半导体

安森美关注绿色节能与高度集成需求

作者:安森美半导体中国区应用工程总监吴志民来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2014-12-31 14:42我要评论

从整体市场来看,2014年,欧元区的重新冒起带动了全球半导体产业发展。而从终端应用来看,智能手机、汽车、高能效白家电、LED照明等带动了半导体市场增长。此外,工业物联网及移动健康设备也正在兴起。

增长率:中到低的个位数

2014年,随着欧元区的重新冒起,带动了全球半导体产业的发展,可望有自2010年以来首度达到两位数的增长率。据预测,2015年全球GDP增长将为中到低的个位数。而总体上,全球半导体市场已经成熟,预计2015年的增长率将与全球GDP增长率相若。

安森美半导体积极推动高能效创新,2015年我们将看重汽车、白家电、智能手机、工业及物联网(IIoT)等应用领域的发展。我们看到的趋势是,电子设备都要求有效管理能耗、感测环境并无缝连接至周围设备。

如在汽车领域,我们重点关注帮助提升燃油经济性及降低排放的启动-停止交流发电机、汽油直喷发动机、混合动力汽车、双离合及6+速变速箱等技术,帮助提升安全及舒适的LED照明、车门模块、停车辅助、传感器、信息娱乐系统、高级先进驾驶员辅助系统技术,及线控和电机控制技术。

在白家电领域,重点关注高能效电源转换和高能效电机驱动/控制,如继续推动在白家电电机及风扇驱动方面应用安森美半导体基于绝缘金属基板技术的高能效变频器智能功率模块(IPM),包括我们新的升压PFC和变频器二合一IPM,以及高性能1,200 V/1,350 V第二代场截止型IGBT和电源集成模块(PIM)等。

在智能手机领域,重点关注用于拍照模块的自动对焦(AF)和光学图像稳定(OIS)技术、电池及电源管理(如电池快速充电及无线充电)、用于4G LTE手机的可调谐射频(RF)天线技术、光学及距离传感器技术,以及保护和滤波技术等产品。

在工业及物联网领域,重点关注安防、工业自动化、智慧城市及家庭、LED照明、传感器、无线及有线连接、可编程及控制等。

有效管理能耗

安森美半导体积极推动高能效创新,其中包括积极参与标准组织,推动制定针对新技术、新应用的标准的制定。例如,在可穿戴设备方面,用户期望的一个重要特征就是能够方便地无线充电。未来无线充电将无处不在,所以这方面的挑战就是怎样开发适合的标准化的技术及方案,来适应随时随地为可穿戴设备充电的需求。安森美半导体制定了可穿戴设备及无线充电策略,已经在此领域展开工作,此项工作是无线充电联盟(A4WP) Rezence标准的一部分,以实现采用宽松配对技术对可穿戴设备充电的新规范的标准化。此技术将使用户能够透过桌子等的表面来为可穿戴设备充电。安森美半导体将推出采用此项技术的产品,用于消费类可穿戴及医疗可穿戴设备。

以便携设备为例,集成的功能越来越多,相应的代价是功率消耗越来越高,而电池容量及技术方面的进展仍然缓慢,便携设备设计人员必须适应这种结合许多功能的高集成度趋势,提供足够长的电池使用时间,同时配合消费者对纤薄外形的需求。为了应对这些挑战,便携设备设计人员的一项可行策略就是在选择集成多种功能的主芯片组,同时选用高集成度的电源管理集成电路(PMIC),帮助简化设计,使控制电源所需的资源减至最少,并将外形因数保持在可控范围之内。

安森美半导体提供一系列的微型电源管理IC(mini-PMIC),其功能示意图参见上图。这些微型电源管理IC集成多个DC-DC开关转换器或低压降(LDO)线性转换器,同时还可能集成其它多种控制或保护功能等。安森美半导体的mini-PMIC目前包括NCP6922、NCP691/5、NCP6924/5等。

另一方面,虽然高集成度PMIC的应用日益增多,但在便携产品中,不是所有电源域都需要使用高集成度PMIC。而随着便携产品功能不断增多,集成度相对较低的电源转换IC的需求也增加了,以此配合增加新功能。例如,对于便携产品而言,为了给高耗电的应用处理器供电,设计人员可能需要使用DC-DC开关稳压器。又如,许多智能手机都配备HDMI接口,方便用户传输视频数据。这些HDMI接口采用+5 V电压供电,高于便携产品中常用的锂离子电池的供电电压,这时候就需要DC-DC升压转换器。有利的是,安森美半导体推出了针对HDMI端口供电应用的低噪声电荷泵DC-DC升压转换器CAT3200HU2。

高集成度封装

未来IC产品的创新和集成的一个重要方向就是采用新的高集成度封装技术。例如,可穿戴设备要求小占位面积及低能耗等特性,并缩短设计周期,加快上市时间。安森美半导体响应便携医疗市场快速演变的产品开发需求,推出半定制的系统级封装(SiP)方案——Struix,用于血糖监测仪、心率监测器及心电图分析仪等多种移动医疗电子设备的精密感测及监测。

Struix在拉丁文含义是“叠在一起”的意思,这种方案利用先进的裸片堆叠技术,在领先业界的32位专用标准产品(ASSP)微控制器(ULPMC10)上集成一个定制设计的模拟前端(AFE),以构成一个完整的微型系统。Struix采用标准及可定制的元器件,为医疗设备制造商提供灵活的设计,助他们创建独特医疗传感器接口应用,同时加快上市时间及提升性价比。

先进的堆叠技术使Struix能够在医疗设备中提供比独立式方案更高的系统集成度和占用更少的电路板空间。安森美半导体的SiP方法比全定制方案缩减设计时间、开发风险及成本。此方案还进一步增强了设计灵活性,因为方案中的ULPMC10微控制器可采用安森美半导体未来的微控制器轻易升级,无须替换模拟前端,但须获美国食品药品管理局(FDA)的重认证。


责任编辑:陈炳欣

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