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全球首个氮化镓量子光源芯片问世,中国团队制造
近日,电子科技大学研究团队与清华大学、中国科学院上海微系统与信息技术研究所合作,在国际上首次研制出了氮化镓量子光源芯片,实现了量子光源芯片输出波长范围从25.6纳米到100纳米的突破···   量子光源芯片是量子互联网的核心器件,是让用户实现量子信息交互能力的基础。目前,量子光源芯片多使用氮化硅等材料进行研制,而如果能使用氮化镓材料制造量子光源芯片,将会在输出波长范围等关键指标上更具优势。 近日,电子科技大学研究团队与清华大学、中国科学院上海微系统与信息技术研究所合作,在国际上首次研制出了氮化镓量子光源芯片,实现了量子光源芯片输出波长范围从25.6纳米到100纳米的突破,并有望实现单片集成。 据介绍,氮化镓量子光源芯片的制备基础是高品质因子和低损耗微腔的研制,其关键点在于高晶体质量的氮化镓薄膜制备以及氮化镓波导的刻蚀工艺。其中,蓝宝石衬底是量子光源芯片的“底座”,氮化镓需要在其上生长,但由于两种晶体的晶格常数不同,会产生晶格失配问题,影响氮化镓薄膜质量。 研究团队通过不断迭代电子束曝光和干法刻蚀工艺,经历了上百次的探索和调试,最终成功攻克了高质量氮化镓晶体薄膜生长、波导侧壁与表面散射损耗等技术难题,获得了低损耗氮化镓光波导和百万品质因子的氮化镓光学微腔,进而实现了氮化镓量子光源的制备。 据悉,当前国际上的量子光源研究正处于快速发展阶段,各种新颖的技术路线和材料平台不断涌现。此次氮化镓量子光源芯片的突破,将该类芯片的输出波长范围从25.6纳米增加到100纳米,通过为量子互联网的建设提供更多波长资源,可以满足更多用户采用不同波长接入量子互联网络的需求。 未来,研究团队将继续改进氮化镓生长工艺,优化氮化镓的生长过程,并探索在单一芯片上实现量子光的生成、操控和检测,进一步研究氮化镓芯片在量子互联网中的性能。 深圳市飞捷士科技有限公司是专业的半导体器件分销商,主要代理国产知名品牌电子元器件软件方案等产品。经营产品包括IC、IGBT单管/模块、 场效应管、快恢复肖特基二极管等全线无铅产品,其广泛应用于LED驱动电源、数字电视、汽车电子、电机调速、变频伺服器、电脑及周边产品、通讯设备等各个行业。作为专业的国产半导体器件专家,飞捷士一直致力于为广大客户提供半导体配套产品及前卫的解决方案。为客户提供从产品资料,产品选型供应保障及物流服务等专业服务。
中国先进封装技术现状及发展趋势解读
在业界先进封装技术与传统封装技术以是否焊线来区分,先进封装技术包括FC BGA、FC QFN、2.5D/3D、WLCSP、Fan-Out等非焊线形式。先进封装技术在提升芯片性能方面展现的巨大优势,吸引了全球各大主流IC封测厂商在先进封装领域的持续投资布局。 中国IC封装业起步早、发展快,但目前仍以传统封装为主。虽然近年中国本土先进封测四强(长电、通富、华天、晶方科技)通过自主研发和兼并收购,已基本形成先进封装的产业化能力,但从先进封装营收占总营收的比例和高密度集成等先进封装技术发展上来说,中国总体先进封装技术水平与国际领先水平还有一定的差距。 1.中国先进封装营收占总营收比例约为25%,低于全球水平 据集邦咨询顾问统计,2018年中国先进封装营收约为526亿元,占中国IC封测总营收的25%,远低于全球41%的比例。 2018年中国封测四强的先进封装产值约110.5亿元,约占中国先进封装总产值的21%,其余内资企业以及在大陆设有先进封装产线的外资企业、台资企业的先进封装营收约占79%。 图:2017-2019年中国先进封装营收规模 2. 中国封装企业在高密度集成等先进封装方面与国际领先水平仍有一定差距 这几年国内领先企业在先进封装领域取得较大突破,先进封装的产业化能力基本形成,但在高密度集成等先进封装方面中国封装企业与国际先进水平仍有一定差距。 比如在HPC芯片封装技术方面,台积电提出新形态SoIC多芯片3D堆叠技术,采用“无凸起”键合结构,可大幅提升CPU/GPU处理器与存储器间整体运算速度,预计2021年量产;同时IDM厂商Intel提出Foveros之3D封装概念,可将存储芯片堆叠到如CPU、GPU和AI处理器这类高性能逻辑芯片上,将于2019下半年迎战后续处理器与HPC芯片之封装市场。 相对而言,国内封装技术领先企业在HPC芯片封装方面采用的FOWLP技术、2.5D封装所能集成的异质芯片种类、数量、bumping密度与国际上领先的3D异质集成技术存在一定的差距,这也将降低产品在频宽、性能、功耗等方面的竞争力。 图:HPC各封装形式对比 3.未来中国先进封装格局的变化趋势 近几年的海外并购让中国封测企业快速获得了技术、市场,弥补了一些结构性的缺陷,极大地推动了中国封测产业的向上发展。但是由于近期海外审核趋严而使国际投资并购上受到阻碍、可选并购标的减少,集邦咨询顾问认为中国未来通过并购取得先进封装技术与市占率可能性减小,自主研发+国内整合将会成为主流。 在自主研发方面,由于先进封装涉及晶圆制造所用技术类型与设备等资源,封装厂在技术、资金受限情况下可能选择与晶圆制造厂进行技术合作,或是以技术授权等方式(且依目前国内晶圆制造厂的制程来看,两者合作的方向主要是晶圆级封装及低密度集成,在高密度集成方面的研发仍有一段较长的路),然后搭配封测厂庞大的产能基础进行接单量产,共同扩大市场; 另外,由于封装技术复杂度的提高,资本投入越发庞大,越来越少的封测厂能够跟进先进封装技术的研发,规模较小的封测厂商如果无法占据利基市场,在行业大者恒大的趋势下竞争力将会下滑,由此可能引发新的兼并收购,提高封测市场的集中度。 深圳市飞捷士科技有限公司是专业的半导体器件分销商,主要代理国产知名品牌电子元器件软件方案等产品。经营产品包括IC、IGBT单管/模块、 场效应管、快恢复肖特基二极管等全线无铅产品,其广泛应用于LED驱动电源、数字电视、汽车电子、电机调速、变频伺服器、电脑及周边产品、通讯设备等各个行业。作为专业的国产半导体器件专家,飞捷士一直致力于为广大客户提供半导体配套产品及前卫的解决方案。为客户提供从产品资料,产品选型供应保障及物流服务等专业服务。  
我国半导体复苏势头明确 AI增量将是产业链增量提速的关键
经过约一年半时间业绩下滑后,半导体芯片板块在2024年一季度实现微盈,净利润同比增速由负转正,显示出周期复苏趋势越来越明确。 Wind数据显示,半导体(中信成分)153只股今年一季度的净利润同比增速中位数为11.11%,上年同期为-52.01%,营业收入同比增速中位数为20.21%,上年同期为11.36%,营收增速高于净利润增速,体现的是终端需求持续复苏。 不过市场资金尚未对成长风格的半导体芯片达成共识。截至5月8日收盘,中华半导体芯片指数年内下跌12.51%,自2022年以来累计下跌48.58%,上述153只股年内平均下跌21%。 2024年,以智能手机和电脑(PC)为代表的消费电子产品需求复苏,是半导体全行业复苏过程中的基本盘,由于新能源(风光储、新能源汽车)的需求已经连续几年维持较高速增长,AI需求,包括其对硬件的增量,包括云端算力、终端NPU、存储空间,是产业链增长提速的关键,由AI新需求带来的涨价品种值得投资者关注。 半导体复苏趋势越发明确 半导体行业景气度与宏观经济、美联储降息加息、消费电子产品迭代等多方面密切挂钩,2022年下半年以来,终端需求规模不断下降,全行业进入降价与去库存状态,A股相关上市公司的盈利能力骤降。 梳理2023年年报发现,153家半导体芯片企业报告期内的营业收入同比增速中位数仅有2.85%,归母净利润与扣非后归母净利润的同比增速中位数分别为-34.3%、-43.84%。龙头股亦难穿越周期,晶圆代工“一哥”中芯国际(688981.SH)2023年的营收与净利润分别同比减少8.61%、66.51%,为上市以来首次出现营收净利双双下降的局面。 随着被动去库存结束,加上终端需求日渐复苏,今年一季度,153家公司实现营业收入同比增速的平均值为31.56%,较上年同期-9.2%,同比增长逾40个百分点,归母净利润增速均值由上年同期的-52.02%,增长至11.11%,增加逾60个百分点。 存货规模也反映出终端需求复苏的趋势。财报显示,截至2023年末,153家半导体公司的存货达1831.86亿元,2022年同期为1642.96亿元,同比增长近200亿元,到了今年一季度末,存货又下降至1676.03亿元。 有20家半导体公司实现营业收入翻番式增长,涉及数字芯片设计、模拟芯片设计、半导体材料、半导体设备、晶圆代工等环节。存储芯片厂商佰维存储(688525.SH)的营收增速最高,达305.8%。存储产品占到半导体市场份额的约三分之一,存储产品价格涨跌与需求变化往往被视为周期复苏与衰退的风向标。根据WSTS数据,2022年全球集成电路市场总规模约为4799.9亿美元,其中,存储芯片市场规模约为1344.1亿美元,占比28%位居第二,仅次于逻辑芯片。 对于业绩增长及下游需求变化,佰维存储在业绩说明会上表示,2024年伴随终端需求复苏,上游减产涨价策略延续,终端客户库存不断改善,逐渐走向供需平衡的复苏,存储器价格在今年一季度仍旧持续增长,二季度有望继续上行,下半年的行业走势有待观察。 营收增速大幅回暖的同时,半导体产业链的盈利能力仍相对孱弱,153家公司中,只有25家公司一季度实现归母净利润1亿元以上,仍有64家公司的归母净利润同比减少。比如,在去年同期交出亮眼业绩的半导体设备公司,高基数下难以维持业绩增长。设备厂商拓荆科技(688072.SH)、盛美上海(688082.SH)一季度的归母净利润同比减少80.5%、47.43%。纳芯微和思瑞浦2家模拟芯片设计商,一季度净利润录得同比30倍以上的下滑幅度,其中,纳芯微净利润亏损1.5亿元,思瑞浦亏损4916.76万元。 智能手机、PC夯实基本盘,AI贡献增量 经历了一轮去库存周期之后,市场普遍认为回暖将是今年半导体产业链的主旋律,由AI带动的下游需求有望贡献需求增量,也成为推动业绩增长的最大助力。 “终端需求复苏,带动半导体产业链的营业收入同比增速高于净利润增速,说明下游需求正在向好,但由于一段时间去库存后,部分产品价格、库存还没恢复到正常水位。我们预计至少到今年上半年末,周期仍是以回暖为主旋律,暂时不会看到单家厂商盈利能力大幅提升的情况。”一位半导体上市公司相关负责人对记者说:“需求肯定还是呈现结构性,也将体现到产业链的利润端,与新能源需求相关的产品预计仍将保持较好的增长速度,汽车行业的电动化、智能化、网联化趋势,将带动汽车半导体需求大幅增加。” 上述半导体公司负责人表示,过去几年国内半导体产业链经历了快速扩产能,需求爆发式增长后进入降价去库存阶段。“整体来说,过去几年国产半导体发展得很快,但缺乏稳定与持续。吸取过去经验后,2024年更多半导体公司会更注重供应链的优化与产能的调整。” 以智能手机、PC为代表的消费电子产品占据半导体终端需求的主要份额,两项产品的预期恢复增长被认为是半导体周期回暖的基本盘。今年一季度,国内智能手机出货量保持了平稳增长。数据显示,第一季度,中国智能手机市场整体出货量约6926万台,同比增长6.5%,市场表现略高于预期。 但就半导体需求全年景气度来说,AI让行业增长提速,是进一步带动全产业链超预期表现的关键。一位TMT行业负责人对记者认为,在没有爆款的情况下,智能手机需求预计将同比小幅增长。而以ChatGPT为代表的AIGC在全球各行业得到广泛应用,AI对于基础硬件尤其是大算力芯片和高带宽存储器的需求持续快速增长,这是关系到行业景气度的关键。“消费电子需求与存储产品需求基本呈现正相关,今年上半年存储市场有望持续向好,下半年能否保持景气度,关键看AI手机和AIPC新品能不能带动大的换机潮和国内服务器市场能否逐步复苏。从中长周期来看,中高端存储的景气度是确定的,因为AI终端新应用的拉动作用,原厂的重心将放在高价值增量应用上,不愿意在相对传统的领域做低价竞争,价格预计不会出现剧烈恶化的情况。” 深圳市飞捷士科技有限公司是专业的半导体器件分销商,主要代理国产知名品牌电子元器件软件方案等产品。经营产品包括IC、IGBT单管/模块、 场效应管、快恢复肖特基二极管等全线无铅产品,其广泛应用于LED驱动电源、数字电视、汽车电子、电机调速、变频伺服器、电脑及周边产品、通讯设备等各个行业。作为专业的国产半导体器件专家,飞捷士一直致力于为广大客户提供半导体配套产品及前卫的解决方案。为客户提供从产品资料,产品选型供应保障及物流服务等专业服务。      
1-2月中国集成电路制造业增加值增长21.6%
  国际电子商情19日从国家统计局官网获悉,3月18日,国新办举行2024年1-2月份国民经济运行情况新闻发布会。 国家统计局新闻发言人、总经济师、国民经济综合统计司司长在会上表示,中国1—2月份工业生产回升向好,工业新质生产力加快培育。 总体而言,1—2月,规模以上装备制造业增加值同比增长8.6%,高于全部规上工业平均水平1.6个百分点;高技术制造业增加值增长7.5%,其中半导体器件专用设备制造行业增加值增长41.2%,集成电路制造增长21.6%,智能无人飞行器制造增长18.2%。另据海关总署数据,1—2月,中国集成电路出口量达到394.1亿个,同比增长6.3%,出口金额达到1607.1亿元,同比激增28.6%。 具体来看,工业生产较快增长,延续回升向好态势。1—2月份,随着各项政策“组合拳”持续落地显效,中国规模以上工业增加值同比增长7.0%,增速较上年12月份加快0.2个百分点。从两年平均看,1—2月份两年平均增长4.7%,较上年12月份加快0.7个百分点。从三大门类看,制造业增长7.7%,较上年12月份加快0.6个百分点;电力、热力、燃气及水生产和供应业增长7.9%,加快0.6个百分点;采矿业增长2.3%,回落2.4个百分点。 市场需求持续恢复,消费品行业生产改善。1—2月份,受疫情防控平稳转段后春节假日消费以及海外市场需求改善共同作用带动,消费品制造业增加值同比增长4.7%,较上年12月份明显回升4.4个百分点,结束了2022年4月份以来连续低速增长或下降态势。在13个消费品行业中,12个行业均不同程度增长,且均较上年12月份加快或降幅收窄,增长面和回升面均超过九成。 新质生产力加快培育,新动能产品增长较快。1—2月份,具有高科技、高效能、高质量特征的行业不断推动新质生产力形成,规模以上装备制造业增加值同比增长8.6%,高于全部规上工业平均水平1.6个百分点。 分从行业看,电子、铁路船舶航空航天行业增加值两位数增长,分别增长14.6%、11.0%,较上年12月份加快5.0个、5.4个百分点;汽车、仪器仪表保持较好增长,增加值分别增长9.8%、8.7%。 高技术制造业增加值增长7.5%,其中半导体器件专用设备制造、集成电路制造、智能无人飞行器制造行业增加值分别增长41.2%、21.6%、18.2%,相关产品3D打印设备、服务机器人、集成电路等产量分别增长49.5%、22.2%、16.5%。 绿色产品增势强劲,助力新质生产力培育,其中新能源产品继续快速增长,新能源汽车、充电桩等产品产量分别增长25.6%、41.8%;绿色材料产品供给增加,太阳能工业用超白玻璃、单晶硅、多晶硅等产量分别增长89.8%、65.5%、54.0%。 工业出口由降转增,主要行业地区回升明显。 随着外贸政策红利不断释放,1—2月份,规模以上工业出口交货值由上年12月份同比下降3.2%转为增长0.4%,回升3.6个百分点,结束了此前连续八个月下降态势。 在10大出口行业中,有8个行业出口增速较上年12月份加快或降幅收窄,其中铁路船舶航空航天、金属制品和通用设备等行业出口分别增长32.6%、20.4%、12.3%;汽车行业出口增速虽有所回落,但仍保持13.0%的两位数增长;消费品制造业出口受海外需求改善拉动,出口增速由上年12月下降10.6%转为增长4.0%,其中纺织服装、家具、文教工美等行业出口增速均有较大幅度回升。  
AI时代下,储能MOSFET有了怎样的变化?
在储能产品中,金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)扮演着不可或缺的角色。它不仅负责高效的电能转换,还具备必要的保护功能,确保设备稳定运行并保障用户安全。例如,在电池管理系统(BMS)和能量控制系统(PCS)中,MOSFET负责实现电池与外界之间的能量转换。得益于MOSFET的高转换效率和低导通电阻,能有助于降低能量损耗,从而提升整个储能系统的能效。高品质的MOSFET能够承受高电压和大电流,并具有出色的抗雪崩能力,对于维护储能系统中的电池组至关重要。它们能在电路短路或其他异常情况下迅速断开连接,以保护电池不受损害。在便携式储能市场,MOSFET的快速开关响应优化有助于通过电磁干扰(EMI)测试,确保设备在不同环境中的稳定运作。此外,MOSFET的热管理特性对于维持设备稳定性和延长寿命极为关键,其散热能力和耐高温特性可在各种温度环境下保持设备的稳定性。鉴于储能设备通常需配备多种接口以适应不同的输出需求,MOSFET在此起到调节电流和电压的作用,以满足不同接口的功率需求。随着人工智能(AI)技术的发展,其对储能产品性能的影响日益显著。AI算法能够实时分析来自电池传感器的数据,如温度、电压和电流,进而优化充放电循环,最大限度地提高系统性能。对于作为电路中开关元件的MOSFET来说,这一点至关重要,因为它们负责调节电流的方向和大小。MOSFET的快速响应能力也有助于机器学习模型通过历史数据分析预测能源消耗模式,从而实现运行的最优化,使储能系统能够调整其充放电时间表以符合预期的能源需求。AI时代的储能MOSFET解决方案AI技术的整合对储能系统中的MOSFET产生了深远影响,不仅提升了系统的整体性能和效率,还通过预测性维护和故障诊断增强了系统的可靠性和安全性。市场上众多企业已推出相应的储能MOSFET解决方案,预计在AI时代将获得进一步的发展。国际企业如英飞凌提供多种适用于储能系统的MOSFET产品,包括CoolMOS? C7系列和CoolSiC? MOSFET等。安森美也拥有丰富的产品线,涵盖针对储能应用的N沟道和P沟道MOSFET。其他企业如德州仪器(TI)、意法半导体(ST)、瑞萨电子、Vishay和Nexperia等也纷纷提供相关产品。Alpha and Omega Semiconductor(AOS)推出了适用于电池管理系统的新型封装技术MRigidCSP的MOSFET产品,这种封装技术特别适合于快速充电,并在智能手机、平板电脑以及超薄笔记本电脑的电池管理系统中具有潜在的应用前景。由于AI系统可能需要高效的电池管理系统,AOS的这些MOSFET产品可能适合用于AI相关的电池管理解决方案。国内企业如华润微电子、士兰微、扬杰科技、吉林华微电子、东微半导体、龙腾半导体、瞻芯电子、华阳电子、飞虹半导体、飞锃半导体等都是储能MOSFET解决方案的重要供应商。他们的产品和技术在全球范围内广泛应用于储能系统,以提升系统性能和效率。随着AI的普及和发展,他们的产品有望满足更高的性能要求。然而,需要注意的是,尽管这些MOSFET产品可能适用于AI应用,但具体的适应性还需根据AI系统的具体需求和设计参数来确定。例如,AI系统可能需要特定的电源管理和热管理特性,或在特定电压和电流条件下工作的能力,这些都在选择MOSFET产品时需要考虑。可以肯定的是,随着AI技术的快速发展,以及储能技术和市场需求的增长,对这类上游电子元器件的需求将持续增加。小结MOSFET凭借其卓越的开关性能和可控性,在储能系统的多个环节发挥关键作用,对提升系统性能、安全性和稳定性至关重要。特别是在便携储能电源、家用储能系统和大型储能电站等应用场景中,MOSFET的应用日益广泛和深入。AI技术的加入不仅对MOSFET提出了更高要求,同时也为其创造了更广阔的市场空间。
卷起来!航顺HK32M066B助力低碳出行,E-bike电动控制智能升级
根据《2022-2027年电动自行车市场全球报告》分析,电动自行车市场规模2022年仅497亿美金,而到2027年预计增至806亿美元,年复合增长率高达10.2%。 随着人们的消费观念和环保意识增强,低碳出行成为新时尚,集绿色清洁、方便快捷、使用成本低等优点于一身的电动自行车成为不少居民的重要代步工具。 两轮电动车的控制器(MCU)是其核心部件,主要用于控制电机的启动、运行、进退、速度、停止等运作,担负着两轮电动车“控制大脑”的作用,智能化如火如荼的当下,电动车的“控制大脑”也开始了智能升级——应用功能集成度更高的MCU。 电机专用——业界创新12寸迭代超高性价比HK32M066B家族 航顺芯片推出电机驱动专用的HK32M066B系列MCU,ARM® Cortex®-M0 内核,集成航顺自研专利——电机控制算法加速单元 (EMACC),可控制两轮电动车的电机智能变频,让你体验逐日追风的快感! 同时,HK32M066B系列MCU集成度非常高,可大大减少外围电路、缩小电路板的面积,从而降低设计成本,对卷到极致的两轮电动车行业来说,这颗超高性价比的“控制大脑”不容错过! 产品特点: 最高48MHz主频、ARM Cortex-M0内核、10V~36V,64KB FLASH、8KB SRAM,支持DMA 1个高级定时器(支持3路带互补PWM输出),2个通用定时器,电压比较器、运放、1 个 12 位 ADC(双路同时采保,硬件移相) 内置 5V 输出的 LDO 稳压器、三组 N&N 沟道 MOSFETs 栅极驱动器 Flash硬件加密,高安全性 电机算法硬件加速单元、定点数除法 /开方运算单元 电机算法硬件加速单元,使电机算法性能提升36%以上 高安全性、高可靠性、工业级设计 封装 LQFP48 2024年电动车市场将呈现新的竞争格局,想要在严酷的市场竞争中脱颖而出,两轮电动车产品必须向着动力更强劲持久和乘驾更安全的目标努力。 航顺芯片将会持续深耕电动车市场,为行业伙伴提供更高性能的处理能力、更加丰富的通信接口及更具性价比的MCU控制方案。让我们在电动两轮车智能化升级的浪潮中携手并进,助力低碳绿色出行更加便捷更加安全!
安森美推出第七代IGBT智能功率模块, 助力降低供暖和制冷能耗
SPM31 智能功率模块 (IPM) 用于三相变频驱动应用,能实现更高能效和更佳性能 2024年2月27日--智能电源和智能感知技术的领先企业安森美(onsemi,美国纳斯达克股票代号:ON),宣布推出采用了新的场截止第 7 代 (FS7) 绝缘栅双极晶体管(IGBT) 技术的1200V SPM31 智能功率模块 (IPM)。与市场上其他领先的解决方案相比, SPM31 IPM 能效更高、尺寸更小、功率密度更高,因而总体系统成本更低。由于这些IPM集成了优化的IGBT,实现了更高效率,因此非常适合三相变频驱动应用,如热泵、商用暖通空调(HVAC)系统以及工业泵和风扇。  据估计,全球温室气体排放量约有26%来自于运行中的住宅和商业建筑,其中供暖、制冷和建筑物供电等间接排放量约占18%[1]。世界各国政府正致力履行其能源和气候承诺,更节能、更低碳的解决方案也随之日趋重要。 SPM31 IPM 通过调节三相电机供电的频率和电压来控制热泵和空调系统中变频压缩机和风扇的功率流,以实现出色效率。例如,安森美采用 FS7 技术的 25A SPM31 与上一代产品相比,功率损耗降低达 10%,功率密度提高达 9%。在电气化趋势和更高的能效要求下,这些模块助力制造商大幅改进供暖和制冷系统设计,同时提高能效。安森美的 SPM31 IPM 系列产品采用FS7技术,具备更佳的性能,实现高能效和更低能耗,进一步减少了全球的有害排放。 这些高度集成的模块含栅极驱动 IC、多种模块内置保护功能及FS7 IGBT,实现优异的热性能,且支持15A至35A的宽广电流范围。SPM31 FS7 IGBT IPM的功率密度超高,是节省贴装空间、提高性能预期、同时缩短开发时间的理想解决方案。此外,SPM31 IPM 还具有以下优势:  栅极驱动和保护控件 低损耗、具有抗短路能力的IGBT 每一相有IGBT 半桥负端,以支持各种控制算法 内置欠压保护 (UVP) 内置自举二极管和电阻器 内置高速高压集成电路 单接地电源
基于航顺车规级MCU HK32AUTO39A的汽车侧滑门控制方案
汽车滑门因侧开启方式与传统车门相比,具有易泊车、开启宽度大和方便乘员货物进出的优点,很受消费者的青睐。汽车市场上,无论是面向高端的商务豪华MPV,还是面向城市物流的轻型客车和低端客运微型车都采用了汽车机械滑门系统。 汽车电动滑门系统PSD(Power Slide Door)是在机械滑门的基础上,集成智能控制和执行技术的高级滑门系统,主要技术点: (1)电动滑门ECU控制系统; (2)独立的供电系统,保证滑门持续供电,不影响滑门开启; (3)更高要求的车体精度,保证车体滑门系统的开闭平顺性。 某主流车厂商务车型的电动侧滑门,采用基于航顺芯片车规级MCU HK32AUTO39A上开发的电动侧滑门控制系统,该控制系统具有检测侧滑门车锁和侧滑门位置状态、防夹伤和手自开门切换等功能。 此方案是利用32位微控制器HK32AUTO39A内部高级定时器PWM输出控制侧滑门锁电机,带XYZ三轴加速度感测模块,检测车体倾斜度调整滑门锁电机速度,达到平顺开闭滑门的效果。 电动侧滑门控制系统原理框图和实物如下: 电动侧滑门控制板原理框图 电动侧滑门控制板实物图 基于航顺芯片车规级MCU HK32AUTO39A开发的电动侧滑门控制系统,在各种恶劣环境下都能稳定运行,系统的高可靠性和耐用性高。此方案不仅提升了车辆的智能化水平,更为乘客提供了更为安全、便捷的乘车体验。 强拓展性:HK32AUTO39A-3A 使用 ARM® Cortex®-M3 内核,具备良好的生态环境;其丰富的外设资源可最大限度满足平台的扩展需求。另外,HK32AUTO39A-3A 系列产品均包括LQFP64、LQFP48、QFN32和QFN28等多种封装可选。 高可靠性:HK32AUTO39A-3A通过了严格的AEC-Q100 Grade1可靠性和安全性认证,且产品品质符合零失效(Zero Defect)的供应链质量管理标准ISO/IATF 16949规范。今年,航顺芯片通过ISO 26262汽车功能安全最高等级ASIL D流程认证。此外,产品支持-40℃~125℃的环境温度,具有15年的设计寿命。 相比同等性能/资源的车规MCU,HK32AUTO39A-3A具有超高性价比,且具有更完整的生态配套。   汽车行业将继续朝着智能化、电动化、网联化的方向发展,电动侧滑门作为智能汽车的重要组成部分,其技术也将不断进步。航顺芯片持续投入研发资源,不断优化和迭代我们的产品,紧跟行业发展趋势,不断提升技术水平,以确保我们的车规产品能够满足汽车行业未来的市场需求,为客户提供更为优质的产品和服务。
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美芯晟推出车规级三通道线性照明恒流芯片 MTQ6013
随着汽车照明技术的发展,车灯从单一照明工具向智能化、交互式和安全性发展,成为汽车照明行业发展的新趋势新需求。美芯晟最新推出支持PWM调光和Fault功能的车规级三通道线性照明恒流芯片MTQ6013,主要面对汽车日行灯、尾灯、转向灯、刹车灯、前格栅灯、LOGO灯等应用。 MTQ6013是一款单颗车规级三通道线性照明恒流芯片,单通道输出电流可达160mA,三通道并联时可提供480mA的组合电流能力,满足AEC-Q100标准、支持模拟调光和PWM调光、具有针对单颗LED短路的故障报错功能、开路/短路和热关断故障的报错功能。 产品特性 独立三通道线性电流驱动器:每通道电流高达160mA,并联电流高达480mA 宽输入电压范围:5V~40V 超低关断电流:<10uA 电流精度: 通道间电流精度±1.5%,片间电流精度±2.5% 低压降电压:         最大压降400mV/通道@IOUT=60mA         最大压降900mV/通道@IOUT=150mA 单通道独立的PWM调光 输出电流上升/下降沿控制技术,无EMI问题 芯片可适应缓慢输入电压dV/dt(0.5V/min) 具备完善保护与故障报错功能 符合AEC-Q100认证   技术亮点 完善保护与故障报错功能 MTQ6013提供完整的诊断功能以满足汽车级需求,拥有单颗LED短路故障报错的FAULT_S引脚和用于报告开路、短路和热关断故障的FAULT引脚,双故障引脚可满足各种要求和应用条件的故障诊断需求,确保系统可靠稳定地工作。 过温管理功能 当芯片结温达到过温调节阈值TOTR 时,输出电流以2%/°C*ISET 的速率下降,降为50%*ISET 后,输出电流维持不变。如果芯片的结温继续升高到TSD,停止输出直至结温降至TSD-TSD_HYS (TYP)。    ● 输出开路检测功能 当通道两端的电压(VIN–VIOUT<VOLP)时,触发开路检测功能。此时,若PWM占空比等于100%且开路持续时间大于2ms,或一个PWM高电平的时间超过2ms,或在PWM调光模式下连续7个PWM周期并且FAULT引脚悬空,芯片拉低FAULT引脚,保持故障通道的开路状态并关闭其他通道输出。当FAULT引脚由低变高后,非故障通道恢复正常状态。当开路故障解除后,所有通道恢复正常。另外,如果单个IOUT引脚电压接近或大于VIN,芯片也会触发开路保护。   ● 输出短路检测功能 芯片通过监测IOUT引脚电压或VSNS引脚电压实现短路检测。以下两种情况,芯片会触发短路保护功能: 1、VIN>5V且VIOUT<VSCP,FAULT引脚拉低 2、VIN>9V,对应VSNS引脚电压小于VVSNS, FAULT_S引脚拉低      ● FAULT诊断 FAULT_S是用于单颗LED短路故障的故障检测,FAULT用于一般故障,即短路、开路和过温反馈。双故障引脚可以满足各种要求和应用条件的故障诊断需求。   FAULT引脚可连接到MCU用来进行故障报告。两个报错引脚内部均与漏极开路晶体管相连并弱上拉至内部基准电压。在无MCU应用时,可以将多达15个芯片的FAULT和FAULT_S引脚连接在一起。当一个或多个设备出现错误时,相应的故障引脚及连接的故障总线电平拉低并关闭所有芯片输出。   ■ 输出电流上升、下降无过冲,  卓越EMI特性 EMC测试结果 深圳市飞捷士科技有限公司是专业的半导体器件分销商,主要代理国产知名品牌电子元器件软件方案等产品。经营产品包括IC、IGBT单管/模块、 场效应管、快恢复肖特基二极管等全线无铅产品,其广泛应用于LED驱动电源、数字电视、汽车电子、电机调速、变频伺服器、电脑及周边产品、通讯设备等各个行业。作为专业的国产半导体器件专家,飞捷士一直致力于为广大客户提供半导体配套产品及前卫的解决方案。为客户提供从产品资料,产品选型供应保障及物流服务等专业服务。  
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飞捷士科技荣获2022年美芯晟科技中坚伙伴奖
 2月13日,由美芯晟科技举办的2022年度优秀代理商颁奖典礼在深圳隆重召开。此次颁奖典礼,飞捷士科技以“胸怀中国芯 铸就中国梦”为核心发展目标。保证每一颗物料都来自正品源头。赢得了业界同行的一致认可。此次典礼,飞捷士科技荣获2022年美芯晟科技中坚伙伴奖。     此次颁奖典礼由美芯晟科技发起,中坚伙伴奖是美芯晟代理商最重要的企业奖项之一。此颁奖典礼评选并表彰了业内优秀的代理公司、上游服务供应商和热门IC产品。本届会议,邀请了半导体业界专家和企业领袖与IC设计行业资深工程师、技术和供应链专业人士,以及企业高管们一起回顾了美芯晟科技近年来的发展历程,并探讨了未来的发展方向以及半导体下一个十年的发展之路。     深圳市飞捷士科技有限公司是专业的半导体器件分销商,主要代理国产知名品牌电子元器件软件方案等产品。经营产品包括IC、IGBT单管/模块、场效应管、快恢复肖特基二极管等全线无铅产品,其广泛应用于LED驱动电源、数字电视、汽车电子、电机调速、变频伺服器电脑及周边产品、通讯设备等各个行业。作为专业的国产半导体器件专家,飞捷士一直致力于为广大客户提供半导体配套产品及前卫的解决方案。为客户提供从产品资料,产品选型供应保障及物流服务等专业服务。   未来,飞捷士将继续秉承“胸怀中国芯,铸就中国梦”的企业核心发展目标,原装正品才是高质量生产的核心基础。通过全球化竞争,凭借优秀的服务能力与过硬技术实力让全世界都能用到中国芯,并将同所有中国优秀半导体企业一起共绘中国民族半导体产业美好未来。  
2023年春节放假通知
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led发光的颜色由什么决定 LED的发光原理
LED是由电子(带负电)多的N (-:negative) 型半导体和空穴(带正电)多的P (+: positive) 型半导体结合而成。 该半导体施加正向电压时,电子和空穴就会移动并在结合部再次结合,正是再结合的能量转变成光而发出。 与先将电能转换为热能,再转换为光能的以往光源相比,因为能够直接将电能转换为光能,所以能够不浪费光能,高效率地获得光。 LED的发光原理 LED的发光过程主要包括载流子注入和复合两个步骤。当外加电压施加在LED的正向偏置端时,电流通过LED的正向偏置结并注入到半导体材料中。   在半导体材料中,n型区域的自由电子和p型区域的空穴相遇并发生复合,释放出能量。这些能量激发了半导体材料中的原子或分子,使其跃迁到较低能级,产生光子释放出来,即发光。 led发光的颜色由什么决定 ED根据所使用的半导体材料、发光原理可以分为不同类型,每种类型都能够发出特定波长的光,从而产生不同的颜色。 常见颜色的LED: 红色LED: 这类LED通常采用镓砷化铝(AlGaAs)或镓砷化磷(GaAsP)等材料,通过电子跃迁发射红色光。 绿色LED: 绿色LED使用氮化镓(GaN)材料,产生绿色光。 蓝色LED: 蓝色LED则使用铟镓氮化物(InGaN)材料,产生蓝色光。 白色LED: 白色LED通常是通过在蓝色LED上添加荧光粉层实现的。蓝色LED激发荧光粉发射黄色光,组合后产生白色光。 除了半导体材料的选择,LED的发光颜色还可以通过掺杂不同的杂质或通过不同的结构设计来实现。例如,改变掺杂物的类型和浓度可以调节半导体的电子能级结构,从而影响光的发射波长。此外,改变LED的结构和层次布局也可以影响光的发射特性。 深圳市飞捷士科技有限公司是专业的半导体器件分销商,主要代理国产知名品牌电子元器件软件方案等产品。经营产品包括IC、IGBT单管/模块、 场效应管、快恢复肖特基二极管等全线无铅产品,其广泛应用于LED驱动电源、数字电视、汽车电子、电机调速、变频伺服器、电脑及周边产品、通讯设备等各个行业。作为专业的国产半导体器件专家,飞捷士一直致力于为广大客户提供半导体配套产品及前卫的解决方案。为客户提供从产品资料,产品选型供应保障及物流服务等专业服务。      
氮化镓芯片未来会取代硅芯片吗?
氮化镓 (GaN) 可为便携式产品提供更小、更轻、更高效的桌面 AC-DC 电源。Keep Tops 氮化镓(GaN)是一种宽带隙半导体材料。 当用于电源时,GaN 比传统硅具有更高的效率、更小的尺寸和更轻的重量。 传统硅晶体管有两种类型的损耗:传导损耗和开关损耗。 功率晶体管是开关电源中功率损耗的主要原因。 为了遏制这些损失,GaN 晶体管(取代旧的硅技术)的开发已引起电力电子行业的关注。 与硅芯片相比: 1、氮化镓芯片的功率损耗是硅基芯片的四分之一 2、尺寸为硅芯片的四分之一 3、重量是硅基芯片的四分之一 4、并且比硅基解决方案更便宜 然而,虽然 GaN 似乎是一个更好的选择,但它在一段时间内不会在所有应用中取代硅。 原因如下: 第一个需要克服的障碍是 GaN 晶体管的耗尽特性。 有源功率和逻辑电路需要常开和常关类型的晶体管。 虽然可以生产常关型 GaN 晶体管,但它们要么依赖于典型的硅 MOSFET,要么需要特殊的附加层,这使得它们难以缩小。 无法生产与当前硅晶体管相同规模的 GaN 晶体管,也意味着它们不适用于 CPU 和其他微控制器。 GaN 晶体管的第二个问题是,制造增强型 GaN 晶体管的唯一已知方法(在撰写本文时)是使用松下专利方法使用附加的 AlGaN 层。 这意味着涉及这种晶体管类型的任何创新都将依赖于松下,直到研究出其他方法为止。 GaN 器件的研究工作自 2000 年代初就已开始,但 GaN 晶体管仍处于起步阶段。 毫无疑问,它们将在未来十年内取代功率应用中的硅晶体管,但距离用于数据处理应用还很远。 Keep Tops氮化镓有什么好处? 氮化镓的出现降低了产品成本。搭载GaN的充电器具有元件数量少、调试方便、高频工作实现高转换效率等优点,可以简化设计,降低GaN快充的开发难度,有助于实现小体积、高效氮化镓快充设计。 Keep Tops氮化镓内置多种功能,可以大大降低产品的设计复杂度,减少冗余器件的使用。提高了空间利用率,降低了生产难度,也有助于降低成本、加快出货速度。      
半导体材料介绍,第一代、第二代、第三代、第四代半导体材料分类
半导体材料基础 半导体材料是制作半导体器件和集成电路的电子材料,是半导体工业的基础。利用半导体材料制作的各种各样的半导体器件和集成电路,促进了现代信息社会的飞速发展。 图一、绝缘体、半导体和导体的典型电导率范围 半导体材料的研究始于19世纪初期。 元素半导体是由单一种类的原子组成的那些,例如硅(Si),元素周期表 IV列中的锗(Ge)和锡(Sn),元素周期表 VI 列中的硒(Se)和碲(Te)。然而,存在许多由两个或更多个元素组成的化合物半导体。例如,砷化镓(GaAs)是二元III-V化合物,它是第三列的镓(Ga)和第五列的砷(As)的组合。三元化合物可以由三个不同列的元素形成,例如,碲化汞铟(HgIn 2 Te 4),一种II-III-VI化合物。它们也可以由两列中的元素形成,例如砷化铝镓(Al x Ga 1- x As),这是一种三元III-V化合物,其中Al和Ga都来自第三列,并且下标x相关从100%Al(x = 1)到100%Ga(x = 0)的两种元素的组成。 纯硅是集成电路应用中最重要的材料,而III-V二元和三元化合物对发光最重要。 图二、元素周期表 在1947年发明双极晶体管之前,半导体仅用作两端器件,例如整流器和光电二极管。在1950年代初期,锗是主要的半导体材料。但是,事实证明,这种材料不适用于许多应用,因为这种材料制成的设备仅在适度升高的温度下才会表现出高漏电流。自1960年代初以来,硅已成为迄今为止使用最广泛的半导体,实际上已经取代了锗作为器件制造的材料。造成这种情况的主要原因有两个:(1)硅器件的漏电流要低得多,(2)二氧化硅(SiO 2)是一种高质量的绝缘体,很容易作为基于硅的器件的一部分进行整合。因此,硅技术已经变得非常先进和普遍。 半导体材料的发展之路 图三、半导体材料发展之路及不同材料的特效比较 第一代的半导体材料:硅(Si)、锗(Ge) 在半导体材料的发展历史上,1990年代之前,作为第一代的半导体材料以硅材料为主占绝对的统治地位。目前,半导体器件和集成电路仍然主要是用硅晶体材料制造的,硅器件构成了全球销售的所有半导体产品的95%以上。硅半导体材料及其集成电路的发展导致了微型计算机的出现和整个信息产业的飞跃。 第二代半导体材料:砷化镓 (GaAs)、磷化铟 (InP) 随着以光通信为基础的信息高速公路的崛起和社会信息化的发展,以砷化镓、磷化铟为代表的第二代半导体材料崭露头角,并显示其巨大的优越性。砷化镓和磷化铟半导体激光器成为光通信系统中的关键器件,同时砷化镓高速器件也开拓了光纤及移动通信的新产业。 第三代半导体材料:氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC) 图四、GaN与Si和SiC比较图 第三代半导体材料的兴起,是以氮化镓材料P型掺杂的突破为起点,以高效率蓝绿光发光二极管和蓝光半导体激光器的研制成功为标志的,它在光显示、光存储、光照明等领域将有广阔的应用前景。 以氮化镓和碳化硅为代表的第三代半导体材料,具备高击穿电场、高热导率、高电子饱和速率及抗强辐射能力等优异性能,更适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率电子器件,是固态光源和电力电子、微波射频器件的“核芯”,在半导体照明、新一代移动通信、能源互联网、高速轨道交通、新能源汽车、消费类电子等领域有广阔的应用前景,有望突破传统半导体技术的瓶颈,与第一代、第二代半导体技术互补,对节能减排、产业转型升级、催生新的经济增长点将发挥重要作用。 第三代半导体材料是目前全球战略竞争新的制高点。也是我们国家的重点扶持行业。十二五”期间,863计划重点支持了“第三代半导体器件制备及评价技术”项目。 第四代半导体材料:氧化镓(Ga2O3) 图五、氧化镓(Ga2O3)结构图及原子力显微镜图像 作为新型的宽禁带半导体材料,氧化镓(Ga2O3)由于自身的优异性能,凭借其比第三代半导体材料SiC和GaN更宽的禁带,在紫外探测、高频功率器件等领域吸引了越来越多的关注和研究。氧化镓是一种宽禁带半导体,禁带宽度Eg=4.9eV,其导电性能和发光特性良好,因此,其在光电子器件方面有广阔的应用前景,被用作于Ga基半导体材料的绝缘层,以及紫外线滤光片。这些是氧化镓的传统应用领域,而其在未来的功率、特别是大功率应用场景才是更值得期待的。 半导体材料的种类丰富多彩,除了上述典型材料,还有有机半导体、陶瓷半导体等材料,它们具有其独特的性质和应用。 半导体材料的电子特性 这里描述的半导体材料是单晶 ; 即,原子以三维周期性的方式排列。该图的部分A 显示了包含可忽略不计的杂质的本征(纯)硅晶体的简化二维表示。晶体中的每个硅原子都被四个最近的邻居包围。每个原子有四个在其外轨道的电子,并与它的四个邻居共享这些电子。每个共享的电子对都构成一个共价键。电子与两个原子核之间的吸引力将两个原子保持在一起。对于孤立的原子(例如,在气体而非晶体中),电子只能具有离散的能级。但是,当大量原子聚集在一起形成晶体时,原子之间的相互作用会导致离散的能级散布到能带。当没有热振动时(即在低温下),绝缘体或半导体晶体中的电子将完全充满多个能带,而其余能带则为空。最高的填充带称为价带。下一个能带是导带,它与价带之间被一个能隙隔开(晶体绝缘体中的间隙比半导体中的间隙大得多)。该能隙也称为带隙,是指定晶体中电子无法拥有的能量的区域。大多数重要的半导体的带隙在0.25至2.5 电子伏特的范围内(eV)。例如,硅的带隙为1.12eV,砷化镓的带隙为1.42eV。相反,良好的晶体绝缘体金刚石的带隙为5.5 eV。 图六、半导体的三键图片 在低温下,半导体中的电子被束缚在晶体中各自的能带中。因此,它们不可用于导电。在更高的温度下,热振动可能会破坏某些共价键,从而产生可参与电流传导的自由电子。一旦电子脱离共价键,该键就会有一个电子空位。该空位可以被相邻的电子填充,这导致空位位置从一个晶体位点转移到另一个晶体位点。这种空位可以被认为是一个虚构的粒子,被称为“ 空穴 ”,它带有正电荷并沿与电子相反的方向移动。当电场施加到半导体上的自由电子(现在位于导带中)和空穴(在价带中留在后面)都移动通过晶体,从而产生电流。材料的电导率取决于每单位体积的自由电子和空穴(电荷载流子)的数量,以及这些载流子在电场的影响下移动的速率。在本征半导体中,存在相等数量的自由电子和空穴。但是,电子和空穴具有不同的迁移率。也就是说,它们在电场中以不同的速度运动。例如,对于室温下的本征硅,电子迁移率为1,500平方厘米/伏秒(cm 2/ V·s),即电子在1伏特/厘米的电场下将以1,500厘米/秒的速度运动—而空穴迁移率是500 cm 2 / V·s。特定半导体中的电子和空穴迁移率通常随温度升高而降低。 图七、电子空穴在晶格中的运动 在室温下,本征半导体的导电性非常差。为了产生更高的传导性,可以故意引入杂质(通常达到百万分之几的主原子浓度)。这就是所谓的掺杂,尽管增加了一些迁移率,但仍可增加电导率的过程。例如,如果一个硅原子被具有五个外层电子,如砷(的原子置换看到的的部分B 图),电子的4形成与四个相邻的硅原子共价键。第五电子变成被提供给导带的导电电子。硅变成n-型半导体由于添加了电子。砷原子是供体。类似地,该图的C部分显示,如果一个具有三个外部电子的原子(例如硼)被硅原子取代,则一个额外的电子会被接受以在硼原子周围形成四个共价键,并且带正电的空穴为在价带中创建。这产生了p型半导体,其中硼构成受体。 如果在杂质类型的急剧变化,从受体(p型),以供体(Ñ型)一个内发生单晶结构,p - ñ形成结(见份乙所述的和C 图)。在p侧,空穴构成了主要的载流子,因此被称为多数载流子。p侧还将存在一些热产生的电子。这些被称为少数族裔。在n一边,电子是多数载流子,而空穴是少数载流子。在结附近是没有自由电荷载流子的区域。该区域称为耗尽层,表现为绝缘体。 图八、(A)典型硅pn结的电流-电压特性(B)正向偏置 (C)反向偏置条件(D)pn结的符号 深圳市飞捷士科技有限公司是专业的半导体器件分销商,主要代理国产知名品牌电子元器件软件方案等产品。经营产品包括IC、IGBT单管/模块、 场效应管、快恢复肖特基二极管等全线无铅产品,其广泛应用于LED驱动电源、数字电视、汽车电子、电机调速、变频伺服器、电脑及周边产品、通讯设备等各个行业。作为专业的国产半导体器件专家,飞捷士一直致力于为广大客户提供半导体配套产品及前卫的解决方案。为客户提供从产品资料,产品选型供应保障及物流服务等专业服务。  
什么是电子元器件?电子元器件包括哪些?
什么是电子元器件,电子元器件的种类繁多,按照使用性质可以分为:电阻、电容器、电感器、变压器、发光二极管、晶体二极管、三极管、半导体、光电耦合器、集成电路、继电器等。 电子元器件包括哪些呢? 常见的有电阻、电容和电感,下面我们一起来看看吧! 1、电阻,电阻是一个很古老而又常用的电子元件。电阻是限制电流大小的装置,定义为一条引导线。根据材料的不同,可以分为金属膜电阻、碳膜电阻、金属氧化物电阻、线绕电阻等。根据不同功能的作用还可分为:色环分类法、标称值法、频率法、电压法等。 2、电容,在电子电路中,电容是储存电荷的器件。它可以对交流或直流进行隔离,通过对交流或直流充电或放电,来达到控制电路的目的。 3、电感,在电力电路中,电感是一种储能元件,利用它可以将电源转换为电感和阻抗。电感在电路中主要有两个作用,一个是传输作用,另外一个就是阻感作用,也叫抗干扰作用。 4、发光二极管,简单的讲就是一块特殊的半导体材料。由于其内部含有两根细小的金属电极,这两个电极的间距较小,因此发光二极管具有单向导电性,当加上正向偏压时,发光,反之则不亮。 深圳市飞捷士科技有限公司是专业的半导体器件分销商,主要代理国产知名品牌电子元器件软件方案等产品。经营产品包括IC、IGBT单管/模块、 场效应管、快恢复肖特基二极管等全线无铅产品,其广泛应用于LED驱动电源、数字电视、汽车电子、电机调速、变频伺服器、电脑及周边产品、通讯设备等各个行业。作为专业的国产半导体器件专家,飞捷士一直致力于为广大客户提供半导体配套产品及前卫的解决方案。为客户提供从产品资料,产品选型供应保障及物流服务等专业服务。
快速了解第三代半导体及宽禁带半导体
第三代半导体主要是指氮化镓和碳化硅、氧化锌、氧化铝、金刚石等宽禁带半导体,它们通常都具有高击穿电场、高热导率、高迁移率、高饱和电子速度、高电子密度、可承受大功率等特点。但是很多人容易被“第三代”半导体这个名字误导。 赛道不同 第一代、第二代、第三代半导体之间应用场景是有差异的。以硅(Si)、锗(Ge)为代表的第一代半导体应用场景十分广泛,从尖端的CPU、GPU、存储芯片,再到各种充电器中的功率器件都可以做。虽然在某些领域的性能方面表现不佳,但还有性价比助其占据市场。第二代半导体以砷化镓(GaAs)、锑化铟(InSb)、磷化铟(InP)为代表,主要应用领域为光电子、微电子、微波功率器件等。第三代半导体以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石为代表,主要应用领域为功率器件、光电子、射频。 第三代半导体和第二代、第一代之间不是迭代关系,它们的应用场景有交叉,但不完全重合。 举个例子来说,硅这类第一代半导体就像一个高年级学生,氮化镓这类第三代半导体就像一个新生。高年级学生主要是练田径运动的,而新生则是练游泳的。 每年学校都会举办运动会,在新生来之前,运动会所有项目(包括游泳)都是由高年级学生参加,虽然高年级学生是练田径的,但是因为身体素质较好也可以参加其它类型的比赛。 现在专业练游泳的新生来了,新生的游泳速度比高年级学生快了不少,但新生田径项目表现很糟糕。所以之后的部分游泳比赛就逐渐的交给新生参加了,而高年级学生也更专注田径比赛。 渐渐地,新生在游泳领域获得了很多奖项,高年级学生如此评价:“好,很有精神!”即使所有游泳比赛都交给新生参加,学校运动会中大多数比赛项目还是田径比赛,游泳比赛只占一小部分。所以在这种情况下高年级学生依旧是你们的老大哥。 第三代半导体有其擅长的领域,在自己的应用领域内性能是可以超过硅、锗等传统半导体材料,但在领域外,还是硅的天下。 什么是半导体? 有些人看到这个问题可能会觉得答案很简单。半导体嘛,就是电阻率介于导体和绝缘体之间的材料。电阻率高的几乎不导电的就是绝缘体,电阻率低的很容易导电的就是导体。 以上理解并不能算错,但如果想研究半导体材料,以上理解是完全不够的。比如如何看待电阻率很高的金刚石被列为第三代“半导体”材料,以及如何看待“超导金刚石”的相关研究?显然要理解这些问题需要更深层的理论。 能带理论就能很好的解决这些问题。 众所周知,电子是围绕原子核旋转的,如上图所示。其中2p、3s之类的就是电子的轨道。电子在不同轨道上具有不同的能量,这些能量值就是能级了。 在现实中基本不会有一个原子单独存在的情况,大多都是一堆原子聚集在一起。 如果多个原子排在一起的话,那么一个电子就会受到其它原子的影响,这些原子的电子轨道(量子态)就会发生交叠,在这种交叠的情况下电子就可以从一个原子转移到另一个原子上。既然电子可以从一个原子转移到另一个原子上,那么它也可以继续转移到下一个原子上,所以说电子可以通过这种方式在整个晶体中运动,这种运动称为共有化运动。 截取自北京地铁官方网站 举个通俗的例子,我们每个人就像电子,而这些轨道就像地铁的线路一样。这些地铁线路是有交叠的地方,有些交叠的地方被设置为换乘车站,可以从一条线路换成另一条线路。因为换乘线路的存在,我们可以通过换乘的方式到达地铁线路中的任意一个站点。电子的共有化运动也是类似这样。 正因为在其它原子的影响下,能级分裂成了能带。当原子周期性排列形成晶体互相靠近时,每一个能级都分裂为很多彼此相距很近的能级,形成能带。 其中内层电子共有化运动弱,能级分裂小,能带窄;外壳层电子共有化运动显著,能带宽。 在具备能带知识的基础上我们来看这张图,图中: 价带:0K条件下被电子填充的能量最高的能带 导带:0K条件下未被电子填充的能量最低的能带 禁带:导带底与价带顶之间能带 带隙(禁带宽度):导带底与价带顶之间的能量差 从图中我们不难发现半导体和绝缘体之间差异最大的地方在于禁带宽度,而在第三代半导体概念中的宽禁带半导体,其中“宽禁带”指的就是禁带宽度比较宽。 举个例子,比如在跨栏运动中栏架高度大约1米,厚度也很小。所以运动员可以轻松的跨过去。但是如果把栏架换成3米高的砖墙,厚度也增加很多,这样运动员就不太容易跨过去了。 半导体和绝缘体也是这样,半导体的禁带像标准的栏架,电子比较容易跨过,而绝缘体的禁带则是高墙,电子几乎不能跨过。而这里栏架和墙的厚度和高度就相当于禁带宽度。 值得说明的一点是,禁带宽度不是永恒不变的。比如同一种材料在不同温度下的禁带宽度是不一样的。而且可以通过掺杂等方式改变禁带宽度。 前文简单介绍了什么是半导体,那么现在来说什么是半导体的职责。 引用莎士比亚的话来说就是:To be or not to be,that's a question.翻译成北京话就是:这么着儿,还是那么着儿。具体来说就是一个好的半导体一定要是一个可以选择的状态,比如我给它加电压,它就导通(这么着儿),我不给它加电压,它就应该关闭(那么着儿)。同理如果我给它加电压它导通(这么着儿),我不给它加电压它还这么着儿(导通),那这就是个导体。如果我不给它加电压它关闭,当我给它加电压它还这么着儿(关闭),那它就是个绝缘体。 宽禁带的优势 第三代半导体主要是指宽禁带半导体,那么这个“宽禁带”到底怎样带来性能优势呢? 大家都知道电子的定向移动形成电流,继续之前的举例,电子这位“运动员”只需要跨过栏架或者高墙就完成工作了。但是电子跨过护栏和高墙都需要一些力气,这种时候如果有人能扶他一下就会很省力了。这些帮助者可以是光照或者外加电压,为其提供能量。 前文已经介绍了半导体的职责,那么现在就是如果选择“To be or not to be”的交界线了,在例子中这个交界线就是障碍物的高度和厚度,也就是实际中的禁带宽度。所以针对应用选择一个合适的“禁带宽度”材料就很重要了。 以金刚石为例,金刚石的禁带宽度达5.5eV,远大于Ge(0.67eV)、Si(1.12eV)和GaAs(1.43ev)等常规材料,这不仅保证了金刚石器件能在700-1000度下安全工作,有良好的抗辐射加固能力,而且大大提高了器件的雪崩击穿电压压。 另外禁带宽度也与场效应管的沟道导通电阻有关,禁带宽度越大,相应器件就会具有较低的导通电阻。 金刚石热导率很大,因此用金刚石制作的器件散热性能良好。金刚石的介质击穿场强也很高,大致为V/cm,所以能提高器件的最高工作温度和功率。 同时金刚石的介电常数较低,这可以影响到器件的阻抗,并且有利于提高器件的工作频率。 紫外探测是第三代半导体的重要应用之一。 比如在高压电线杆上有时候会出现放电的现象,这种现象称之为“电晕”。高电压设备电晕放电会产生紫外线,我们只需要检测这些紫外线就能更好的监测电网设备的运行。同理也可以监测高铁等其它设备上的电晕情况。 再比如紫外探测可以检测导弹的尾焰、森林防火、船只导航等用途。 高功率器件: 用第三代半导体制作的高功率器件具有体积更小、效率更高、性能更强等特点。 比如各大厂商推出的GaN手机充电器。特别是手机开启快充时代后,手机充电器的功率越来越大,如果继续用传统材料制作手机充电器,那么体积就会太大进而不方便携带。而用GaN制作的手机充电器体积就能缩小很多。同理也可以用GaN制作笔记本电脑的电源适配器。 除了手机以外,其它更大的设备也可以使用类似的技术。比如新能源汽车的充电桩。对于电动汽车来说提高充电效率每年就可以省下不少的电力资源。同理也可以用于制作汽车上使用的IGBT。 用第三代半导体制作的器件可以在瞬间输出巨大的能量,因此它也可以被用于制作航空母舰上的电磁弹射器,或者是舰船上的电磁炮。 射频与微波: 在这方面,大家比较熟知的应该就是5G了。使用第三代半导体材料可以建造更加节能且性能更强的5G基站,而且也可以用于制作5G射频芯片。 在军用方面,第三代半导体可以用于制作包括相控阵雷达在内的各种军用雷达。在AUSA2016上,雷声公司展示了第一台全尺寸的“爱国者”下一代雷达的原型机。这种新型雷达采用了AESA体制和氮化镓(GaN)材料制成的芯片。“爱国者”防空系统原有的雷达是无源相控阵体制的AN/MPQ-53/65,其使用的是砷化镓(GaAs)材料制成的芯片。 硅还是老大哥 在前文中提到过第三代半导体和第一代、第二代半导体因为应用场景方面的问题,并不属于同一赛道。 那么现在半导体市场上主流业务是什么呢?是集成电路。而恰巧,在当前技术条件下第三代半导体不适合用于制作数字逻辑电路。第三代半导体的主战场更多的会集中在分立器件上。 根据相关新闻报道,2018年全球半导体市场规模达到4779.4亿美元,而且每年还在快速增长中。根据国外研究机构数据显示,到了2025年第三代半导体市场的规模将达到434亿美元。 但从我国半导体产业发展的角度来说,发展第三代半导体总算暂时不用被先进光刻机卡脖子了。 意法半导体(ST)新材料和电源方案事业部的创新和关键项目战略营销总监Filippo Di Giovanni预测:“随着GaN技术向更小的工艺节点演进,在达到0.15μm栅长时,GaN将挑战GaAs器件在便携式无线应用中的主导地位。” 我国先进的光刻机可能在短期内无法突破,在如果只是光刻0.15μm(150nm)的光刻机还是没有问题的。 对于高频小信号器件来说,它们需要低噪声系数。因此目前在某些情况下GaAs仍具优势。当然现在也有一些类似“数字预失真技术”可以帮助GaN器件在高频场景下达到更好的性能。所以从长期来看,GaN取代部分GaAs的市场地位是大趋势。 对于硅材料来说,其实业界很早就发现了这种材料的不足。比如漏电和散热问题,以及未来可能会触及硅的物理极限。但是整条产业链上并没有多少人愿意做出改变,他们更偏向于使用新技术继续给硅“续命”。 举个例子来说就是,一件破衣服,大家都不太舍得直接换新的,然后就是“新三年,旧三年,缝缝补补又三年。”而且经过这些年的修补,裁缝的手艺越来越好了,暂时还是能继续修下去。 关于硅的“接班人”现在还尚不确定,比如“二维超导材料”亦或是“拓扑绝缘体”都有可能接班。不过相关材料大规模商业也是很多年之后的事了。 ​
晟矽微电新推出智能家电产品线的通用型MCU—MC32F8152
在当今的智能家电领域中,极具性价比的MCU是客户选择的关键因素。其中,晟矽微电新推出的智能家电产品线的通用型MCU—MC32F8152以其高效能的RISC内核和便捷的编程功能,成为众多智能家电终端产品的首选。 ​ 产品性能介绍 RISC内核,最高主频32MHZ,片上集成4K-FLASH、256-SRAM和128- EEPROM。 12路触摸按键TKM,支持8种TKM振荡频率和自动跳频,且每种频率可微调校准,保证触摸抗干扰特性和一致性。 12位高精度ADC和1路模拟比较器CMP。 频率可编程的RC振荡器-PFRC,有12位微调校准位,可实现精细的频率变频微调。 两种通信模块:IIC和UART通信模块,支持多种通信协议。 在板带电烧录编程,在芯片上电运行状态下,可以通过软件控制芯片两组复用端口做普通端口或编程端口,并进入烧录编程模式。 4路PWM,其中1路带死区互补PWM,PWM时钟可选PFRC,频率微调。 产品应用领域 MC32F8152以其独特的特性,展现了在智能家电、智能控制及锂电数码等领域的广泛应用潜力。 典型应用案例 智能家电:养生壶、电磁炉、咖啡机等 智能控制:触控面板、加湿器、氛围灯等 锂电数码:小风扇、移动电源、按摩仪等 深圳市飞捷士科技有限公司是专业的半导体器件分销商,主要代理国产知名品牌电子元器件软件方案等产品。经营产品包括IC、IGBT单管/模块、 场效应管、快恢复肖特基二极管等全线无铅产品,其广泛应用于LED驱动电源、数字电视、汽车电子、电机调速、变频伺服器、电脑及周边产品、通讯设备等各个行业。作为专业的国产半导体器件专家,飞捷士一直致力于为广大客户提供半导体配套产品及前卫的解决方案。为客户提供从产品资料,产品选型供应保障及物流服务等专业服务。
关于MOS管,你需要知道的那些事
什么是MOS管?         MOS,是MOSFET的缩写。MOSFET 金属-氧化物半导体场效应晶体管,简称金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET)。一般是金属(metal)—氧化物(oxide)—半导体(semiconductor)场效应晶体管,或者称是金属—绝缘体(insulator)—半导体。 一 MOT MOS管型号表示方法 场效应管分结型、绝缘栅型两大类。结型场效应管(JFET)因有两个PN结而得名,绝缘栅型场效应管(JGFET)则因栅极与其它电极完全绝缘而得名。在绝缘栅型场效应管中,应用最为广泛的是MOS场效应管,简称MOS管(即金属-氧化物-半导体场效应管MOSFET);此外还有PMOS、NMOS和VMOS功率场效应管,以及最近刚问世的πMOS场效应管、VMOS功率模块等。 按沟道半导体材料的不同,结型和绝缘栅型又分n沟道和P沟道两种。若按导电方式来划分,场效应管又可分成耗尽型与增强型。结型场效应管均为耗尽型,绝缘栅型场效应管既有耗尽型的,也有增强型的。     二 MOT 场效应管的型号命名方法 现行有两种命名方法。第一种命名方法与双极型三极管相同,第三位字母J代表结型场效应管,O代表绝缘栅场效应管。第二位字母代表 材料,D是P型硅,反型层是N沟道;C是N型硅P沟道。例如,3DJ6D是结型N沟道场效应三极管,3DO6C 是绝缘栅型N沟道场效应三极管。 第二种命名方法是CS××#,CS代表场效应管,××以数字代表型号的序号,#用字母代表同一型号中的不同规格。   三 MOT 晶体管外形封装 (TO)属于早期的封装规格,例如TO-3P、TO-247、TO-92、TO-92L、TO-220、TO-220F、TO-251等都是插入式封装设计。 TO-3P/247:是中高压、大电流MOS管常用的封装形式,产品具有耐压高、抗击穿能力强等特点。 TO-220/220F:TO-220F是全塑封装,装到散热器上时不必加绝缘垫;TO-220带金属片与中间脚相连,装散热器时要加绝缘垫。这两种封装样式的MOS管外观差不多,可以互换使用。 TO-251:该封装产品主要是为了降低成本和缩小产品体积,主要应用于中压大电流60A以下、高压7N以下环境中。 近年来,由于插入式封装工艺焊接成本高、散热性能也不如贴片式产品,使得表面贴装市场需求量不断增大,也使得TO封装发展到表面贴装式封装。 TO-252(又称之为D-PAK)和TO-263(D2PAK)就是表面贴装封装。 TO-263是TO-220的一个变种,主要是为了提高生产效率和散热而设计,支持极高的电流和电压,在150A以下、30V以上的中压大电流MOS管中较为多见。
一个高效数字调节双极电压轨升压器,电流效率最高99%
在仅有一条逻辑电平电源轨的系统中,如何通过防止放大器饱和来提高模拟/数字精度,这一难题最近引起了广泛讨论,并激发出了很多的设计创意。其中备受关注的是,用电压逆变器产生负电源轨,使RRIO放大器输出电路保持在零“运行”状态。但经常独出心裁的撰稿人Christopher Paul指出,出于完全相同的原因,精密轨到轨模拟信号也需要类似的正侧扩展。他在“Parsing PWM (DAC) performance: Part 2—Rail-to-rail outputs”这篇文章中提出了几个有趣且创新的电路来实现这一目标。 这里提出的设计实例涉及相同的主题,但在主题上会有所变化。它通过电容式电流泵的瞬时(大约数十微秒)数字关断来调节逆变器输出,而不是泵输出的泵后线性调节。这样可产生非常低的静态空载电流消耗(<50µA),并实现良好的电流效率(1mA负载电流时约为95%,5mA时约为99%) 图1显示了其工作原理。   图1 直接用电荷泵控制可有效生成和调节双极超轨电压。 施密特触发振荡器U1a为电荷泵驱动器U1b(正轨泵)和U1c(负轨)提供连续的~100kHz的时钟信号。启用后,这些驱动器可通过相应的电容二极管电荷泵和相关滤波器提供高达24mA的输出电流:C4+C5用于正轨,C7+C8用于负轨。信号总振幅输出纹波~10mV。 输出调节由负轨上的U1c的温度补偿分立晶体管比较器Q1:Q2和正轨上的U1b的Q3:Q4的电荷泵控制提供。每个比较器的平均电流消耗约为4µA,这有助于实现前面提到的低功耗数据。比较器电压增益约为40dB=100:1。 比较器设置超轨电压设定点Δs,其与+5V的比率为: –Δ=-5V*R4/R5(对于负轨)=-250mV(对于所示值) +Δ=5V*R2/R5(对于正轨)=+250mV(对于所示值) 请注意,Q1:Q2比较器的输出与正确控制U1c所需的逻辑极性相反。上述问题可通过逆变器U1d解决。
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