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ST:以IDM模式畅游工业乐园

时间:2019-09-29 作者:邵乐峰 阅读:
应用多样化、产品非标化、小批量、小众产品和定制化产品,是当前用户在工业转型升级道路上面临的实际挑战。ST希望能够通过数字化及可复用平台、系统级封装及片上系统、商业化方案及合作、工业定制专用芯片等多种差异化解决方案,加速技术和产品的落地速度。
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成为工业嵌入式处理器领导者、在工业模拟器件及传感器领域加速发展、扩大工业电力及能源管理市场规模、加速工业OEM客户开发,这是意法半导体(ST)在工业领域制定的四大战略目标。之所以如此看重工业市场,是因为2018年工业、汽车、个人电子设备、通信设备/计算机&外设四大终端市场销售额占ST总销售额的比重分别达到了30%、30%、25%和15%。而根据IHS Markit的报告来看,2018年到2021年工业市场的总体复合年增长率将会达到6%,在制造和工艺自动化方面甚至会达到7.2%,潜力巨大。ibZEETC-电子工程专辑

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ST亚太区功率分立和模拟产品器件部区域市场和应用副总裁FRANCESCO MUGGERI认为应用多样化、产品非标化、小批量、小众产品和定制化产品,是当前用户在工业转型升级道路上面临的实际挑战。ibZEETC-电子工程专辑

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ST亚太区功率分立和模拟产品器件部区域市场和应用副总裁FRANCESCO MUGGERIibZEETC-电子工程专辑

也就是说,一般在一个大应用下面通常有很多子应用,而且产品是非标准化产品,即一个产品只能针对某一个小应用和一个小客户的需求,这会导致市场对产品有小批量的需求。同时,由于厂商追求高利润,需要应对小众产品,提供定制化商业解决方案。一款产品从定义、开发,到生产、封装,中间要经过很多步骤,加上生产中的各种不同设计,抬高了中间成本,如果需求量只有几百片,厂商的可持续性和投资回报就面临很大挑战。ibZEETC-电子工程专辑

因此,ST方面希望能够通过数字化及可复用平台、系统级封装及片上系统、商业化方案及合作、工业定制专用芯片等多种差异化解决方案,加速技术和产品的落地速度。ibZEETC-电子工程专辑

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下图展示了ST在面向工业的高附加值专用系统级封装中所采用的异构集成技术。中间芯片由模拟控制器和MOSFET组成,通过将其中一部分改为左图所示的隔离驱动或低压控制,就能实现不同的功能,从而大幅缩短开发时间,用户在少于3-4个月的时间内就能够推出一款满足自身需求的芯片。而今后,这种通过将不同的技术和器件集成到同一个封装中,以实现小尺寸、高性价比、低功耗的做法将变得极为流行。ibZEETC-电子工程专辑

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FRANCESCO MUGGERI认为,ST作为一家IDM公司,最大的优势就在于能够将全球不同客户的需求整合到一起。就像上文提及的这款混合信号芯片,混合信号的芯片里面既有数字部分,也有模拟部分,而且可编程。在生产方面,可以在最后测试的环节,通过不同测试来实现不同的功能。由于对应用非常了解,可以让一种产品适应不同的需求。不需要修改设计,只需要在生产的最后一步做金属层修改,而金属层修改是一件很容易的事情。ibZEETC-电子工程专辑

坚持专有技术与差异化技术并重,坚持“两手抓,两手都要硬”,是继异构集成之后,ST为实现整体解决方案所主张的另一项创新投资。具体包括:模拟&RF CMOS、eNVM CMOS、FD-SOI CMOS&FinFET代工、MEMS传感器和微致动器、智能功率BCD、分立无源集成/功率MOSFET/IGBT/碳化硅/氮化镓、面向垂直应用的智能功率、专用影像传感器。ibZEETC-电子工程专辑

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当然,除硬件外,构建包括全球系统应用专家网络、快捷经济的应用开发和原型设计、各种参考设计、方案设计平台和软件工具、在线数字营销计划、合作伙伴计划在内的工业生态系统,更是打造系统级解决方案的重中之重。ibZEETC-电子工程专辑

作为系统化整合和方案提供商,ST目前还设立了电力和电源、马达控制、工业自动化三个应用中心。ibZEETC-电子工程专辑

能效和节能是以数字电源、照明、电表、无线充电、充电站、太阳能和储能为代表的电力和电源行业最关键的驱动因素,高功率密度和高频将成为未来趋势,以碳化硅为代表的宽禁带半导体材料将在其中扮演重要角色。为此,ST不但在今年1月与科锐(Cree)公司签署了碳化硅晶圆多年供货协议,还在一个月后,宣布收购瑞典SiC晶圆供应商Norstel AB 55%的股份,并享有在满足某些条件下收购剩余45%股本的期权。ibZEETC-电子工程专辑

“从这个月开始,ST会在意大利Catania工厂旁边兴建SiC基材公司。当我们自己来做外延片的时候,就会变得主动,也不需要美国供应商来提供产品,这对中国市场非常重要。”Muggeri强调说,在功率器件领域,意法半导体除了分立元件之外,还提供了标准模块和解决方案,满足客户即插即用的需求。目前这些模块主要应用在汽车市场,但未来同样适合大功率的工业市场中。ibZEETC-电子工程专辑

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马达控制方面,稳定性和可靠性是重要的考量因素。目前,ST可以面向家用电器及商用电器、工业电源和工业工具、工业马达、消费类机器人等应用提供整体解决方案。以扫地机器人为例,ST实现了从实现监测位置、防撞的传感器,到包括蓝牙在内的各种无线通讯芯片,再到无线充电、马达驱动芯片的“一条龙”供货。数据显示,截止到2018年,ST智能电机控制产品已达130多款,销售量突破10亿。ibZEETC-电子工程专辑

工业自动化领域中的可预测运维、工业传感器、楼宇自动化和机器人更看重灵活度、安全性和鲁棒性。高精度MEMS传感器能够监测环境及机器特定的参数;微控器能够带来更加安全的嵌入式处理功能,完成本地数据的分析同时还能启动本地操作和远程连接;无线连接技术能够实现与环境、云端更加紧密的互联,灵活的安全解决方案能够帮助客户实时对外部事件做出响应和调整;高端模拟技术、电源管理IC、功率晶体管、模块、二极管和其它保护功能,保证了整个能源在使用时候的最佳效率。此外,ST还有一些和应用相关的芯片能够帮助实现电机控制和自动化,内嵌式电流隔阻、分散智能和分散诊断能有效地提高电机加载的效率,确保系统的强大性、可靠性和一致性。ibZEETC-电子工程专辑

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邵乐峰
ASPENCORE 中国区首席分析师。
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