在保持快速增长,但在产品布局上,很多公司的产品扎堆在数字IC领域,本土IC更需要在模拟、射频、混合信号领域实现更多差异化的布局,避免都产品同质化竞争。
近日,电子创新网专访了一位在模拟射频领域连续创业的半导体老兵,他就是谷泰微创始人兼CEO石方敏,他在创立谷泰微之前曾经两次成功创业,分别瞄准了射频和模拟IC,这次他又瞄准了混合信号和传感器领域,可以说,三次创业都瞄准的是最难啃的领域,他为何这样选择创业方向?在本土IC的创新方面他有什么感悟,我们来听听他的分享。

“”开年专访谷泰微创始人兼CEO石方敏:2022本土IC要迎“大考”"

电子创新网:您可否对谷泰微做个简要介绍?

石方敏:谷泰微电子是一家芯片设计公司,公司在模拟芯片以及光学传感器芯片领域,都具有一定的技术储备与开发能力!谷泰微拥有丰富的模拟芯片及光学传感器系列芯片产品。模拟芯片产品主要包括ADC、DAC、模拟开关、运算放大器、模拟前端、电源管理等。光学传感器系列产品包括光学导航芯片、红外传感类驱动芯片、血氧传感芯片等。相关产品广泛应用于医疗电子、仪器仪表、汽车电子、工业电子、消费类电子等多个行业。

电子创新网:在创立谷泰微之前,您已经有几次成功创业经历,为何还要选择再次创业?您认为目前的产业环境需要什么样的新型创业公司?

石方敏:其实每一次从零到壹的过程都是最难的,之前我创立了两家芯片公司,目前都很成功。我想我之所以进行第三次创业,得益于这个行业的风口,可以让我再来一次,再次创造一家成功的公司,当然,第三次的创业会有更好的团队和配套资源,未来希望这三家公司都很成功。据我看目前产业已经不适合同质化竞争的公司了,我们必须致力于真正的技术提高与创新,而不是简单的follow,仅仅靠国产替代存活下去,未来本土IC必须要有自己的核心技术,而且经过这么多年的发展,本土IC公司已经具有优秀的产品定义和设计能力,已经到了厚积薄发的时候,所以,我选择了第三次创业,希望将谷泰微打造成一家拥有高端模拟混合信号的公司,我认为未来没有自己核心技术以及不主动创新的IC企业都将被淘汰!

电子创新网:总结您前几次成功创业经历,您认为创业成功的关键因素有哪些?哪种类型的初创公司容易成功?

石方敏:我认为对于一个初创企业来说,首先要认识到公司的优势领域,要有自己的核心技术与产品,要明确产品的定位并制定合理的市场策略。此外,研发、生产、销售各个环节紧密配合,缺一不可。未来掌握真正核心技术并配套强大的供应链体系,具有一定的市场基础的公司才有机会生存下去。

电子创新网:谷泰微的产品定位在哪些应用领域?这些领域有哪些痛点?

石方敏:我们的产品用于医疗电子、仪器仪表、汽车电子、工业电子、消费类电子等多个行业。近年来由于国产替代的加速,在基础消费类,国产慢慢成为主导了,但在工业汽车高端芯片方面还是以国外产品为主,比如高速高精度ADC等产品,还处于被卡脖子的状态,针对这一现状,谷泰微配合工业、汽车产业,布局高端ADC/DAC等产品,以求自主创新,为市场提供高品质高性能的国产芯片。

电子创新网:谷泰微在产品定义上有哪些新的突破?

石方敏:谷泰微产品未来主要面向工业与汽车,我们在模拟ADC/DAC的产品系列上有很强的技术支持,目前在高速和高精度ADC方面也取得了很大突破!

电子创新网:您如何看待本土IC的发展?您认为未来本土IC需要在哪些方面突破?

石方敏:现在国内集成电路芯片产业的生态环境特别好,政府大力扶持,社会也给予了很大的关注。跟之前的集成电路产业境况是完全不同的。虽然现在在大力发展芯片行业,但是被卡脖子的现象还未缓解,在技术创新、产业链完善、人才储备等方面还有很长的路要走。

从今年魏教授的报告看,我们本土IC公司的销售业绩很不错,继续保持高速增长,这是市场突然爆发的供需紧张造成的,明年后年,等市场逐步回归理性,很多真实需求放出,一旦市场需求疲软我们该如何应对呢?所以我们本土IC需要跟终端厂商和渠道商更紧密的合作,深刻理解他们的需求,从市场需求客户需求上定义产品,这样的产品才会有生命力这是我们本土IC需要增强的地方。

电子创新网:目前,最让你焦虑的主要是哪些?

石方敏:集成电路行业回报周期长,投资大,企业需要扛得住压力。在人才的培养、技术的创新方面都需要很长的时间去积累,因此很多优秀的企业没有熬过前期的亏损。所以集成电路等高科技企业的发展,更依赖于政府的大力扶持,也需要基金的支持,这样才能让企业可以心无旁骛,专注研发创新,我们都要做好“板凳要坐十年冷 ”的准备,以坚韧的毅力把产品打磨好,我最担心一些公司和资本遇到挫折后放弃,这样对产业是极大的打击。

电子创新网:谷泰微的产品主要深耕哪些领域?如何打开市场?

石方敏:谷泰微聚焦模拟芯片以及光学传感芯片的研发,公司在研发方面投入非常大,特别是在ADC/DAC等高端芯片,为了保证产品的性能稳定性,我们建立了自己的MEMS封测工厂。为了快速响应客户需求,我们在无锡,南京、杭州、深圳、台湾设有技术销售服务中心。向客户提供最需要的产品,是我们打开市场的保证。

电子创新网:您给谷泰微定义的未来愿景是什么?

石方敏:谷泰微将始终坚持“顺应大道,链接全球,技术为先,成就你我”的价值观,聚焦市场需求,专注技术创新,不断推出高品质、高性能的芯片产品,携手客户一起为中国芯贡献一份力量,谷泰微要成长为有世界级影响力的模拟混合信号领域的IC公司。

电子创新网:对于目前的缺芯潮,您怎么看?原因是哪些?大概什么时间可以缓解?谷泰微如何确保产能供应?

石方敏:据我分析全球芯片危机短时间内很难缓解,不过目前看局部一些领域出现了缓解,但是在工业、汽车领域依旧紧缺严重,不过同时这也是国产化的一个机会。过去半导体产品依赖进口,产业发展缓慢,现在在国家的大力扶持及外部压力之下,我国集成电路行业进入了快速蓬勃的发展时期。虽然现在追赶之路艰难漫长,但付出总有回报,只有真正的掌握了先进技术,才能避免卡脖子现象。谷泰微已经跟国内知名的上游企业保持了良好的合作关系,我们可以最大限度的保证产能的稳定性。

电子创新网:您对2022年半导体产业形势怎么看?本土IC会有什么样的发展?

石方敏:正如我在新年寄语中所说的那样“:2021年,”缺芯“成为贯穿全年的主旋律,2022年,随着新冠疫情被人类控制住,半导体缺芯也将缓解,市场需求会出现分化,一些企业可能会出现库存现象,2022是真正考验半导体公司的时候,只有真正的好产品才会被市场和客户接受,市场将考验每家公司的产品定义、设计、供应和技术支持能力!这是一场真正的”大考“,面对大考,我和我们的同行一样,充满了激动、紧张,不过我更多的是期待,因为谷泰微将在2022年推出极具市场震撼的产品,我期待这样的产品被市场和客户认可!

来源:电子创新网张国斌
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有助于降低工厂的安装成本并提高白色家电和工业设备的节能性和可靠性

全球知名半导体制造商罗姆(总部位于日本京都市)面向空调、白色家电、FA设备等配备交流电源的家电和工业设备领域,开发出内置730V耐压MOSFET*1的AC/DC转换器*2IC“BM2P06xMF-Z系列BM2P060MF-ZBM2P061MF-ZBM2P063MF-Z)”

“ROHM开发出45W输出、内置FET的小型表贴封装

近年来,家电和工业设备领域的AC/DC转换器,不仅要支持交流输入85V~264V以处理世界各地的交流电压,作为电源整体还要符合能效标准“Energy Star*3”和安全标准“IEC 62368”等,需要从国际视角构建电源系统。其中,对于AC/DC转换器IC来说,不仅要满足这些要求,还需要采用表贴型封装形式,以降低工厂的安装成本。然而,事实上,在AC/DC转换器IC中仍然大范围地使用产生大量损耗和热量的DMOSFET和Planar MOSFET,即使表贴封装产品也很难满足几十瓦级的输出功率要求。为解决这些问题,ROHM开发一种具有45W输出功率的新产品,新产品已将低损耗SJ-MOSFET和优化的控制电路集成在小型表贴封装中。

新产品是将ROHM的低损耗功率半导体(Super Junction MOSFET, 简称“SJ-MOSFET”)和控制电路等一体化封装的IC,使交流输入85V~264V、输出功率到45W的AC/DC转换器的开发变得更容易。新产品采用表贴型封装,实现了过去很难的电路板自动安装;而且还采用特别开发的控制电路,可以在取消电源输入端的放电电阻器(待机时的损耗源)的情况下也符合“IEC 62368*4”标准;同时,利用ROHM自有的低待机功耗控制技术,使待机功耗显著降低。不仅如此,最高的工作电源电压(VCC)可达60V,无需降压用的外部电源电路。与同等性能的普通产品相比,支持自动安装将有助于降低工厂的安装成本,同时还将待机功耗降低90%以上,并减少4个电源电路器件,从而有助于提高节能性和可靠性。

新产品已于2021年7月开始出售样品(样品价格 500日元/个,不含税),计划于2022年1月起暂以月产20万个的规模投入量产。新产品和评估板“BM2P060MF-EVK-001”已经开始通过电商进行销售,通过Ameya360、Sekorm、RightIC等电商平台均可购买。

今后,ROHM不仅会继续开发各种功率半导体和先进的模拟控制IC,还将为不同的应用提供更好的解决方案,不断为系统的节能和优化贡献力量。

“支持交流输入85V~264V的ACDC转换器IC输出功率概览"

<新产品特点>

1、表贴封装、可支持高达45W的输出功率,有助于降低工厂的安装成本

新产品将低损耗(低导通电阻)730V耐压SJ-MOSFET、启动电路和优化的控制电路集成在小型且散热性良好的表贴封装(SOP20A)中。作为支持输入电压AC 85V~264V的表贴封装产品,支持过去很难实现的高达45W的大输出功率(24V×1.875A=45W等),并实现了普通的插装型产品无法实现的自动安装,这将非常有助于降低工厂的安装成本。

2、待机功耗比普通产品低90%以上

新产品采用了融入ROHM高耐压工艺技术和模拟设计技术的控制电路(X电容*5放电功能),即使取消以往必须的既是损耗源又具有防触电功能的放电电阻,也可以满足安全标准“IEC 62368”的安全要求。此外,利用自有的低待机功耗控制技术(优化控制功率半导体的开关次数和流经隔离变压器的电流),进一步降低了应用待机时的IC功耗,系统待机功耗与普通产品相比降低了90%以上,成功地将待机功耗抑制到17mW(AC输入230V、输出功率0W时)。

此外,还搭载了降噪模式,可抑制隔离变压器的异常噪声。当希望降低待机功耗时,可以关闭降噪模式,当担心隔离变压器的异常噪声或希望加快开发速度时,可以打开降噪模式,因此,可根据应用产品提供理想的电源系统。

“待机功耗比普通产品低90%以上"

3、电源电路元器件数量减少4个,功率半导体的故障风险更低,电源的可靠性更高

新产品可在11V~60V的更宽VCC电源电压范围内工作。60V的最高电源电压是普通产品的两倍,对外来噪声干扰和浪涌电压均具有很高的可靠性。此外,还可以减少普通产品所需的降压用外置电源电路的4个元器件。 不仅如此,在内置的功率半导体中,还采用了具有很强抗浪涌电压能力的SJ-MOSFET(抗击穿能力指标——雪崩耐量比普通产品中内置的DMOSFET和Planar MOSFET高30倍以上),降低了半导体的故障风险,因此有助于提高电源系统的可靠性。

“电源电路元器件数量减少4个,功率半导体的故障风险更低,电源的可靠性更高"

<应用示例>

◇空调、白色家电、监控器、吹风机等各种家电
◇逆变器、AC伺服、路由器、OA设备等各种工业设备

适用于家电和工业设备中最高45W输出功率的各种AC/DC转换器。

<与新产品相关的AC/DC转换器IC产品阵容>

“"

<电商销售信息>

起售时间:2021年9月开始

电商平台:

Ameya360、Sekorm、RightIC,在其他电商平台也将逐步发售。

销售产品:

概要 产品名称
内置730V耐压SJ-MOSFET的
ACDC转换器IC
BM2P060MF-Z
BM2P061MF-Z
BM2P063MF-Z
搭载BM2P060MF-Z的
评估板
BM2P060MF-EVK-001

“搭载BM2P060MF-Z的评估板「BM2P060MF-EVK-001」"

<术语解说>

*1)MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)、SJ-MOSFET(Super Junction MOSFET)、DMOSFET(Double-diffused MOSFET)、Planar MOSFET(平面型MOSFET)

MOSFET是晶体管的一种,根据器件结构进一步细分为DMOSFET、Planar MOSFET和SJ-MOSFET。使用硅衬底生产MOSFET时,DMOSFET和Planar MOSFET的生产成本比SJ-MOSFET要低,而SJ-MOSFET的耐压和输出电流能力比DMOSFET和Planar MOSFET要好,处理大功率时的损耗更少。

*2) AC/DC转换器

电源的一种,可将交流(AC)电压转换为直流(DC)电压。是电子设备所需的一种控制电路,负责将流经普通插座的交流电转换为电子设备工作所需的直流电。

*3)Energy Star

美国环境保护署(EPA)和美国能源部(DOE)于1992年制定的针对消费产品的能效标准。通过国际合作项目在其他国家也得到了应用,目标产品范围很广,其中包括家电和IT设备等。

*4)IEC 62368

音视频与信息技术设备安全标准。是基于旨在防止对人体造成伤害的“基于危害的安全工程(HBSE)”概念开发的安全标准。规定了危险能量源(造成伤害的源头)的识别、传递机制以及人体安全防护措施等指南。

*5)X电容

AC电源(AC/DC转换器)输入电路中用来抑制噪声的电容器。从插座上拔下插头后的一瞬间,X电容中仍带有电压,如果在这种状态下触碰插头的电极,可能会放电到人体并造成触电。

来源:罗姆半导体
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全球半导体解决方案供应商瑞萨电子集团(TSE:6723)今日宣布,扩展其毫米波LNA和Tx BFIC产品阵容,推出以下三款全新双波束有源波束成形器IC产品:

  • 用于Ku波段卫星通信的F6121
  • 用于Ka波段卫星通信的F6122
  • 用于Ku波段雷达和视距通信的F6123

“瑞萨电子扩展卫星通信产品阵容,推出商用的双波束有源波束成形器IC产品"

新的IC相较同类产品在功耗、噪声系数、尺寸紧凑程度和易于集成等方面具有优势,是下一代低延迟电子扫描天线的关键使能,可广泛用于航空通信(IFC),海事、移动卫星通信和低地球轨道(LEO)地面终端领域。

全新F61xx Rx产品是率先商用的具有双波束功能的产品,可以在整个Ku和Ka卫星通信波段上进行“先接后断”无缝切换或同时进行多卫星、多轨道操作。F61xx为OEM厂商提供LNA选型和布局摆放的灵活性,以提升噪声系数和系统G/T性能。得益于这些优势,此产品已被主要卫星通信解决方案供应商和OEM厂商用于半双工及全双工系统设计,预计将于2022年开始量产。

瑞萨电子射频通信、工业与通信事业部副总裁Naveen Yanduru表示:“我们的客户在从机械天线转向电子扫描天线时面临三个主要挑战:热管理、集成尺寸和性价比。全新双波束F61xx产品打造了业界所需的高性价比、高效率、低噪声和紧凑尺寸特性,适用于下一代低延迟卫星通信、雷达与通信系统,并将在更多场景中连接更多用户。”

关于全新卫星通信波束成形器IC

第二代F61xx双波束成形器IC解决了设计人员从笨重的机械扫描天线过渡至重量更轻、外形更精简的有源电子扫描阵列天线(AESA)时所面临的散热、集成与成本挑战。新产品降低了功耗,增加了片上波束状态存储器,可实现双波束操作(亦可配置为单波束,可节省40%的功耗),并大幅提升RF性能,成为完善的sub-6GHz RFIC产品组合和近期推出的5G毫米波产品线的有力补充。

卫星通信波束成形器IC也是瑞萨电子全新Ku波段卫星通信系统成功产品组合的一部分;该组合还包括电源管理及时钟产品。瑞萨现已推出250余款“成功产品组合”,包含互补的模拟、电源、时钟和嵌入式处理器产品,可以构建易于使用的架构,简化设计流程,并帮助客户显著降低面向各类应用的设计风险。了解此方案和其它瑞萨解决方案,请访问:renesas.com/win

F61xx产品的关键特性

可灵活支持双/单波束、全/半双工、单/双极化以及一维和二维阵列架构,相较同类产品具有优异的功耗与级联噪声系数性能

高度紧凑的封装尺寸,在Ku波段λ/2波长的网格面积占用率

快速而灵活的数字接口,带有片上波束状态存储器,可实现低延迟天线波束的100ns级别切换。

供货信息

F6121 Rx BFIC,以及F6921 LNA和F6521 Tx BFIC现已投产,支持Ku波段LEO和GEO地面终端的半双工与全双工天线设计。F6121、F6122和F6123 IC现已上市,并计划在2022年向卫星通信和雷达系统设计厂商供货。有关F61xx波束成形器IC的更多信息,请访问:renesas.com/satcom

关于瑞萨电子RF通信产品事业部(RFD)

过去十年中,RFD在通信革命中持续发挥着关键作用,出货量超过3.7亿片。我们的产品凭借高信噪比和高线性度技术享誉全球。我们以能够成为蜂窝基础设施、卫星通信和其它工业应用领域头部企业的可靠合作伙伴而深感自豪。

关于瑞萨电子集团

瑞萨电子集团 (TSE: 6723) ,提供专业可信的创新嵌入式设计和完整的半导体解决方案,旨在通过使用其产品的数十亿联网智能设备改善人们的工作和生活方式。作为全球微控制器、模拟、电源和SoC产品供应商,瑞萨电子为汽车、工业、家居、基础设施及物联网等各种应用提供综合解决方案,期待与您携手共创无限未来。更多信息,敬请访问renesas.com。

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用于交流和直流供电的评估套件及工具
助力开发人员即刻评估支持高达1Mbp速率的高速通信应用

全球半导体解决方案供应商瑞萨电子集团(TSE:6723)今日宣布,推出电力线通信(PLC)调制解调器IC——R9A06G061。该产品无需中继器即可在1公里或更远的距离上实现高达1Mbps的高速通信,这一卓越性能无疑扩展了PLC的实际应用范围。其优化的模拟外设功能减少了外部所需的组件数量,使系统成本更低、结构更为紧凑。由此,全新R9A06G061非常适用于智能电表(过去为PLC的主要应用领域),以及暖通空调(HVAC)控制、写字楼照明系统控制和太阳能发电系统的串联监测与功率调节器控制等应用。由于无需部署专用线缆,R9A06G061还可在蜂窝天线监测或潜水泵电机控制等应用中实现低成本系统监测功能。

“瑞萨电子扩展PLC应用场景,推出高速、长距离通信的全新电力线通信调制解调器IC"

瑞萨目前的R9A06G037 PLC调制解调器IC支持G3-PLC和PRIME标准,可用于实现具有网状拓扑结构的大规模多跳网络,而全新R9A06G061则专门设计用于配置具有总线或星形拓扑结构的简单点对点(P2P)网络。改进的传输驱动能力使设计人员能够将可连接的设备数量翻倍,达到200多个。此外,该IC卓越的噪声容限使其适用于广泛的应用和环境。

瑞萨电子工业自动化业务部副总裁坪井俊秀表示:“安装专用信号线缆所产生的相关成本、延长的施工时间,以及额外设备的维护开销已成为楼宇和基础设施设备管理中的关键问题。PLC则是克服这些问题的出色解决方案。我相信,瑞萨专为P2P网络设计的全新产品将进一步拓宽PLC的实际应用范围。”

开发环境

瑞萨还发布分别用于交流与直流供电的评估套件。这些评估套件以及在PC上运行的通信性能评估工具支持通信特性评估、错误分析和故障排除。瑞萨同时提供评估软件和各种文档,使开发人员能够即刻启动开发及调试。评估套件硬件的设计数据可应要求提供,以支持更迅捷的产品开发。

成功产品组合

瑞萨将R9A06G061与其它互补且无缝协作的模拟和电源产品相结合,打造面向各类应用的“成功产品组合”。其中“用于交流/直流供电的高速和长距离电力线通信单元”成功产品组合也包含了AC/DC和DC/DC转换器。瑞萨现已推出适用于各种应用和终端产品的250余款“成功产品组合”。更多信息,请访问:renesas.com/win

供货信息

R9A06G061 IC和评估套件现已上市。更多信息,请访问:www.renesas.com/R9A06G061

关于瑞萨电子集团

瑞萨电子集团 (TSE: 6723) ,提供专业可信的创新嵌入式设计和完整的半导体解决方案,旨在通过使用其产品的数十亿联网智能设备改善人们的工作和生活方式。作为全球微控制器、模拟、电源和SoC产品供应商,瑞萨电子为汽车、工业、家居、基础设施及物联网等各种应用提供综合解决方案,期待与您携手共创无限未来。更多信息,敬请访问renesas.com。

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意法半导体的 ST25TN512 和 ST25TN01K NFC Forum Type 2标签 IC 为商家消费者互动、产品信息分享、品牌保护等应用带来更高的性价比。

ST25TN512/01K NFC 标签 IC 同样适用于智慧城市和门禁管理,支持多种用户保护和隐私机制,包括一个7 位唯一芯片识别码、TruST25™ 数字签名、NFC Forum T2T块级(Block)永久写保护,以及永久关闭标签的可配置终止(Kill)模式。

“意法半导体推出NFC

ST25TN512 和 ST25TN01K 取得NFC Forum Type 2认证,采用ISO 14443非接触式智能卡标准,支持NFC手机或专用短距离读卡器。嵌入式存储器包含高达 208字节(1664 位)的用户专用存储器。

支持 NFC 数据交换格式 (NDEF) 消息的标签无需专用应用程序就可以在智能手机上触发本机操作,例如,打开网络浏览器或开始Bluetooth®蓝牙配对。增强型 NDEF (ANDEF) 格式还支持读取动态信息,例如,自定义消息和唯一Tap代码,而无需明确更新 EEPROM。

ST25TN512/01K NFC 标签 IC 的制造工艺是意法半导体内部新开发的技术,技术水平领先业界,能为产品带来更好的性能。在标签内部有一个50pF 的内部调谐电容,这个电容值被市场广泛使用,允许 inlay卡片集成商即插即用。标签从 13.56MHz 射频发射器电磁场收集工作所需电能,因此,完整的系统设计只再需要一个天线。其他优势包括 -40°C 至 +85°C 的宽工作温度范围和较长的数据保留时间。这些 IC 的供货形式是切割好的晶圆或者安装焊球的晶圆,也可以方便集成的 DFN5 封装。

ST25TN512 和 ST25TN01K均已量产。

产品详情访问:www.st.com/en/nfc/st25tn-series-nfc-tags.html

关于意法半导体

意法半导体拥有46,000名半导体技术的创造者和创新者,掌握半导体供应链和先进的制造设备。作为一家独立的半导体设备制造商,意法半导体与十万余客户、数千名合作伙伴一起研发产品和解决方案,共同构建生态系统,帮助他们更好地应对各种挑战和新机遇,满足世界对可持续发展的更高需求。意法半导体的技术让人们的出行更智能,电力和能源管理更高效,物联网和5G技术应用更广泛。详情请浏览意法半导体公司网站:www.st.com

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LED

LED是一种能够将电能转化为可见光的固态半导体器件,它的半导体属性可最大限度地突显智能照明的优势,满足消费者对调光、调色、远程控制、可扩展性等全方位的照明需求。由于LED灯的能源效率更高,因此,LED灯泡和灯圈拥有比传统白炽灯更长的寿命,这也是在市场上LED灯能够迅速取代白炽灯和荧光灯光源的重要原因。2010年后,在政策支持和技术进步的双重加持下,LED照明产业链发展提速,行业应用也呈现出高速成长态势。

刚需的LED照明市场潜力巨大

从应用场景看,家居照明、工业照明、户外照明、办公照明、店铺零售照明、教育照明等是LED照明的主要应用场景。

IHS数据显示,2018年,家居照明的市场规模约为117.10亿美元,占比22.07%,户外照明和工业照明是第二大和第三大应用领域,分别占比18.23%和17.85%。此外,办公照明、店铺零售照明及教育照明的规模占比在6.50%-10%之间。

预计未来一段时间家居照明仍将是LED照明最大的应用场景,市场规模将在2025年达到312.45亿美元,占比接近25%。教育照明则是增速最快的细分应用类别,预计市场规模将由2018年的34.60亿美元增加至2025年的108.16亿美元,年复合增速达到17.68%。

“图1:全球LED照明应用市场结构分布,单位:百万美元(数据来源:IHS)"
图1:全球LED照明应用市场结构分布,单位:百万美元(数据来源:IHS)

现在,LED照明产品已成为人们生产生活的必需品,在市场上属于刚需产品。目前,中国是世界上最大的LED照明市场,2018年度占据了全球26.48%的市场规模。根据前瞻产业研究院预计,2022年中国智能照明行业市场规模将达431亿元,年增长率在23%左右,市场潜力巨大。

LED驱动IC选型的关键七要素

在LED照明系统中,LED驱动电源是影响性能的一个关键因素。LED驱动电源主要有三大类:一是开关恒流源,二是线性IC电源,三是阻容降压电源。

开关恒流源:通过变压器将高压转换为低压,然后进行整流滤波,最终输出稳定的低压直流电。开关恒流源技术成熟,性能稳定,是市场上LED照明的主流驱动产品。

线性IC电源:采用一个IC或多个IC来分配电压,不需要电解电容,元器件种类少,优点是功率因数和电源效率高,且寿命长、成本低。

阻容降压电源:通过电容的充放电来提供驱动电流,虽然这是最基本的LED驱动电路,但在实际应用中最不实用,尤其是在汽车应用中,因汽车电池容易出现波动,哪怕是电池电量的微小变化都会导致LED消耗更多电流,并可能损坏。

相较于传统的照明产品,LED照明产品不仅电光转换效率高,使用寿命大幅超过白炽灯、节能灯等传统照明产品,其应用场景也较为丰富,一体化设计的LED灯具通常更容易与周边环境融合,更符合目前消费者日益多元化、时尚化、个性化的需求。LED驱动IC是LED照明灯节能与长寿命的关键因素,因此,正确选取LED驱动IC很重要。

市场上的LED驱动IC、LED灯具种类繁多,在选择的过程中最应该看重哪些参数和特性呢?

1、瓦数

所谓的瓦数实际上就是指电源的功率。如果在一个驱动电源上连接多个LED灯,则必须算出所用的总功率,同时还要注意给自己留出20%的功率余量,并据此找到一个电源额定功率符合要求的LED驱动IC。例如,我们有4个LED条,每个条大约12瓦,那么,系统的总瓦数应该在48瓦左右,加上20%的余量,所需电源功率为48 x 1.2=57.6瓦。因此,一个≥60瓦的LED驱动电源就足够这个项目使用了。

2、电压/电流

当安装一个LED设备或更换坏的电源时,验证输出电压是否与LED电压兼容是很重要的。带有内置电流调节器的LED产品通常都会说明应该使用什么样的输入电压。例如,LED柔性条大多使用12V电源。另一个常见的应用是使用大功率LED和需要直流电压输入的恒流驱动器。每个LED灯的电压约为3.1伏,如果有6个LED灯,那么这个串联电路中的总电压就是18.6VDC,选择LED驱动电源时,它的输出至少要达到24VDC。

大多数LED需要一个限流装置(无论是驱动器还是电阻器)来防止LED被过度驱动。这种恒流驱动器或限流电阻器用于调节LED的电流,保持LED的安全运行并延长其使用寿命。因此,在选择LED驱动电源时还需查看一下是否内置了限流装置。

3、调光

如果我们使用的LED灯是可调光的,就必须选择具有调光功能的电源。LED可调光驱动电源主要有两种控制类型:

一类是PWM调光:也称为脉宽调制调光。普通照明用LED驱动电源大多采用基于PWM控制器的反激式变换器电路拓扑。PWM调光器实际上以高频脉冲调光,以改变肉眼对光的感知,频率越高,灯光越亮。由于从处理器到被控系统都是数字信号,因此PWM调光器的噪声很小。

另一类是TRIAC调光(双向晶闸管调光):TRIAC是一种双向半导体电源开关,由可变定时电路生成的脉冲触发,并在传导电流高于保持电流时维持导通。要想通过基于TRIAC调光器实现LED调光,还须额外添加一些元器件达到稳定的调光,并根据调光器相位角来调节输出电流。

4、温度

在选择LED驱动IC时,一个不容忽视的因素就是它的使用环境。如果在温度参数范围内使用,LED驱动电源的工作效率最高。因此,所选的LED驱动IC必须工作在安全温度范围内。

5、效率

电源的效率决定了LED发光的实际功率大小。电源的效率百分比越高,最终节省的电能就越多。对于LED照明来讲,最好选择效率为80%或更高的驱动IC。

6、尺寸

LED项目选择电源时,了解电源的安装位置非常重要,足够小的LED驱动IC尺寸更能适应各种项目应用。

7、EMI特性都

LED驱动IC的抗EMI能力关系到整个LED灯具能否顺利通过CE、UL等认证,这一点也需要特别关注。

几个实用的LED驱动方案

伴随着LED市场的发展,各家技术厂商也在持续推出适应不同应用场景的LED驱动解决方案,我们今天就为大家推荐几款。

英飞凌数字控制LED驱动方案

在智能照明产品中,电源驱动对整个系统的寿命和稳定性有很大影响。英飞凌数字控制LED驱动方案带有通信功能,其LED驱动芯片XDPL8221具备诸多高级功能,可实现恒压、恒流和恒功率控制,运行参数可通过GUI配置,工程师们能便捷地设计多功能和高性能的LED驱动器。

XDPL8221的效率高,该驱动IC支持100VAC~277VAC或127VDC~430VDC的较宽输入电压范围。芯片内置的数字控制系统会根据输入和负载情况,在准谐振、不连续导通(DCM)或主动突发模式(Active Burst Mode)之间进行切换,以实现最佳的运行模式。此外,XDPL8221可实现低至1%的无频闪调光,同时对电流的调节仍能确保高精度。关灯后,系统处于小于100mW的较低待机功耗。XDPL8221通过UART接口提供LED驱动的运行状态信息,是智能照明系统LED驱动的理想选择。

“图2:英飞凌数字控制LED驱动芯片(图源:Infineon)"
图2:英飞凌数字控制LED驱动芯片(图源:Infineon)

今年6月3日,OSRAM与英飞凌共同宣布,双方通过合作把NFC编程与LED智能照明方案结合在一起,在OSRAM最新的OPTOTRONIC FIT产品中融入英飞凌具备PWM调光功能的NLM0011和NLM0010双模NFC无线配置IC,赋予了LED灯具配置更多弹性。NFC编程是一项新兴的技术,通过非接触式NFC接口可取代耗时的电阻器设置技术。内置的光衰补偿(CLO)功能还能在灯具使用期间保持固定的流明输出,从而延长灯具使用寿命。

Littelfuse带PFC控制的高压可调光LED驱动器

Littelfuse公司的IX9908是一款准谐振控制器,专为相位可调光的离线LED应用而优化。

“图3:IX9908工作原理框图(图源:Littelfuse)"
图3:IX9908工作原理框图(图源:Littelfuse)

IX9908的工作范围广,电压最高可达600V,且功耗很低。多重安全功能确保在故障情况下提供完整的系统保护。IX9908以其强大的功能集和低成本,成为了准谐振反激式LED灯泡设计的理想选择。IX9908还集成了一个高压启动单元。在操作的通电阶段,该电池提供恒定电流为VCC电容器(CVCC)充电。

Texas Instruments高功率密度汽车LED驱动器

Texas Instruments公司的TPS92520-Q1是一款单片双路同步降压LED驱动器,具有4.5V至65V宽工作输入电压范围,可独立为两串串联的LED供电。该芯片具有自适应导通时间平均电流模式控制功能,经设计可与分流FET调光技术和基于LED矩阵管理器的动态光束前照灯兼容。

自适应导通时间控制功能可提供近乎恒定的开关频率,频率设置范围为100kHz至2.2MHz。电感器电流感应和闭环反馈功能可在输入、输出和环境温度范围内实现±4%以上的精度。TPS92520-Q1可使用模拟调光或PWM调光技术来单独调制LED电流。通过SPI对10位IADJ数值进行编程可获得高于20:1的线性模拟调光响应。

“图4:TPS92520-Q1原理框图(图源:TI)"
图4:TPS92520-Q1原理框图(图源:TI)

罗姆车载LED驱动器

ROHM的BD18337EFV-M是一款4通道线性车载LED驱动器,可通过1个引脚控制多个输出的热分散。这样不仅可显著减少部件数量和安装面积,还非常有助于平台化扩展机型的汽车LED灯驱动模块电路板的通用化设计。此驱动器可用于车后灯(刹车灯、尾灯)、雾灯、转向灯、牌照灯、日间行车灯等汽车和摩托车领域的众多LED灯驱动。

此产品内置LED开路检测功能、OUTx(x=1~4)引脚输出接地故障保护功能、过电压静音功能及热关断功能,可实现高可靠性。

“图5:BD18337EFV-M独有的两项新技术有助于大幅削减车载LED灯的占板面积和设计周期(图源:ROHM)"
图5:BD18337EFV-M独有的两项新技术有助于大幅削减车载LED灯的占板面积和设计周期(图源:ROHM)

结语

LED正迅速成为照明技术的首选,并将继续取代荧光灯和白炽灯配件。根据Technavio的最新市场报告,2018年至2022年,全球LED市场规模将增长239.8亿美元。预计在此期间,市场增长将以近16%的复合年增长率加速,推动全球LED照明市场增长的关键因素之一是LED制造成本的下降。

随着LED照明市场的不断发展,越来越多的智能照明系统公司致力于提供以人为中心的照明解决方案。只有选择一款合适的LED驱动电源才能真正实现以人为中心的照明,届时,人们可以在一天中调整光线的颜色和强度,从而创造一个昼夜节律友好的照明序列,从而改善情绪,提高个人生产力。

来源:贸泽电子
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MAX16162是业界尺寸最小、功耗最低的无扰动监控电路,可有效避免错误上电

今日,Maxim Integrated Products, Inc. (NASDAQ: MXIM) 宣布推出基础模拟产品线的MAX16162 nanoPower监控电路,帮助设计师改善低压IoT应用的系统可靠性。该监控IC是业界首款通过监测整个系统电源的缓升完全触发系统复位的IC,从而避免上电期间低压尖峰脉冲的干扰,提高系统可靠性。

“Maxim

越来越多的IoT系统工程师转向使用1V甚至更低的微控制器核电压,而传统的监控电路会在如此低的输入电压下产生不稳定输出。使得系统在上电时容易发生故障,造成MCU在唤醒时处于不确定的状态,包括处理器I/O输出不正确、读数据错误或其它故障。MAX16162是Maxim基础模拟器件家族的可靠保护IC,在输入电压达到相应的电压门限之前能够消除尖峰脉冲的干扰。消除尖峰脉冲的干扰不仅提高IoT系统的可靠性,也对便携式医疗监护设备、可穿戴、基站、可编程逻辑控制器和自动控制等系统意义重大。

MAX16162的耗流仅为825nA,在提供可靠保护的同时,不会对有限的功率预算造成压力。该基础模拟监控IC的封装尺寸为1.06mm x 0.73mm,比最接近的竞争方案减小23%,有助于开发者节省电路板空间。

我们的基础模拟IC拥有Maxim在低功耗、高性能、单功能产品方面的一贯优势,有助于推动多种应用和市场领域的下一代创新。

主要优势

  • 消除低压尖峰毛刺的影响:即使输入电压低于0.6V,也能够保证稳定的、无扰动的上电复位输出,从而避免系统故障。
  • nanoPower:耗流仅为825nA。
  • 最小尺寸:比最接近的竞争产品减小23%。

Maxim Integrated核心产品事业部业务经理Elnaz Shayesteh:“工作电压低于1V的IC在节能产品、IoT产品急速增长的今天发挥着重大作用,但如果设计不当,则会带来不可接受的可靠性风险。我们开发了业界首款低压、无扰动监控IC,使系统开发人员能够避免上电期间的系统错误。截止目前,还没有其他厂商能够在如此低的电压下提供无扰动的复位输出,这进一步巩固了Maxim Integrated在可靠保护技术方面的创新领导地位。”

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TrendForce集邦咨询表示,受到晶圆代工吃紧影响,刺激IC设计业者积极争取晶圆产能,以应对各类终端应用的订单需求,进而推升2021年第一季全球前十大IC设计业者营收表现亮眼。

其中,受惠于虚拟货币掀起全球挖矿热潮,英伟达(NVIDIA)本季营收挤下博通,位居第二名。而列居第五名的超威(AMD)本次年成长高达92.9%,为前十大排名中成长率最高的业者。

“2021年Q1全球前十大IC设计厂商营收排名出炉!英伟达超越博通跻身第二名"

高通(Qualcomm)第一季手机部门,以及射频前端、物联网与车用部门皆有成长表现,营收达62.8亿美元,年成长53.2%,稳居全球第一。而英伟达(NVIDIA)受惠于加密货币与宅经济带动的市场需求,游戏显卡部门成为推动整体营收的关键,加上数据中心部门也有一定程度的贡献,以51.7亿美元的营收,超越博通(Broadcom)拿下第二名。

位居第三名的博通第一季营收达44.9亿美元,主要动能来自宽带网络市场的带动,例如被动式光纤网络、有线电缆数据传输等领域皆有成长表现。超威则是持续受惠于宅经济等市场需求,以及在服务器市场逐渐站稳脚步,市占率逐渐提升,以92.9%的年增率成为本季成长率居冠的业者。值得注意的是,由于加密货币市场波动极大,加上部分国家透过政策加以严密监管,这对于英伟达或超威在游戏显卡的营收表现,或成为隐含的不确定性。

而台系IC设计业者联发科(MediaTek)旗下手机部门营收表现年成长高达149%,主因仍来自于中国手机品牌业者对于抢占华为市占有相当高的积极度,拉货力道强劲,其次,高通近期在中低阶乃至中阶手机市场表现仍然欲振乏力,因此联发科在对客户的供货上,在大方向上尽可能以满足手机客户为首要目标,因此整体营收达38.1亿美元,年成长高达88.4%,位居第四名。

联咏(Novatek)则是受惠于终端IT产品及电视、手机品牌厂拉货力道强劲,面临现下晶圆产能吃紧又涨价的情形,联咏基于长期与晶圆代工厂稳定与弹性的合作策略,包括台湾的联电、世界先进与台积电,同时与中国大陆的晶合(Nexchip)及韩国Samsung LSI也维持紧密的合作关系,因此在晶圆代工厂能吃紧的情况下,联咏透过涨价以维持其稳定的供货,进而带动其第一季营收年增率达59.4%,超越美满电子(Marvell)及赛灵思(Xilinx),上升至第六名。

整体而言,由于晶圆代工涨价成本已经反映在芯片价格上,加上需求动能不减,尽管因印度第二波疫情冲击,致使中国手机品牌厂下修生产目标,但在目前长短料的状况未解,品牌厂仍需将库存维持在安全水位的情形下,对于IC设计厂第三季的拉货力道并不会产生太大改变。

此外,尽管近期京元电受疫情影响,导致国内外相关IC设计业者供货恐遭波及,但根据TrendForce集邦咨询观察目前各厂商发布四、五月的财报来看,该事件不至于对第二季IC设计业者的营收有太大冲击。

文稿来源:TrendForce集邦
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  • 定制化设计系统采用工业 4.0概念,能最大程度地减少停机时间和拥有成本,同时提高半导体测试作业的自动化程度、质量和良率
  • 整合先进测试设备、自动送料车与全套监控软件,实现无缝操作和更高性能

世界领先的测试设备厂商爱德万测试有限公司(Advantest Corporation, TSE: 6857)与横跨多重电子应用领域的全球领先的半导体供应商意法半导体(STMicroelectronics,简称ST;纽约证券交易所代码:STM)宣布,双方已合作开发出一套先进的全自动化出厂测试单元系统,以提高半导体封测设备整体效率和质量,并在意法半导体马来西亚麻坡封测厂部署了试验系统。

这套先进测试单元由爱德万的T2000系统芯片测试系统和M4841三温测试处理器两部分组成,配备一个可设为在物料库和处理器之间运送芯片托盘的自动驾驶送料车队。意法半导体测试单元控制器(STCC)负责控制整个测试过程和作业。合作开发的测试单元集成了各种预测性维护和操作功能,可最大程度地减少生产线停机时间,同时支持产品批次信息追溯和智能重新测试。

该STCC软件负责监控测试单元和处理器,同时与意法半导体的制造执行系统(MES)交互。MES系统是一款实时的工业 4.0跟踪系统,可以管理整个工厂业务流程和设备运行状态。测试单元的软硬件协同配合可实现全自动测试操作,利用机器学习和智能监控提高良率和整体设备效率(OEE),同时降低拥有成本(COO)。

M4841处理器集成丰富的功能,包括自动速度优化、自动插座清洁、皮带张力监测、ESD保护,以及能够发现错误并自动校正的多个激光传感器。

意法半导体执行副总裁、后工序制造和技术部总裁Fabio Gualandris表示:“我们正在实施多个涉及全球后工序制造的自动化、分析和机器人化项目,所有这些项目旨在提高我们的制程效率并满足客户日益复杂的需求。与爱德万测试的紧密合作是一个很好的例子,它例证了我们如何日常维护让一个每年测试数十亿芯片的晶圆厂网络并让它保持井然有序。”

爱德万测试公司总裁兼首席执行官吉田义明 (Yoshiaki Yoshida) 表示:“帮助客户实现完全无人操作的自动化半导体测试车间是我们的一个战略目标。我们很高兴与ST合作开发这项业务,帮助他们实现使用自动驾驶送料车和架空送料在战略上提高测试车间效率的运营目标。爱德万测试的测试单元就是为此目的而设计,我们的M4841处理器提供了丰富的独特智能功能,随着半导体供应链不断发展,可以为客户带来巨大的优势。”

关于意法半导体

意法半导体拥有46,000名半导体技术、产品和方案的创新者和创造者,掌握半导体供应链和最先进的制造设备。作为一家独立的半导体设备制造商,意法半导体与十万余客户、上千合作伙伴一起研发产品和解决方案,共同构建生态系统,帮助他们更好地应对各种挑战和新机遇,满足世界对可持续发展的更高需求。意法半导体的技术让人们的出行更智能,电力和能源管理更高效,物联网和5G技术应用更广泛。详情请浏览意法半导体公司网站:www.st.com

关于爱德万测试

爱德万测试(TSE: 6857)是全球最大的半导体自动化测试测量设备制造商,产品适用于5G通信、物联网(IoT)、自动驾驶汽车、人工智能(AI)、机器学习等芯片的研制。爱德万测试的市场领先的测试系统和产品已集成到世界上最先进的半导体生产线中。公司还开展新的研发活动,应对新出现的测试挑战,生产对光掩模制造必不可少的多视场计量扫描电子显微镜,并提供开创性的3D成像和分析工具。1954年成立于东京,爱德万测试是一家跨国公司,在全球设有分支机构,践行可持续发展和社会责任原则。

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