飛兆半導體:持續創新以提升係統能效
發布時間:2009-10-16 來源:電子元件技術網
中心論點:
- 飛兆半導體在半導體領域的創新和卓越貢獻
- 飛兆半導體專注於綠色能源,以提升係統能效
行業影響:
- 飛兆半導體被稱為“矽穀之根”
- 飛兆半導體還被稱為“矽穀人才搖籃”
- 飛兆半導體開發集成功率模塊解決功率器件設計難題
- 飛兆半導體的集成功率模塊方案包括SPM係列和FPS係列
提到半導體領域的創新和卓越貢獻,有一家企業不得不說,他就是被稱作“矽穀之根”的飛兆半導體(Fairchild Semiconductor,很多人習慣稱作仙童半導體)。飛兆半導體成立於1957年,第二年開發出平麵晶體管,集成電路的創新由此發端,一個全新行業誕生。除了一係列前沿的創新之外,飛兆半導體還被稱為“矽穀人才搖籃”,矽穀眾多的半導體公司是飛兆半導體公司的直接或間接後裔,包括英特爾、AMD的創始人就出自飛兆半導體。如今的飛兆半導體專注於綠色能源,以提升係統能效,是一家持續創新的高能效功率模擬、功率分立和光電解決方案廠商,宗旨是“拯救地球,從節約每一毫瓦開始”。
據EPRI統計,全球電能消耗的51%是用來驅動各種各樣的電機,包括電力機車、電梯,電梯門、自動窗、白色家電等等;照明占19%,製熱和製冷占16%,應用廣泛的IT設備,包括通訊、手機、PC等占到14%。電機驅動與照明消耗了70%的(de)電(dian)能(neng),當(dang)前(qian)低(di)效(xiao)率(lv)電(dian)機(ji)和(he)低(di)能(neng)效(xiao)照(zhao)明(ming)燈(deng)具(ju)仍(reng)然(ran)在(zai)普(pu)遍(bian)使(shi)用(yong),如(ru)果(guo)能(neng)夠(gou)采(cai)用(yong)新(xin)技(ji)術(shu),提(ti)高(gao)能(neng)源(yuan)利(li)用(yong)效(xiao)率(lv),那(na)麼(me)這(zhe)樣(yang)的(de)產(chan)品(pin)將(jiang)迎(ying)合(he)環(huan)保(bao)和(he)成(cheng)本(ben)節(jie)約(yue)訴(su)求(qiu)。
讓我們了解下節能的潛力,現在廣泛使用的交流電機能效隻有50%,單相交流電機更換為變速電機效率可以提高40%;如果感應電機替換為永磁電磁,效率可以提高5%;看看照明燈具的節能潛力吧。目前仍然在大量使用的白熾燈,能效隻有20%,也就是說隻有20%的電能轉換成光能,其餘的都浪費了。如果將白熾燈更換為熒光燈,可以節能75%。
功率器件的優化設計是一個挑戰
高能效產品的應用帶來可觀的收益,但是越是節能的係統,係統構成越複雜。在功率轉換(Power Conversion)和電機驅動(Motion Control)應(ying)用(yong)中(zhong),各(ge)種(zhong)先(xian)進(jin)的(de)拓(tuo)撲(pu)電(dian)路(lu)和(he)控(kong)製(zhi)方(fang)式(shi)在(zai)不(bu)斷(duan)發(fa)展(zhan)以(yi)適(shi)應(ying)節(jie)能(neng)高(gao)效(xiao)的(de)趨(qu)勢(shi)。然(ran)而(er)這(zhe)其(qi)中(zhong),功(gong)率(lv)器(qi)件(jian)的(de)優(you)化(hua)設(she)計(ji)是(shi)一(yi)個(ge)挑(tiao)戰(zhan),包(bao)括(kuo)相(xiang)應(ying)的(de)參(can)數(shu)確(que)定(ding)、熱設計、PCB設計、EMI、EMC優you化hua都dou是shi需xu要yao仔zai細xi考kao慮lv。由you於yu能neng效xiao是shi配pei合he能neng源yuan效xiao率lv法fa規gui的de一yi項xiang重zhong要yao考kao慮lv,所suo以yi每mei一yi個ge功gong率lv器qi件jian的de效xiao率lv愈yu高gao,設she計ji的de總zong體ti效xiao率lv才cai可ke能neng越yue高gao。對dui於yu係xi統tong設she計ji工gong程cheng師shi而er言yan,這zhe是shi一yi個ge複fu雜za、耗費時間和精力的工作。
正zheng是shi為wei了le解jie決jue這zhe個ge設she計ji難nan題ti,飛fei兆zhao半ban導dao體ti利li用yong自zi己ji的de技ji術shu和he設she備bei資zi源yuan,以yi及ji先xian進jin的de生sheng產chan工gong藝yi流liu程cheng控kong製zhi,提ti出chu了le模mo塊kuai化hua的de解jie決jue方fang案an。集ji成cheng功gong率lv模mo塊kuai主zhu要yao是shi指zhi將jiang控kong製zhiIC、功率器件(開關管及FRD)和監控保護電路等集成在一起的模塊。
集成功率模塊可簡化設計
模塊化、jichenghuadejiejuefangankeyidadajianhuaxitongshejigongchengshideshejigongzuo。feizhaobandaotidemokuaishejirenyuanbaokuozaixiyanjiukehuyingyongbingtichuzhuanyongshejifangandexitongzhuanjia。zheyiweizhexitonggongchengshidemouxieyanjiugongzuokejiaoyoumokuaishejirenyuanchuli,congertigaoxitongshejigongchengshishejidexiaolv,bingsuoduanshangshishijian。erzhongyaodeshi,bandaotigongyingshangkeyitongshiliyongqiziyuanhexianjindeguipianhefengzhuangjishu,tigonggenghaodexingneng、可靠性和可生產性。
飛兆半導體的集成功率模塊方案包括SPM係列和FPS係列。飛兆半導體中國及東南亞地區銷售及市場推廣部副總裁陳坤和介紹說:飛兆半導體的高集成度電機驅動解決方案 (SPM®產品係列),包括motion-SPM、PFC-SPM、PDP-SPM和Power-SPM產品。SPM®產品係列是用於驅動空調、洗衣機、真空吸塵器和許多其它商用和工業應用中的高效變頻電機的理想解決方案。相比機械電機,這些變頻電機能夠節省最多40% 的能量。在開關模式電源(SMPS) 方麵,飛兆半導體擁有高度集成的FPS™模塊化功率開關解決方案,有助於提高用戶係統的性能和產能,並縮短上市時間。
集成功率模塊與分立功率器件的比較
jichenggonglvmokuaiyufenligonglvqijianxiangbi,shouxianshikeyidafujianshaoqijianshuliang,jieshengdianlubankongjianjijianhuaxitongsheji。gengzhongyaodeshi,meizhonggonglvmokuaidoushizhenduijutiyingyongshejide,yincitabaohanlexitongshejidezhihui,huozheshuomokuaideshejizheshouxianyaoyanjiuxitongyingyong。jutide,gonglvmokuaizairesheji、功率密度、EMI等deng方fang麵mian有you明ming顯xian的de優you勢shi。有you些xie工gong程cheng師shi會hui簡jian單dan地di比bi較jiao功gong率lv模mo塊kuai和he分fen立li器qi件jian的de價jia格ge,而er忽hu視shi了le以yi上shang差cha異yi。其qi實shi模mo塊kuai為wei了le達da成cheng以yi上shang進jin步bu,在zai封feng裝zhuang設she計ji和he材cai料liao上shang都dou有you別bie於yu已yi經jing量liang產chan多duo年nian的de分fen立li器qi件jian,這zhe造zao成cheng了le成cheng本ben上shang的de些xie許xu差cha異yi。
集成功率模塊對於提高產品可生產性、降(jiang)低(di)市(shi)場(chang)失(shi)效(xiao)率(lv)和(he)縮(suo)短(duan)新(xin)產(chan)品(pin)上(shang)市(shi)時(shi)間(jian)的(de)貢(gong)獻(xian)都(dou)是(shi)產(chan)品(pin)開(kai)發(fa)中(zhong)應(ying)當(dang)考(kao)慮(lv)的(de)成(cheng)本(ben)因(yin)素(su)。其(qi)中(zhong)任(ren)何(he)一(yi)個(ge)對(dui)項(xiang)目(mu)的(de)影(ying)響(xiang)都(dou)可(ke)能(neng)大(da)過(guo)功(gong)率(lv)模(mo)塊(kuai)與(yu)分(fen)立(li)器(qi)件(jian)的(de)價(jia)差(cha)。
陳坤和舉例說,直流變頻空調采用智能功率模塊(SPM)後,inverter板的設計極為簡潔,性能得到優化。生產一致性大幅提高,市場失效減少。可以說,是功率模塊使得變頻空調的規模化生產變為可能。
集ji成cheng功gong率lv模mo塊kuai是shi否fou會hui限xian製zhi用yong戶hu選xuan擇ze的de靈ling活huo性xing?陳chen坤kun和he介jie紹shao說shuo,功gong率lv模mo塊kuai的de設she計ji上shang也ye預yu留liu了le一yi些xie參can數shu是shi可ke以yi外wai部bu設she置zhi的de,以yi提ti高gao適shi用yong性xing。工gong程cheng師shi對dui功gong率lv模mo塊kuai的de出chu現xian是shi非fei常chang歡huan迎ying的de,它ta大da大da簡jian化hua了le設she計ji,提ti高gao了le係xi統tong性xing能neng並bing改gai善shan了le可ke生sheng產chan性xing。功gong率lv模mo塊kuai的de設she計ji不bu是shi閉bi門men造zao車che,不bu同tong的de產chan品pin係xi列lie和he具ju體ti的de型xing號hao有you其qi針zhen對dui性xing的de應ying用yong對dui象xiang。因yin此ci係xi統tong工gong程cheng師shi要yao了le解jie自zi己ji的de係xi統tong需xu求qiu,以yi及ji不bu同tong模mo塊kuai的de具ju體ti特te性xing,做zuo出chu適shi當dang的de選xuan擇ze。[page]
高效節能是未來電子設計的重點
在zai過guo去qu幾ji年nian中zhong,高gao效xiao的de功gong率lv管guan理li是shi半ban導dao體ti市shi場chang實shi現xian大da幅fu增zeng長chang的de領ling域yu,加jia上shang人ren們men仍reng在zai尋xun找zhao各ge種zhong降jiang低di總zong體ti成cheng本ben的de方fang法fa,提ti高gao電dian子zi設she備bei的de能neng效xiao是shi技ji術shu發fa展zhan的de主zhu要yao推tui動dong力li。半ban導dao體ti供gong應ying商shang需xu要yao通tong過guoIC 設計、拓撲和先進的封裝技術,提供創新解決方案,以應對現今的功效挑戰。能夠提高效率水平、減少電能需求或延長電池壽命的解決方案,都會成為未來的重點項目。
陳坤和介紹說,我們認為能夠從高能效中獲益最多的幾種關鍵應用包括:電機、照明和電源。上述所有應用的電子成份正在漸漸增加,這正為半導體供應商帶來了提供實現更高效率水平的功率解決方案的機會。
電機正在從單相交流電機轉向可變速電機,這可實現40% 的節能。飛兆半導體是為電機應用提供高性能分立和高集成度模塊解決方案的領先供應商。
LED 的應用正在迅速普及,不僅用於移動電話和其它便攜式應用,還用於街道、住宅、辦公室、電視機、汽車和標誌的照明。我們預計隨著LED的成本持續下降,今後兩至三年內將會形成一個重要的市場。由於LED能夠改善液晶電視的能效,並使產品變得更薄,故帶動了高清液晶電視背光照明的LED市場,而用於交通燈的LED也有同樣出現市場增長。
congshoujichongdianqidaojidinghe,zaidaogongyekongzhi,suoyouzhuangzhizhongdouyoudianyuan,ertamendoujuyouhendadejienengqianli。feizhaobandaotidechanpinnenggoucujindianyuanshejimanzuxiayidainengyuanzhixing(ENERGY STAR®) 和其它節能標準,同時降低待機功率,減小尺寸和成本。
飛兆半導體繼續係統能效提升
為了保持競爭力,組件製造商必須專注實施明確而可行的戰略。飛兆半導體是全球領先的高能效功率模擬、功gong率lv分fen立li和he光guang電dian解jie決jue方fang案an廠chang商shang,致zhi力li在zai電dian能neng日ri益yi緊jin缺que的de世shi界jie中zhong減jian少shao能neng源yuan浪lang費fei並bing改gai善shan效xiao率lv。飛fei兆zhao半ban導dao體ti的de核he心xin競jing爭zheng力li在zai於yu開kai發fa先xian進jin的de封feng裝zhuang技ji術shu和he專zhuan有you技ji術shu,以yi滿man足zu高gao能neng效xiao器qi件jian日ri益yi增zeng長chang的de需xu求qiu。飛fei兆zhao半ban導dao體ti擁yong有you設she計ji和he製zhi造zao功gong率lv半ban導dao體ti器qi件jian的de專zhuan有you技ji術shu,這zhe些xie器qi件jian能neng夠gou在zai電dian源yuan、便攜應用、照明、電機、計算、消費和汽車等應用中降低功耗,並提供更佳的功率管理。飛兆半導體的戰略是繼續關注綠色能源,以提升係統能效。
飛兆半導體在全世界構建了一個設計中心網絡,在德國、北美和南美以及亞洲都建立了設施。隨著中國逐漸成為新產品開發的全球性基地,飛兆半導體在大中國區的三個全球功率資源中心 (Global Power ResourceSM Center, GPRC) 可讓客戶與係統設計專家建立直接的聯係,以推動創新的高能效設計。
飛兆半導體的每個全球功率資源中心都專注在開發與本地客戶最密切相關的應用,例如,深圳的功率資源中心重點在消費電子、顯示設備、PC電源、照明和充電器等應用方麵;上海的功率資源中心以照明、工業類應用和消費電子為主;而台北的功率資源中心則專注於PC電源、適配器、消費類電子產品、計算機和便攜應用功率設計。
飛兆半導體的中國市場戰略
中國已經處於推動能效和標簽標準的前沿,而中國乃至世界各地的消費者對“更環保”電器的需求也日益增長。另外,各國政府也在推行各種節能標準和能效等級體係。
中國已經發展成為全球經濟的一個重要實體,也是全球增長最快速的電子和半導體市場之一。中國無論在 IC 使(shi)用(yong)量(liang)或(huo)是(shi)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)設(she)計(ji)及(ji)製(zhi)造(zao)方(fang)麵(mian),都(dou)是(shi)全(quan)球(qiu)半(ban)導(dao)體(ti)市(shi)場(chang)的(de)重(zhong)要(yao)力(li)量(liang),而(er)高(gao)能(neng)效(xiao)產(chan)品(pin)的(de)開(kai)發(fa)將(jiang)積(ji)極(ji)推(tui)動(dong)中(zhong)國(guo)電(dian)子(zi)行(xing)業(ye),帶(dai)來(lai)進(jin)一(yi)步(bu)的(de)增(zeng)長(chang)。從(cong)2002年到2030年,全球總能源消耗預計將增加57%,而中國是僅次於美國的第二大能源消耗國;直到2020年,中國能耗預計每年將以5%的速度增長。所以結合先進的技術和密切的客戶合作關係,是在中國建立創新市場所必不可少的。
中國已經建立了卓越的製造和供應鏈基礎設施,加上中產階級的冒起,為手機、計ji算suan和he消xiao費fei電dian子zi等deng高gao能neng效xiao應ying用yong建jian立li了le有you利li環huan境jing。飛fei兆zhao半ban導dao體ti的de中zhong國guo市shi場chang戰zhan略lve是shi繼ji續xu配pei合he節jie能neng標biao準zhun和he能neng效xiao等deng級ji體ti係xi規gui範fan,同tong時shi滿man足zu客ke戶hu對dui產chan品pin性xing能neng、係統成本以及上市時間等要求。
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