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中科院化合物半導體中心 啟用

2020/5/4

中科院材電所所長程一誠(前排左起)、院長張忠誠、副院長徐炎廷、工程處處長黃金德共...
中科院材電所所長程一誠(前排左起)、院長張忠誠、副院長徐炎廷、工程處處長黃金德共同剪綵。 中科院/提供
 

國家中山科學研究院「化合物半導體中心」,經過2年半的籌建,投入超過8億元經費,日前由院長張忠誠主持落成啟用儀式。

 

「化合物半導體中心」占地200多坪,設置10級、100級無塵室,並添購多項重要先進設備,主要進行微波元件及紅外線感測元件的研發及產製,除可滿足中科院各計畫的需求外,亦可做為產學研界化合物半導體研發合作的平台,促進整體產業的升級,成為國內重要的化合物半導體研發基地。

傳統矽半導體因自身發展侷限,亟需尋找下一世代半導體材料,而化合物半導體材料的高電子遷移率等特性,符合未來半導體發展所需,其終端產品除軍事用途外,並可透由5G通訊、車用電子與光通訊領域的應用所主導,以及化合物半導體技術的開發,應用於LED、功率電子、無線通訊、紅外線、太陽能與光通訊等領域,造就上千億的產值,為台灣帶來巨大的貢獻。

4月份新聞彙整

2020/4/30

    國外   

    受疫情影響,大陸第二季出口並不樂觀,日前中國官方提出針對的七個大方向基礎建設,包括5G、電動車充電樁、大數據中心等等,瑞銀指出大陸在5G建設方面大規模的推廣成本將達到1300億至2180億美元,包含了300多個城市,100多萬個5G基地台,是目前全球最大的投資規模。此外,智慧型手機市場是拉動5G重要推手,值得關注。

       大陸日前下達「新基建」政策指導,目前華為海思以及中興皆使用台積電七奈米製程,華為和中興正有意將供應鏈遷往大陸,從華為和中興的角度來說,封測廠設在大陸可保證大規模出貨不會受到海外封測產能限制。目前5G基站晶片已經在大陸開始封測,批量生產會在2020年第三季開始。

       隨著資料傳輸需求增大,過去的積體電路的技術發展也逐漸飽和,近年來荷蘭科學家成功合成出發光的矽合金奈米線以取代目前以銅為主的積體電路,有助於提升資料傳輸的速度,並且預計今年製造出矽基雷射器。

       麥拉倫(Mclaren)表示正在開發一種新型的合成燃料,是給予內燃機與純電動車之間的過渡產品,隨著油價下跌,電動車需求可能趨緩,目前電動車的電動馬達與電池已經證明電動車已經可以成為內燃機的替代方案,但是純電動車的高價位仍是一個痛點,Mclaren表示合成燃料並不能完全取代電動車,而是給傳統車廠一種新的思考模式以及技術的探索。

       大陸汽車暨新能源巨頭比亞迪宣布,將強攻半導體,旗下比亞迪微電子重組更名為比亞迪半導體,主攻成熟製程的功率半導體、車用絕緣柵雙極電晶體(IGBT)等利基型業務,茂矽、漢磊、嘉晶等中小型台資晶圓廠將首當其衝,比亞迪半導體鎖定車用為重心,以車用等利基型領域出發,與日商豐田在大陸的合資廠預計在5月啟動;比亞迪半導體不僅在車用IGBT超前台廠約五年左右,在當紅的SiC材料中也有突破,茂矽規劃在第2季將完成8吋與6吋共用IGBT晶背製程無塵室建置,成為台灣第一條車用IGBT產線。漢磊看好電動車等車用與工業用的市場商機,朝向毛利較高的GaN、SiC相關代工領域發展。

       Transphorm,Inc.今天宣布推出其第四代GaN平臺。與前幾代GaN技術相比,Transphorm的新一代技術在性能、可設計性和成本方面都有顯著進步。Transphorm今日還宣布,其第四代及以後的平臺都將相應地被稱為SuperGaNTM技術。

       資料中心的基礎設施需要以盡可能低的成本實現高效與可靠的電力,這將驅動不斷電供應系統(UPS)市場在未來幾年蓬勃發展。而與傳統基於矽的功率元件和其他選擇方案相比,基於碳化矽(SiC)的技術可極大提升資料中心的能源效率。

    國內

       中華電信目前首批5G設備已經核准入台,並於15日獲得5G開發許可證,中華電信預估將會於3年內建設一萬台的5G基地台,首要建設目標是以六都為主,目標於2020年全台人口覆蓋率達28%,2021年達47%,2022年達63%。

       仁寶與萊昂仕進行合作想要切入5G市場,仁寶看準萊昂仕提供之5G RAN(Radio Access Network)技術的能力,已滿足高速交換器、輕核網、小型基地台、智慧聯網裝置等系統整合解決方案的新需求。此做法是為跳脫以往代工思維,聯合萊昂仕一同合作打造5G專網生態鏈及產業整合能力。

       過去鴻海集團對於電動車市場給予特別高的期待,2015年、2017年與2018年鴻海集團由旗下子公司(富士康以及鴻騰精密)在大陸投資新創,和諧富騰(2015年)以解散收場,寧德時代新能源科技(2017年)於2019年撤資並實現獲利,小鵬汽車(2018年)與特斯拉有專利權上的糾紛因此鴻海集團選擇脫售股權,這次鴻海集團選擇與裕隆集團合資成立子公司開發電動車與物聯網車。

       一直以來,寬能隙半導體元件由於相較於矽基元件製程技術「年紀較輕」,並仍有些製程技術與良率…等問題待克服,因此成本較一般矽基元件高,以至於在某些應用領域中,普及度仍有待加強。不過,碳化矽(SiC)、氮化鎵(GaN)這些寬能隙元件,受惠於在高頻環境能夠維持高效能的特性,以及高可靠性…等優勢,仍然在消費性電子、工業、再生能源與電動車(EV)領域,受到青睞。其中,電動車將是帶動寬能隙元件整體市場規模不斷擴張的主要應用市場。

       穩懋(3105)今(2020)年前兩月營收累積39.81億元,年成長68.64%,整體表現依舊優於市場預期,主要受惠於相關於5G砷化鎵的應用需求。外資長線看好穩懋的5G相關砷化鎵訂單,將僅會遞延而不會受疫情影響而完全消失。

       由於5G基建需要具備耐大電流及高功率的功率元件,因此碳化矽(SiC)及高功率積體電路磊晶開始被市場擴大採用。法人指出,漢磊科及嘉晶在SiC製程皆已經完成布局,其中漢磊科的4吋廠、6吋廠已經具備SiC製程的金氧半場效電晶體(MOSFET)及蕭特基二極體(SBD)量產能力,至於嘉晶則已經開始量產4吋及6吋SiC磊晶矽晶圓。

       三五化合物族群英特磊 IET-KY(4971-TW)、環宇 - KY (4991-TW) 短期受新冠肺炎 (COVID-19) 影響營運,展望未來,法人表示,英特磊持續投入國防訂單研發,而環宇與晶成合作的 6 吋晶圓廠,效益可望在今年下半年發酵,看好全球疫情緩和後,將成今年營運動能。

3月份新聞彙整

2020/3/31

    國外

       當大部分人的手機仍暢遊 Wi-Fi 5 網路時,Wi-Fi 6 已悄然到來。高通、紫光展銳、聯發科、海思等都逐一為Wifi6以及5G應用提出解決方案。

       宜普電源(EPC)將於3月15~19日在美國紐奧良(New Orleans)舉行的APEC 2020展會上,展示ePower Stage及離散式GaN元件如何能夠提升48V功率轉換器的效率、縮小其尺寸及降低系統成本。及展出多個光達(LiDAR)應用,看GaN技術如何支援短距及長距光達感測器。以GaN單晶片支援電動滑板車的馬達供電。ePower Stage元件應用於三相正弦激勵馬達驅動器的每相具10 ARMS,可實現高效、寧靜、高性能及低成本的電動車解決方案。在無線電源充電方面, EPC將展示支援5G的高效無線充電解決方案,可穿透e-glass及牆壁,傳輸高達65 W的電源。

       儘管今年的世界行動通訊大會(MWC)停辦了,但業界對於5G的追求卻日趨激烈,尤其是那些專注於5G RF前端模組的半導體廠商,正遭遇矽材料半導體性能接近極限的挑戰。法國公司Soitec表示,越來越多的RF晶片設計公司正在尋找「新材料來解決他們面對的問題」。

       電動車日益普及,帶動電動車充電相關裝置需求成長,SiC功率元件因可提升電動車與電網間更高運作效率,在車載充電器(OnBoard Charger;OBC)及快充設備領域具發展潛力。

       電動化的趨勢讓美國大廠GM也跟上潮流,即將發表的電動車平台可以適用多種車款,此外創新的電池模組可搭載200kWh容量,讓續航力大幅提升。

       GT advanced technology 與安森美半導體達成五年協議,GTAT將提供安森美半導體SiC等先進原料。

       ROHM的產品「SiC功率元件」被中國聯合汽車電子有限公司(UAES)採用,主要用於電動車的馬達以及逆變器,其功率元件相較於傳統功率元件有切換損耗低、耐溫度變化等優點,未來應用在電動車產業的前景看好。

 

    國內

       車用新產品可望在2021年上市,集團布局電動車和油電混合車領域,包括電池模組和引擎等產品,純電動車相關產品規劃2年後推出,鴻海董事長劉揚偉表示鴻海集團也將會持續布局電池模組以及引擎部分。

       SOI (絕緣層上覆矽) 晶圓具備高效能、低功耗等特性,相較傳統矽晶圓,在高頻與高功率環境中更具優勢,近來受惠 5G、AI 邊緣運算等應用,對其元件需求持續擴增,且 SOI 晶圓單價與毛利是傳統矽晶圓的數倍,獲利表現可期,台矽晶圓廠包含環球晶、合晶等近來積極擴大佈局,盼能站穩 5G 世代的風口,搶食商機。

       6吋晶圓代工廠漢磊、茂矽佈局新製程漸有收穫,Q1營運可望漸入佳境,2家公司並積極跨足單價較高、市場較穩定的車用市場,尤其漢磊在新製程傳出已經獲得英飛凌等國際大廠車規產品認證通過,如果排除疫情變數,今年將會是漢磊營運起飛年。

       三代半導體材料受市場關注,包括碳化矽(SiC)材料及氮化鎵(GaN)產品,台積電也於上週宣布與意法半導體合作切入氮化鎵市場,隨著此類第三代半導體材料具有更高效節能、更高功率等優勢,更適用在 5G 通訊、超高壓產品如電動車領域。

       全球大手機晶片廠如高通、三星、海思及聯發科等,都積極推出自家 5G 晶片產品,聯發科更宣布與英特爾攜手,布局 5G 個人電腦市場,頻率元件產業受惠 5G 通訊需求走揚,晶技董事長林萬興強調,2021 年將出現 5G 應用相關頻率元件的供應缺口。

       電動車已經成為汽車市場發展主流,為提高能源利用效率,車廠紛紛投入插電式油電混合車(PHEV)與電池電動車(BEV)等兩大類型電動車市場,而為補充電力能源,則需藉由充電樁、電源轉換器等對車載電池充電,其中,能大幅提高充電效率的碳化矽(SiC)功率元件已成為電動車市場明日之星。

       隨著高通(Qualcomm)於 2018 年 7 月推出的 AiP 模組(QTM052 及 525)陸續問世後,各家廠商對此無不摩拳擦掌,爭相投入相關模組的技術研製上;其中半導體製造龍頭台積電及封測大廠日月光投控,對此最為積極。

       5G、電動車產業興起對於SiC的需求以及研發正逐漸成長,全球第三大矽晶圓供應商環球晶也獲得與GTAT的碳化矽晶球的供應長約,此外包括太極、漢拓等國內廠商也積極在碳化矽晶圓發展。

       目前受疫情影響,原本預計是5G元年的2020可能會延後,歐美政府需要經過實測的5G流量實網測試,耕興在積極與當地主管機關爭取之後,終於可以在台灣先行測試取得認證,希望能夠搶先一步加強5G佈署,而2019年第三通過的FCC 802.11ax無線產品射頻證書後,許多採用Wifi 、5G的訂單也隨之而來。在中國方面,中國今年二月發售的新機中,有高達35%配備著5G晶片,凸顯中國快速的市場變化。

       工研院與台灣18家廠商合作打造小型5G基地台(小基站),以加速5G基礎建設的速度,同時也看好未來5G基地台建設的商機,降低基地台採購商對於大廠牌寡頭的依賴性,轉而購買台灣小廠(白牌)的優質設備,而這樣的計畫受到幾項挑戰:基地台產業的門檻高、品質把關嚴格,因此對於廠商來說是一種壓力與風險,且在建設5G基地台的同時也還是要維護4G基地台,這也考驗著廠商的經營管理能力。

       5G技術與RFFE模組異質整合有密切相關,現今5G通訊主要區分Sub-6GHz與毫米波(mmWave)頻段,Sub-6GHz部分頻段與4G以下的頻段重複,因此可能先延用4G的基礎設施,RFFE模組需要更高的整合度,像是3D封裝、雙面、系統級封裝(SiP)與天線封裝成5G射頻元件異質整合(HI)關鍵技術。

電動車已經成為汽車市場發展主流,為提高能源利用效率,車廠紛紛投入插電式油電混合車(PHEV)與電池電動車(BEV)等兩大類型電動車市場,而為補充電力能源,則需藉由充電樁、電源轉換器等對車載電池充電,其中,能大幅提高充電效率的碳化矽(SiC)功率元件已成為電動車市場明日之星。

2月份新聞彙整

2020/2/28

    國外

       TOYOTA 打造智慧都市(Woven city),希望結合AI、電動車、物聯網、共向經濟等。

       受惠於5G 手機、基地台和網通設備商機今年開始發酵,外界評估 5G 手機今年出貨可超過 2.5 億支,扮演關鍵角色的中國華為持續「去美化」,台灣半導體供應鏈今年可望持續受惠。

       華為雖持續受美國打壓,不過歐洲各國表態不會將華為排除在供應商之外,法人看好,而在華為持續去美化的政策下,部分組件供貨之台商可望受惠。

       隨著特斯拉上海工廠組裝Model 3電動轎車開始交車、並啟動Model Y電動跨界休旅車的專案,中國政府希望其擴大當地採購和建立自主供應鏈,以減少成本、進一步降低售價、並扶植中國本土電動車零件供應商;不過,特斯拉美國母廠仍掌握減速變速和馬達機構、儲能系統等兩大關鍵零配件。市場分析,台廠可望繼續切入供應,並打入潛在利基市場。

       美電信巨頭AT&T計畫2020年底達75%全網虛擬化的目標。美國FCC正式核准3.5GHz頻段的商用部署,替未來5G應用鋪路。歐盟委員會批准通過5G安全指南工具,加強落實歐洲5G網路的安全性

       由於美國政府持續向各國施壓,要求後者將華為排除在 5G 網路建設之外,各大電信商正在聯手開發標準化和開放的通訊網路技術體系,以降低對少數通訊裝置供應商的依賴,讓不同電信商的產品能在同通訊網路相互替代。

       高通19日宣佈推出第三代 Snapdragon X60 5G 數據機射頻系統,其採用全球首款 5nm 5G 基頻晶片並支援頻譜聚合的 5G 數據機射頻系統,涵蓋所有主要 5G 頻段與組合,包括使用分頻雙工(FDD)與分時多工(TDD)的毫米波與 sub-6 頻段,能夠運用片段頻譜資產提升 5G 效能,為電信營運商提供絕佳的彈性;而 Snapdragon X60 也搭載全新的高通 QTM535 毫米波天線模組,提供卓越的毫米波效能。

       因應電動車時代 Ford 將在 3 年內於歐洲設立 1,000 座充電站,並且持續對於Valencia電池生產廠持續投資,預計2021年底前推出18款電動化車款。

       高通近期於線上發表會展示Snapdragon 865行動平台,表示其將推動未來5G商業之應用包括高速電競、全天電池續航力、高畫質VR直播等。

       Marvell(美滿電子科技)與ADI(亞德諾半導體)宣佈開展技術合作,將運用Marvell先進的5G數位平台和ADI卓越的寬頻RF收發器技術,為5G基地台提供充分優化的解決方案。雙方將於合作期間提供全整合5G數位前端(DFE) ASIC解決方案及與之緊密配合的RF收發器,並將合作開發下一代射頻單元(RU)解決方案,包括可支援一組多樣化功能切分和架構的優化基頻及RF技術。

      

是德科技(Keysight Technologies Inc.)日前宣布與三星電子(Samsung)LSI事業群擴大合作,以協助該智慧型手機製造商加速驗證用於全新5G數據機的動態頻譜分享(DSS)技術,以利未來網路基地台以及數據機之射頻應用。

 

    國內

       法人預估因5G應用逐漸增加,MLCC(積層陶瓷電容)及R-chip(晶片電阻)會受惠於5G應用,帶動整體出貨顆數攀升,預估單支手機、網通設備增量落在10%至15%,還有屬客製化的電感產品及LTCC(低溫共燒陶瓷技術)等需求量拉升,看好被動元件產業將隨著5G應用發酵,重返成長軌道

       WiFi技術新一代IEEE 802.11ax規格,通稱為WiFi 6。隨著5G手機逐漸推廣,在高速傳輸需求帶動下,WiFi 6相關配置需求有望從今年起逐漸增溫放量,聯發科、瑞昱、立積等台廠都將受惠。

       IC設計大廠聯發科昨(7)日舉行線上法說會,釋出本季營收展望,估計季減7%至15%,優於法人原先預期。近期5G市場因武漢肺炎疫情而有雜音,但執行長蔡力行表示,仍希望今年是成長的一年,目標是在5G外購晶片市場拿下四成市占率。

       太極能源宣布,取得國家中山科學研究院專利授權,將布局次世代半導體先進技術「碳化矽(SiC)」相關產品。

       東元12日推出電動車動力系統T Power90馬達及驅動器,搶進國際乘用車、商用車及大型巴士市場。東元董事長邱純枝透露,已與國內最大商用車製造商合作3.5噸到5噸車輛,將可成為電動車動力系統國產化的領頭羊。

       因應5G、電動車時代來臨,對於高頻、高壓功率元件需求大增,帶動氮化鎵(GaN)、碳化矽(SiC)等寬能隙半導體材料興起,台積電宣布與意法半導體合作開發GaN,瞄準未來電動車之應用。國內除了台積電之外,世界先進、嘉晶、漢磊、茂矽等也投入發展,相關商機備受期待。

       英飛凌科技(Infineon)持續擴展其全方位的碳化矽(SiC)產品組合,新增650V產品系列。英飛凌新發表的CoolSiC MOSFET能滿足廣泛應用對於能源效率、功率密度和耐用度不斷提升的需求,包括:伺服器、電信和工業SMPS、太陽能系統、能源儲存和化成電池、UPS、馬達驅動以及電動車充電等。

       台灣首波 5G 釋照競標經過第一階段的數量競價、以及第二階段的位置競價,上週五正式拍板定案。包括中華電信、遠傳電信、台灣大哥大、台灣之星、亞太電信 5 家電信業者,以不同策略與考量,均獲得 5G 入場券。

       OPPO、小米等中國手機品牌近來相繼推出 GaN(氮化鎵) 充電器,一時之間,GaN 在市場上掀起熱烈討論,也引爆 A 股相關概念股的火熱漲勢。在號稱「價格屠夫」的小米加入 GaN 充電市場後,GaN 充電器是否將成為繼 TWS(真無線藍牙) 耳機,下一個熱度急速竄升的手機周邊標準配備?

       晶圓代工龍頭台積電 (2330-TW) 今 (20) 日宣布,將與意法半導體攜手合作,加速氮化鎵 (GaN) 製程技術開發,並將分離式與整合式氮化鎵元件導入市場,透過此合作,意法將採用台積電的氮化鎵製程技術,生產氮化鎵產品,加速先進功率氮化鎵解決方案開發與上市;而此舉也意味台積將攜手意法,搶攻電動車市場商機。

1月份新聞彙整

2020/1/28

    國外

       南韓商用5G在2019年4月上路,是全球最早推出商用5G服務的國家之一,也是目前全球5G用戶最多的國家,但使用者感受不到太大差異。電信專家說,5G的好處消費者很難用智慧機感受到,較大變化在自駕車和智慧城市,同時也缺乏殺手級應用程式,未能吸引用戶。分析師則說,5G訊號不良,是因為南韓5G基地台的覆蓋率不足。

       美國在5G網路領域抵制中國華為設備,讓其他通訊設備商如三星、愛利信和Nokia有機會搶佔市場,Nokia有望在2020年於電信業捲土重來。Nokia藉著再度推出自家智慧型手機和經典款手機邁入2020年,該公司也擁有強大的專利組合,且其網路業務有望藉5G普及而大量獲利。

 

2019 年被視為第五代行動通訊技術(5G)元年,全球主要國家陸續開通 5G 服務,目前爭奪 5G 市場領導地位的國家,包括南韓、中國、美國和日本等科技大國,令 5G 標準必要專利(SEP)的競逐越趨白熱化。根據德國專利資料庫公司 IPlytics 公布的資料,來自中國企業的件數占 34%,南韓排名第二,比重 25.2%,表示中國開始引領全球 5G 技術發展。

       由Steve Fambro創立的Aptera Motors專注在電動車的發展,不同的是他們的車不只充電,還可以從太陽獲取能源。Aptera Motors打造的太陽能電動車,優點在於充飽電可行駛1,600公里,這樣的續航力傲視所有市售電動車,或許也可為電動車發展帶來不同方向。

       電子科技大廠對於進入電動車市場紛紛退卻,根本原因在於汽車市場為毛利低之紅海戰場。唯有Sony 於2020 年 CES宣布 Vision-S 概念電動車原型,車內車外內建 33 種不同感測器,車內資訊娛樂系統有好幾個寬螢幕顯示器、360 度環場音效、常時連線(always-on connectivity),其中部分技術來自音響大廠博世(Bosch),以及黑莓(BlackBerry)的行動無線通訊技術。此外,Sony 更打造全新設計的電動車平台,來自加拿大汽車零件供應大廠麥格納(Magna)。

       迄今電動車電池的價格昂貴,體積大且效率低。GaN和SiC是汽車電子領域的兩項半導體新技術,它們也許可以改變這一切。除了諸如電動汽車和太陽能電池板等經過驗證的應用外,這些設備還為全新的應用打開了大門。

       TOYOTA 打造智慧都市(Woven city),將以氫燃料電池作為都市主要能源來源,希望結合AI、電動車、物聯網、共向經濟等。

       日本速霸陸 (7270-JP)宣布在 2030 年前,於全球市場的汽車銷售,將有 4 成以上是由油電車 (HV) 及電動車 (EV) 等,採電力驅動的車輛所構成。馬自達 (7261-JP) 也表示到了 2030 年時,他們生產的所有汽車都將電動化。

       中興通訊與MTN烏干達在首都坎帕拉舉行題為「Experience the Future Together」的發佈會,聯合發佈了東非地區首個5G SA網絡,並在現場進行了豐富的5G用例演示。

       羅姆集團(ROHM)和意法半導體(ST)宣佈,雙方已就羅姆集團旗下的SiCrystal GmbH長期供應碳化矽(SiC)晶圓事宜達成協定,此次兩家公司之間的供應合約可望進一步提升SiC在這些市場領域中的普及。

       大型車企正在擴大用於純電動汽車(EV)等的車載電池的採購來源,通過分散採購或自行生產避免電池因需求激增而無法穩定採購的風險,同時也希望降低電池價格。在電池價格與2010年相比下降近9成的背景下,電池企業也加快開發高效率產品,或將推動純電動汽車的普及。

       各國電動車產業先驅近年相繼到德國東部設廠,包括中國車用電芯龍頭廠商寧德時代(CATL)、美國電動車先驅特斯拉(Tesla)等,主要因當地有綠電和歐盟補貼等優勢。這個地區正誕生全新的電動車產業鏈。

       智慧手機規格持續升級,且全球第五代行動通訊(5G)陸續商轉,多鏡頭、散熱、Mini LED、邊緣運算、CMOS感測元件(CIS)、WiFi 6,以及半導體先進製程帶動的相關商機等七項最值得關注,帶動零組件規格提升、需求強勁成長。

       受惠於5G 手機、基地台和網通設備商機今年開始發酵,外界評估 5G 手機今年出貨可超過 2.5 億支,扮演關鍵角色的中國華為持續「去美化」,台灣半導體供應鏈今年可望持續受惠。

       華為雖持續受美國打壓,不過歐洲各國表態不會將華為排除在供應商之外,且因多數建設為 Sub 6 頻段,基地台設計難度較毫米波低,在去美化趨勢下,華為將採用台廠零件取代美系廠商,台廠京元電 (2449-TW)、精測 (6510-TW)、矽力 - KY(6415-TW) 等出貨可望搭順風車。

       特斯拉上海工廠組裝Model 3電動轎車開始交車、並啟動Model Y電動跨界休旅車的專案,中國政府希望能建立本土化自主供應鏈,並扶植中國本土電動車零件供應商;不過,特斯拉美國母廠仍掌握減速變速和馬達機構、儲能系統等兩大關鍵零配件,台廠可望藉此切入供應,並打入潛在利基市場。

 

    國內

       晶圓代工廠世界先進藉由收購格芯新加坡廠,跨入微機電系統晶圓代工市場,同時,世界先進也持續投資佈局新材料領域如氮化鎵 (GaN) ,預計明年小量送樣 GaN 晶圓。董事長方略指出,GaN 應用包括電源、射頻 (RF) 等,目前策略是先做電源,未來再考慮走向射頻。

       科技動能與環保節能議題帶動電動車市場興起,各國電動車銷售量與日俱增。在2020世界新車大展中,各大車廠除了發表2020年全新車款外,5G時代來臨與物聯網(IoT)的發展及創新應用備受矚目,相關技術衍生許多創新應用,像是自動駕駛、語音助理、遠端操作、人臉識別、物體偵測等技術,轉變為當今的智慧汽車,可提供更簡易、安全、快速的駕駛體驗。

       台灣電路板協會(TPCA)理事長李長明表示,展望2020年受惠於5G高頻高速通訊的帶動,包含PCB的材料、製程、設備,整體供應鏈都將上升,看好5G相關產品持續增加,PCB也會在「質」與「量」上同步成長,預期2020年整體PCB產業產值較今年會持平略為成長。

       受惠5G、電動車應用推升,對高頻率、高功率元件需求成長,市場對氮化鎵的討論聲浪再度高漲。由於 5G 技術採用更高的操作頻率,業界看好,GaN 元件將逐步取代橫向擴散金氧半導體 (LDMOS),成為 5G 基地台主流技術;且在手機功率放大器 (PA) 方面,因 GaN 材料具備高頻優勢,未來也可望取代砷化鎵製程,成為市場主流。

       全球最大消費性電子展(CES)於2020年1月7日在美國拉斯維加斯揭開序幕,現場展出5G網路、AI人工智慧、自動駕車等技術,吸引來自全球4500個品牌參與。來自台灣的無線充電大廠「富達通科技」亦將參展,展出可應用於5G固定無線接取(FWA)無線電力傳送方案,其最高功率500W無線充電,可達90%以上之優異充電效率,並具有金屬異物、NFC異物偵測功能,為全球可量產的30~500W可自動調節高功率無線充電。

       5G 競標大戰總標金已經高達新台幣 1,065.43 億元,而且還在持續增加。5G 第一波釋照自 2019 年 12 月 10 日開始競標,底價訂為 300 億元,由中華電信、遠傳電信、台灣大哥大、亞太電信、台灣之星共 5 大電信業者廝殺角逐。1/7進入競標第20天,標金已直逼 4G 首波競標的「成績」。

       「介質濾波器」是幫助通訊基地台濾掉不需要的波段的關鍵元件,5G時代濾波器將從金屬腔體全面轉向陶瓷介質,而陶瓷不具導電性,因此要透過導電漿導電,再加上5G基地台數量是4G基地台的數倍以上,成為導電漿廠新機會,也讓供應鏈大翻盤。

       第三代半導體材料SiC(碳化矽)較矽基半導體特性,具寬能隙、擊穿電場強度大、電子飽和移動速度快等多重優勢,此應用將逐漸取代矽基功率元件。

       電動車市場快速成長,鴻海、台達電等大型集團積極布局之外,臻鼎、乙盛、貿聯、立凱,以及友達、群創等零組件廠也紛紛卡位,搶搭電動車高度成長的列車。

       DIGITIMES Research表示,因應5G時代來臨,手機用射頻前端元件(RFFE)和產業鏈邁向高度整合。為降低耗能並提升效率,5G射頻前端元件帶動三五族半導體製程需求,搭配晶圓級封裝技術,縮小射頻元件體積。

       電動車發展是全球趨勢,環境浩劫與能源短缺讓人類轉為使用電動車,以減少碳排放量也降低對石油的依賴。台灣電動機車市場逐年成長,除了政府政策鼓勵外,台灣各地交通道路、電力網路基礎設施完善,使電動車產業有足夠動能發展,本土品牌也開始朝電動車產業轉型。

       5G 力拚在今年下半年商轉,而除了一般的通訊服務外,首波的應用聚焦在娛樂、遊戲產業。產業分析師觀察,能否提供較好的使用者體驗將左右 5G 娛樂產業發展的命運;預估台灣 5G 用戶的大幅成長期,會落在 2021 年的上半年。

       因5G應用逐漸增加,被動元件產業將重返成長軌跡,預估MLCC(積層陶瓷電容)及R-chip(晶片電阻)將受惠,單支手機、網通設備增量落在10%至15%;還有屬客製化的電感產品及LTCC(低溫共燒陶瓷技術)等需求量將拉升。

       WiFi技術新一代IEEE 802.11ax規格,通稱為WiFi 6。隨著5G手機逐漸推廣,在高速傳輸需求帶動下,WiFi 6相關配置需求有望從今年起逐漸增溫放量,聯發科、瑞昱、立積等台廠都將受惠。

尼克森SiC搶市 2020放量出貨

2019/12/27

  1. 新聞標題:尼克森SiC搶市 2020放量出貨
  2. 發布日期:2019/12/27
  3. 新聞作者予刊登媒體:IEK產業情報網
  4. 新聞內容:

  金氧半場效電晶體(MOSFET)廠尼克森(3317)研發已久的碳化矽(SiC)基板的高電壓接面位障蕭基二極體(Junction barrier Schottky diode,JBS),近期市場傳出已經研發完成。

  法人指出,尼克森該款產品可望在2020年開始量產出貨,未來有機會進攻電動車及5G等高階應用市場。市場傳出,尼克森歷經數年研發的SiC基板高電壓接面位障蕭基二極體,目前已經完成研發階段,可分別對應在600V、650V及1200V等領域,並有機會在2020年開始放量出貨。

  根據研調機構Yole Developpement調查指出,SiC相關市場規模在2023年將可望成長至13.99億美元,2017~2023年的年複合成長率(CAGR)達29%,未來汽車產業將成為重要推手。據了解,SiC基板高電壓接面位障蕭基二極體主要應用在高頻及高壓應用,且由於導入SiC元件,因此不僅可讓模組設計更小,且相較過去一般二極體更加耐高溫,也就代表承受極端環境能力更強,目前主要應用在電動車、車用電子及5G等需要安裝在戶外環境的場所。

  由於SiC相關元件研發難度高,因此市場上主要供應廠商幾乎清一色為國際IDM廠如羅姆(ROHM)、意法半導體(ST)及英飛凌(Infineon)等。法人認為,尼克森在完成SiC基板高電壓接面位障蕭基二極體後,將可望直接與國際大廠競爭,並藉此攻入電動車、5G等高階市場。

  尼克森在2019年由於營運策略調整得當,因此業績表現相對同業亮眼。

  尼克森公告11月合併營收為2.47億元、月增10.7%、年成長32.5%,累計前十一月合併營收達25.81億元,相較2018年同期成長14.4%,寫下7年以來同期新高。

  法人看好,隨著5G、AI等新應用需求將於2020年大舉到來,可望推動MOSFET需求回溫,加上尼克森可望切入SiC市場,在雙動能加持之下,2020年營運將可望比2019年更上一層樓。

  1. 網址出處:https://ieknet.iek.org.tw/ieknews/news_detail.aspx?actiontype=ieknews&indu_idno=1&nsl_id=9ec1f4a4c9ba48809ca5aed18afc42b7

中國再畫大餅:新能源車2025年銷量達25%

2019/12/4

  1. 新聞標題:中國再畫大餅:新能源車2025年銷量達25%
  2. 發布日期:2019/12/4
  3. 新聞作者予刊登媒體: CNA中央社
  4. 新聞內容:

  儘管新能源汽車產銷連續4個月嚴重下滑,中國官方3日仍提出最新發展願景,號稱2025年新能源汽車新車銷量比重要達到25%左右。2018年,中國新能源汽車銷量比重僅為4.5%。

  中國工業和信息化部3日發布「新能源汽車產業發展規劃(2021-2035年)」徵求意見稿,公開徵求意見,並提及上述內容。

  規劃中提到,到2025年,新能源汽車市場競爭力明顯提高,動力電池、驅動電力、車載作業系統等關鍵技術取得重大突破。新能源汽車新車銷量比重達到25%左右,智慧網聯汽車新車銷量比重達到30%,高度自動駕駛智慧網聯汽車實現限定區域和特定場景商業化應用。

  規劃要求,到2025年,純電動乘用車新車平均電耗降至每100公里12.0千瓦時,插電式混合動力(含增程式)乘用車新車平均油耗降至每100公里2.0公升。

  規劃說,要完善新能源汽車購置稅等稅收優惠政策。鼓勵地方政府加大公共服務、共用出行等領域車輛運營支援力度,給予新能源汽車通行、使用等優惠政策。

  規劃提到,2021年起,國家生態文明試驗區、大氣汙染防治重點區域公共領域新增或更新用車全部使用新能源汽車,還要制定將新能源汽車研發投入納入國有企業考核體系的具體辦法。

  根據中國汽車工業協會數據,2018年,中國新能源汽車銷售量為125.6萬輛,僅占汽車銷售總量的4.5%。中汽協原本預估,新能源汽車今年銷售可望突破160萬輛。

  但中國新能源汽車歷經野蠻生長後,受到6月官方補貼退場過渡期結束的影響,7月迄今,新能源汽車銷量大跌。據統計,10月份,新能源汽車僅賣出7.5萬輛,比去年同期重挫45.6%。

  今年1至10月,新能源汽車總銷售量94.7萬輛,距離年度目標仍相距甚遠。

  據發布,11月19日,中汽協在北京召開新能源汽車市場發展與政策研討會,邀集19家新能源汽車業者代表與專家共商,擬向政府求援。

  與會代表一致認為,當前新能源汽車正處於市場過渡調整期和關鍵的發展階段,需要培育和營造良好的發展環境,需要相對穩定和可預期的政策,需要有效發揮市場引導作用,同時更需要政企合力、協同創新和共同推進。

  會議建議協會儘快針對新能源汽車行業共性問題和發展瓶頸,進一步開展深入的行業調研,形成行業共識意見和建議,儘快提交政府部門決策參考。

  中國新能源汽車的定義,包含純電動汽車、插電式混合動力汽車(含增程式)、燃料電池汽車。

網址出處: https://www.cna.com.tw/news/acn/201912040190.aspx

Cree攜手意法擴大碳化矽晶圓供貨協定

2019/12/2

  1. 新聞標題:Cree攜手意法擴大碳化矽晶圓供貨協定
  2. 發布日期:2019/12/2
  3. 新聞作者予刊登媒體:新電子micro-electronics
  4. 新聞內容:
  5.   和意法半導體(ST)宣布,雙方將現有碳化矽(SiC)晶圓多年長期供貨協定總價提升至5億美元以上,並延長協定有效期限。這份延長供貨協議相較原合約總價提升一倍。依照協議,Cree在未來幾年將向意法半導體提供150mm碳化矽裸晶圓和磊晶晶圓。增加晶圓供應量讓意法能滿足全球市場,尤其在汽車和工業應用對碳化矽功率元件快速成長的需求。

  意法半導體公司總裁暨執行長Jean-Marc Chery表示,提升與Cree的長期晶圓供貨協議將讓該公司碳化矽全球供應變得更彈性。隨著汽車和工業客戶所獲得的專案越來越多,需在未來幾年內提升SiC產品的產量,而這份延長協議將為產能提供更多保障。

  •   執行長Gregg Lowe則表示,碳化矽所帶來之性能的改進對於電動汽車以及太陽能、儲能和UPS系統等下一代工業解決方案具有十分重要的意義。將繼續致力於半導體產業自矽到碳化矽的技術變革,同時延長與意法半導體的供貨協議,以確保滿足全球各應用領域對該解決方案日益成長的需求,促進碳化矽市場發展。

  而碳化矽電源解決方案在整個車用市場中的採用率正快速提升,因該產業力求加速從內燃機向電動汽車的轉型以提升系統效率,並使電動汽車具有更長的續航里程和更快的充電速度,同時降低成本、減輕車重以及節省空間。在工業市場中,碳化矽模組可帶來更小、更輕和更具成本效益的逆變器,還能更有效地轉換能量。

  1. 網址出處:https://www.mem.com.tw/arti.php?sn=1911290011

國際車聯網技術大會 聚焦5G

2019/12/2

  1. 新聞標題:國際車聯網技術大會 聚焦5G
  2. 發布日期:2019/12/2
  3. 新聞作者予刊登媒體:聯合新聞網
  4. 新聞內容:

  以「5G車聯.智慧交通」為主題的2019中國國際車聯網技術大會12月1日在成都開幕。會議期間,多位海內外專家學者圍繞5G與車聯網技術及應用、智慧交通等熱點領域,剖析車聯網技術、產業最新進展和未來發展趨勢。

  中新社報導,大陸工業和信息化部科技司技術創新處處長趙策指出,隨著5G網絡加快應用,車聯網和5G融合創新將進一步加強,中國提出的「聰明的車」加「智慧的路」的路線正得到全球廣泛認同。未來中國大陸將進一步推動在機場、港口和園區開展自動駕駛出行、智能物流等場景的示範應用,構建大陸國家級車聯網先導區。

  中國通信學會副理事長兼秘書長張延川介紹,2019年是全球5G啟航之年,全球主要國家均將5G作為優先發展的戰略性領域。5G網絡應用中,車聯網將是最重要,應用最廣泛的場景。5G網絡與雲計算、大數據、物聯網等技術深度融合,將為探索新型智慧交通,建設智慧化的城市出行管理方案提供科學、有效的技術手段。

  在中國工程院外籍院士、加拿大皇家學會院士沈學民看來,發展車聯網需要解決「車聯網誰來買單」和「任何時間、任何地點的無縫網絡覆蓋」問題。「在邊遠地方鋪設網絡可能面臨成本回收問題,未來可以利用衛星的通訊資源,無人機組成移動網的資源,加上地面目前已有的網絡資源,促進無縫網絡覆蓋。」

  1.   中國國際車聯網技術大會還將舉辦車聯網關鍵技術、AI賦能車路協同、5G與車聯網技術及應用三場專題會議。本屆大會由中國通信學會、四川省經濟和信息化廳主辦,是中國大陸車聯網技術領域的大型高端技術國際交流平台。

網址出處:https://udn.com/news/story/7333/4199094

首爾半導體將拍賣5G網絡設計和智能手機相機的關鍵技術專利組合

2019/11/27

  1. 新聞標題:首爾半導體將拍賣5G網絡設計和智能手機相機的關鍵技術專利組合
  2. 發布日期:2019/11/27
  3. 新聞作者予刊登媒體:HiNet生活誌
  4. 新聞內容:

  韓國安山--(美國商業資訊)--全球性LED企業首爾半導體(KOSDAQ 046890) 稱, 該公司將拍賣其射頻(RF)半導體專利組合和高功率LED封裝專利組合。

  在首次拍賣中,首爾半導體將爲其功率放大器和氮化鎵(GaN) RF半導體相關的98項專利資産尋求最高競標者,包括55項美國專利。其中三項專利已授權給美國空軍與美國陸軍使用,這些授權證明了該專利組合的價值。

  此RF專利組合是Sensor Electronic Technology, Inc. (SETi)投入逾一億美元的研發成果。SETi于1999年在紐約倫斯勒理工學院(RPI)成立,在高功率RF和UV LED技術的GaN器件開發領域處于領先地位。該公司于2015年被首爾半導體的子公司Seoul Viosys(首爾偉傲世)完全收購。SETi現在專注于UV LED技術,所以現在準備拍賣其GaN RF專利組合。

  •   具有比矽更寬的帶隙,這意味著它可以承受比矽更高的電壓,幷且能讓電流在器件中更快地通過。GaN正成爲移動和衛星通信、雷 達、無綫充電和自動駕駛的首選技術。

  隨著5G技術的到來,GaN RF市場正在快速發展。到2024年,GaN RF市場將增長到20億美元(Yole Développement, 2019),預計到2025年,全球射頻組件市場規模將達到450億美元(Market Research Report,2019年)。Sumitomo Chemical Co.、Cree Inc.和Qorvo, Inc.在GaN RF市場中占有很大份額。

  在第二次拍賣中,首爾半導體將拍賣100多項專利,包括與大功率LED封裝和自適應照明相關的美國、歐洲、中國、日本和韓國專利。大功率LED封裝廣泛應用于智能手機和汽車應用,自適應照明應用于智能手機相機鏡頭、閃光燈和汽車前燈。這些專利是大功率LED芯片的一些基本專利。大功率LED芯片可實現鏡頭和閃光燈的輕薄設計,從而滿足市場對于智能手機相機的各種功能需求。

  首爾半導體創始人Chung Hoon Lee和SETi的首席執行官Chae Hon Kim表示:「首爾半導體現在正爲其中某些技術尋找潛在的購買者或許可合作夥伴。我們認爲,這對於難以獲得關鍵專利的初創企業和中小型企業(SME)來說,是一個擴展業務的好機會。」

  Lee和Kim補充道:「一些大公司通過挖員工或采用忽略知識産權的低成本産品等手段,非法獲取我們的商業秘密,對LED産業産生了 負面影響。因此我們將向不直接競爭的公司出售部分專利,並將拍賣所得的利潤投入到未來的新技術開發中。」

  1. 網址出處:https://times.hinet.net/news/22670192

10月份-12月份高功率計畫新聞資料蒐集

2019/10/10

  • 簡單摘要:
  • 國外

射頻前端器件被國際巨頭壟斷,在5G的時代來臨,每個企業都搶著提升自己射頻設備,因此替代市場大,龍頭也正準備研發更好的設備與技術。

據傳華為將在今年推出新一代晶片,將採用台積電7奈米EUV製程。此外開發一款整合AP、BP(5G基頻)於一體的晶片。而蘋果、高通達成和解,且蘋果買下Intel手機晶片部門,企圖自行研發晶片。

為搶攻5G服務相關商機,日本各家化學大廠紛紛增產5G用材料,其中住友化學旗下子公司SCIOCS已將用於基地台高頻元件的「氮化鎵(GaN)外延晶圓(Epitaxial Wafer)」產能提高至2017年的3倍水準。三菱化學也增產使用於5G基地台的MLCC用聚酯薄膜(Polyester Film;PET薄膜)。

全球性LED企業首爾半導體(KOSDAQ) 稱, 該公司將拍賣其射頻(RF)半導體專利組合和高功率LED封裝專利組合。隨著5G技術的到來, GaN RF市場將於2024年增長到20億美元(Yole Développement, 2019),全球射頻組件市場規模於2025年將達到450億美元(Market Research Report,2019年)。

Cree和意法半導體(ST)宣布,雙方將現有碳化矽(SiC)晶圓多年長期供貨協定總價提升至5億美元以上,並延長協定有效期限。增加晶圓供應量讓意法能滿足全球市場,尤其在汽車和工業應用對碳化矽功率元件快速成長的需求。

以「5G車聯.智慧交通」為主題的2019中國國際車聯網技術大會12月1日在成都開幕。會議期間,多位海內外專家學者圍繞5G與車聯網技術及應用、智慧交通等熱點領域,剖析車聯網技術、產業最新進展和未來發展趨勢。

儘管新能源汽車產銷連續4個月嚴重下滑,中國官方3日仍提出最新發展願景,號稱2025年新能源汽車新車銷量比重要達到25%左右。

美國通用汽車( General Motors Co)和韓國LG化學(LG Chem)星期四(12月5日)宣布,將投資23億美元,在俄亥俄州創建一個合資電動車電池廠。該廠建成後,將成為全球最大的電池廠之一。

美國科技大廠IBM宣稱已研發出一種電池設計,採用從海水萃取而成的材料,無需使用成本高昂的鈷,為亟欲尋找替代礦物原料的企業捎來好消息。

首家獲得JEDEC和AEC-Q101認證、具有最高可靠性的氮化鎵(GaN)半導體的設計和製造領導者Transphorm Inc.今天確認,其客戶AES Aircraft Elektro/Elektronik System GmbH發佈了首批650 V GaN基電源。

彭博資訊引述消息指出,美國電動汽車製造商特斯拉(Tesla)考慮明年將大陸製造的Model 3價格下調20%或更多,降價幅度和時間將依市場情況改變。

根據《華爾街日報》報導,通信晶片大廠博通(Broadcom)正與瑞士信貸合作,為無線射頻業務尋找買家。而且,市場人士猜測,因為符合未來的目標與想法,最可能買下該業務的就是蘋果。

5G相較於4G對單一裝置射頻元件數量需求大增,將會增加RFFE模組體積,因此整合RFFE模組成必然發展趨勢,DIGITIMES Research看好高通是5G RFFE另一個強勢的競爭者。

 

  • 國內

國家中山科學研究院在南港展覽館一連舉辦為期三天的2019台北國際光電週系列活動,所展示的有室溫紅外線熱像監控系統、雷射合束器模組、氮化鎵磊晶及製程晶圓等15項技術成果,讓更多人看見中科院所努力的成果。

國家中山科學研究院和台灣經濟研究院所共同舉辦之「2019 高功率半導體 材料(氮化鎵&碳化矽)與元件論壇」,於 10 月 17 日在台大集思會議中心蘇格 拉底廳盛大舉行。邀請國內外重量級功率半導體產學機構專家進行專題演講,與國內產學研各界分享及交流。

台積電舉行法說會,說明全球都積極發展5G,相較幾個月前,台積電已看到5G開始進展速度加快,人工智慧也一直在進步。

中華電信董事長謝繼茂表示,5G牽涉到國家競爭力,將加速5G建設時程,五年50%的覆蓋率要於三年內完成,以協助國內5G產業鏈加快相關應用發展。亞太電信董事長呂芳銘強調將在5G領域發展垂直應用,積極爭取3.5GHz與28GHz頻段。

車王電子集團於中港園區擴大投資,除響應政府政策,更帶動國內綠能產業及電動巴士產業成長,經濟部為創造有利經濟成長及企業永續經營發展的環境,將持續推動臺灣產業創新、拓展經貿布局及能資源永續管理。

中華電信董事長謝繼茂於12日NCC舉辦的競標資格面談後表示,5G牽涉到國家競爭力 ,中華電信再度將5G建設時程加速,五年50%的覆蓋率要提前至三年內完成,以協助國內5G產業鏈加快相關應用發展。

鴻海集團衝刺第五代行動通訊(5G)硬體商機,攜手英特爾、高通等國際夥伴,以及建漢、台揚等集團企業,打造5G專網一條龍,建構5G核心網路、邊緣網路、基地台及終端設備等技術及產品,鎖定5G企業專網白牌商機。

台灣明年即將邁入5G元年,除了通訊之外,娛樂與運動產業可望成為第一批與5G對接的產業,即將到來的東京奧運帶動的賽事轉播需求,也可望成為推動台灣5G發展的一大助力。

5G 通訊將起飛,其中手持裝置因毫米波收發需採用 3 條 LCP 軟板,除手機需求外,還有 NB、平板、穿戴裝置等需求成長,不過各廠所需的 LCP 基材受外商嚴重壟斷,是目前台廠面臨的最大問題。

經濟部長沈榮津27日表示,第五代行動通訊(5G)發展將帶動創新應用服務,驅動台灣產業轉型,經濟部選定智慧展館、工廠、醫療為5G試驗場域,盼進一步催生5G生態系。

台灣愛立信成立台灣首座5G測試專用的「5G測試暗室(5GChamber)」,助電信商與終端設備供應商偵測和解決網路相容性問題,且於2019年初開始提供5G高頻(毫米波)、中頻及低頻的終端互連測試服務,加速台灣物聯網及5G生態系的應用開發進程。

今年11月初在拉斯維加斯舉辦的美國最大汽車零配件展SEMA上,行競科技董事長洪裕鈞,將自己蒐藏的1969年份雪佛蘭Camaro經典敞篷跑車做了徹頭徹尾的改造:把汽油引擎、排氣系統包括電池模組與動力系統,都換成行競科技自己的產品。且不只是老爺車,行競科技研發中的電池模組,從挖土機到遊艇等各種交通工具,未來也都可不再排黑煙。

在環保與智慧化兩大議題下,電動車近年來深受汽車與科技兩大產業關注。德凱宜特工程處處長李博凡就指出,相較於傳統燃油車,在自動駕駛以及車聯網趨勢下,電動車的可靠度驗證勢必更加嚴苛,才能進一步保障用車者與行人的安全。

5G 帶動半導體測試需求,加上中國手機和基地台大廠零組件「去美化」趨勢明確,整體提升測試介面和測試治具成長,法人預期,台廠三雄包括精測、雍智與穎崴可望齊受惠。

鈺登科技Edgecore Networks的開放式5G行動基地台回傳路由器-AS7316-26XB及室外型無線基地台-OAP100兩項無線通信產品榮獲第28屆台灣精品獎,連續第2年入選「台灣精品獎」彰顯其創新實力和領導定位。

是德科技日前宣布將與5G射頻前端積體元件解決方案領導廠商 瑞聲科技擴大合作,以提供輕巧的無線平台,因應未來需求並滿足全球各地不同的頻譜要求,讓業界能輕而易舉的開發符合最新5G標準的產品。

全訊科技深耕國防產業的營運績效逐漸擴大,除所研發之微波高頻元件深獲國防單位之肯定,更已成功擠進歐洲、美國、以色列及印度的軍用電子大廠之供應鏈。

8吋晶圓代工廠世界先進董事長方略表示,這幾個月感受到需求明顯回溫,包括庫存調整告一段落,5G帶動半導體新需求,加上2020年全球GDP預估將提高到3.4%,各方面訊息看來都很正面,所以對2020年展望相當樂觀。

金氧半場效電晶體廠尼克森研發已久的碳化矽(SiC)基板的高電壓接面位障蕭基二極體(Junction barrier Schottky diode,JBS),傳出已經研發完成,可望在2020年開始量產出貨,未來有機會進攻電動車及5G等高階應用市場。

5G技術迭代帶來新機遇射頻前端國產化替代需求強烈

2019/10/10

  1. 新聞標題:5G技術迭代帶來新機遇射頻前端國產化替代需求強烈
  2. 發布日期:2019/10/22
  3. 新聞作者予刊登媒體:東方財富網
  4. 新聞內容:
  5.   通訊為射頻器件行業帶來新的增長機遇。相對於4G,一方面射頻模塊需要處理的頻段數量大幅增加,另一方面毫米波等頻段信號處理難度增加,系統對濾波器性能的要求也大幅提高。根據測算,射頻前端器件市場將會14%左右的年平均增長率增長。在射頻前端器件中,尤其以濾波器行業毛利率很高,但是由於國內廠商技術不夠,所以市場基本被外資廠商壟斷。由於上游供應鏈的把控和“國產替代”需求,國內射頻前端芯片廠商或將迎來新挑戰。

 

  •  
  •   時代所需求的射頻器件要比傳統的射頻器件要復雜得多,主要來自濾波器和雙工器的升級,單個射頻前端的價值量也會更高。

  在5G時代為了實現高帶寬,載波聚合技術的路數必須上升。載波聚合技術是指使用多個不相鄰的載波頻段,每個頻段各承載一部分的帶寬,這樣總帶寬就是多個載波帶寬之和。目前載波聚合技術在4G已經得到了廣泛應用。載波聚合路數的上升也意味著頻帶數量的上升,從而催生出對更多濾波器的需求。

  根據產業鏈調研射頻成本端看,單模PA價值大約在0.3-0.6美金、SAW 濾波器價格在0.08-0.12美金、SAW雙工器價格在0.2-0.3美金、天線開關價值在0.15-0.4美金。估算單個射頻前端價格為1美金,支持11個頻段的4G手機,射頻前端價值量可達11美金左右,5G高頻電路還會更高。根據法國Yole Development預測,射頻前端器件市場將會14%左右的年平均增長率增長。

  就目前而言,全球SAW和BAW濾波器市場均被國際巨頭壟斷,也因此濾波器國產替代空間巨大。在SAW濾波器市場競爭格局來看,前五大廠商(Murata、TDK、TAIYO YUDEN、Skyworks、Qorvo)佔據了95%的全球市場;而在BAW濾波器市場中,僅Broadcom-Avago一家就佔據了87 %的全球市場份額,而且全球市場均被國外大廠壟斷。目前國內尚無大批量生產和出貨的射頻濾波器的企業。

  隨著每台設備內所支持頻段的日益增多,當今的無線設備必須要同時防範來自其它設備及自身的干擾信號。一款高端智能手機必須要對多達15個頻段的2G、3G和4G無線接入方式的發送和接收路徑進行濾波,同時要濾波的還包括:Wi-Fi、藍牙和GPS接收器的接收路徑。必須對各接收路徑的信號進行隔離。還必須要對出處雜多、難以盡舉的其它外部信號進行抑制。 

 

  •  

  射頻前端器件中,尤其以濾波器行業毛利率很高,但是由於國內廠商技術不夠,所以市場基本被日系廠商壟斷。國內最好的射頻技術主要集中在軍用領域,這其中,信維是唯一與五十五所在射頻前端業務領域達成重要合作的上市公司,合作開發濾波器產品,逐步實現產能擴張,並且入股德清華瑩,能夠結合55所的5G射頻技術,國產化替代空間很大。

  目前射頻前端芯片市場主要被Skyworks、Qorvo、博通、村田等幾大國際巨頭壟斷,國內自給率較低。隨著以華為、小米等為代表的國內手機終端廠商全球市場份額的提升,對於上游供應鏈的把控和“國產替代”需求將為國內射頻前端芯片廠商提供試用平台。射頻前端芯片投入相對較小、工藝製程也相對簡單,有利於國內廠商重點突破。目前已經湧現出卓勝微 (300782)、漢天下、唯捷創芯、無錫好達、三安光電 (600703)等一批優秀的國內廠商,華泰證券觀點認為,看好未來射頻前端的國產替代機會。

  根據華泰證券的梳理,目前國內涉及射頻前端芯片業務的公司主要包括:濾波器——無錫好達(未上市)、三安光電天通股份、德清華瑩(未上市)、天津諾思微(未上市)、開元通信(未上市)等;功率放大器—— 三安光電海特高新、Vanchip(未上市)、慧智微(未上市) 、中科漢天下(未上市)等;射頻開關—— 卓勝微、紫光展銳(未上市)等;低噪聲放大器:卓勝微、紫光展銳(未上市)等。

 

  • 5G射頻器件

  在射頻前端廠商中,5G技術迭代成為國產化的契機。上市公司信維通信近期通過收購亞力盛和艾利門特等,深度佈局射頻連接器、射頻隔離器件等,致力於促成全射頻解決方案,後續增長值得期待;提前大力佈局5G,成立5G研究院,增資德清華瑩、與55所合作佈局射頻前端濾波器,為即將到來的5G時代做好充分準備。

  從產品結構上,公司近幾年完成了從天線到射頻連接器、濾波器的泛射頻業務佈局,產品線的擴充為長期業績奠定基礎。

  另外,卓勝微是以射頻開關和LNA 芯片為主營業務的國產射頻芯片設計公司,主營業務包括射頻開關芯片(Switch)、射頻低噪聲放大器芯片(LNA)等射頻前端芯片的研發、銷售,同時在WiFi、藍牙方面進行技術積累,並對外提供IP(知識產權)授權和技術服務。

  根數據,卓勝微作為全球第五大、國內第一大射頻開關公司,產品以中低端機型為主,目前已取得全球5%市場份額,率先實現國產突破。

  事實上,同型號芯片產品在推出後,隨著市場競爭日趨激烈,單價呈下降趨勢,卓勝微2018年度對三星銷售的複雜產品比例也較2017年度有所降低,因此2018年度平均單價也呈下降趨勢。綜上,2018年度對三星的銷售數量及金額均有所下降。

網址出處:http://finance.eastmoney.com/a/201910221267347981.html

日本化學廠增產搶食5G商機、住友化學GaN晶圓擴產至3倍

2019/10/10

  1. 新聞標題:日本化學廠增產搶食5G商機、住友化學GaN晶圓擴產至3倍
  2. 發布日期:2019/11/21
  3. 新聞作者予刊登媒體:MoneyDJ理財網
  4. 新聞內容:

  日刊工業新聞20日報導,為了搶攻5G服務相關商機,日本各家化學大廠紛紛增產5G用材料,住友化學旗下子公司SCIOCS已將使用於基地台用高頻元件的「氮化鎵(GaN)外延晶圓(Epitaxial Wafer)」產能提高至2017年的3倍水準。

  旭化成也將改良日本和台灣的現有設備、增產作為基板材料的低誘電玻纖布。旭化成為低誘電、極薄等高機能玻纖布的領導廠商,而當前低誘電產品的訂單急增,旭化成執行董事杉山廣明表示,「將改良現有設備,首先將提高低誘電產品的生產比重、因應來自客戶的需求」。

  另外,出光興產也宣布將在馬來西亞興建對位聚苯乙烯(SPS、Syndiotactic Polystyrene)第2廠房、並將在2022年8月商轉;SPS使用於5G等高速通訊機器的天線。

  三菱化學也將增產使用於5G基地台的MLCC用聚酯薄膜(Polyester Film;PET薄膜)。

  日經新聞9月9日報導,為了因應使用於5G基地台、智慧型手機的MLCC需求看增,三菱化學HD(Mitsubishi Chemical Holdings)將投資1.3億美元在印尼的據點導入新生產設備,增產使用於MLCC加工的PET薄膜。目前三菱化學PET薄膜年產能規模不明,不過預估待上述增產投資完成後、將擴增至2.5萬噸。

  路透社報導,高通(Qualcomm)11月19日表示,預估2021年全球5G智慧手機出貨量將自2020年的約2億支倍增至4.5億支、2022年將進一步擴大至7.5億支。

  1. 網址出處:https://www.moneydj.com/KMDJ/News/NewsViewer.aspx?a=d37604c8-8402-4b04-aeac-7b43d1f4bd4e

陸5G晶片關鍵材料大突破 力推商用開拓市場

2019/5/10

新聞標題:陸5G晶片關鍵材料大突破 力推商用開拓市場

發布日期:2019年02月22日

新聞作者予刊登媒體:中時電子報

新聞內容:

大陸國產化5G通信晶片用氮化鎵材料日前在西安電子科技大學蕪湖研究院試製成功,這代表著今後大陸國內各大晶片企業生產在5G通信晶片時,可望使用上中國國產材料。

西安電子科技大學蕪湖研究院憑藉著西電寬頻隙半導體技術國家重點學科實驗室,研發出全中國國產的基於碳化矽襯底的氮化鎵材料,目前在國際第三代半導體技術領域處於領先地位,將有助5G通信製造領域的國產化進程。

西電蕪湖研究院技術總監陳興表示,目前研究院已經掌握了氮化鎵材料的生產和5G通信晶片的核心設計與製造能力。接下來他們將儘快將這項技術商用,爭取早日推向市場。

  1. 網址出處:https://www.chinatimes.com/realtimenews/20190222002185-260412

Model 3間接引爆SiC商機 獨到設計領先EV業界

2019/5/10

2019/05/10 - DIGITIMES 楊智家/綜合報導

近日汽車產業拆解專家Sandy Munro拆解Model 3後,發現Model 3有神秘的獨到硬體研發技術,如在功率逆變器、轉換器裝置設計上採用碳化矽(SiC),以及具備高電壓斷電裝置,均為目前電動車業界獨到設計;另Tesla Autopilot及自駕系統專家Lex Fridman近日指出,Tesla軟體研發大幅領先其他汽車製造商,但也憂心這樣的大幅差距恐減緩汽車軟體創新步伐。

根據Teslarati、Electronic Design及Electrek報導,Munro拆解團隊拆解Model 3後,發現所搭載用於提供電力至電動馬達的逆變器、轉換器裝置上有獨到先進設計,特別是在裝置的IC上採用碳化矽,對此Munro解釋可減少過熱情況,並有助電動車速度更快。Tesla是至今唯一在電動車採用碳化矽的製造商。

半導體業界似乎也嗅到未來車用碳化矽晶片市場商機,如Cree近日宣布將投資10億美元在未來5年提高碳化矽晶片及材料產能,主因即持續看到來自汽車等產業對採用碳化矽的意願增加,導致市場上供不應求情況愈來愈明顯。

市調機構IHS Markit功率半導體分析師Richard Eden預估,在主要由電動車動力系統逆變器市場需求帶動下,全球碳化矽和氮化鎵(GaN)功率半導體市場規模至2027年可成長達超過100億美元以上,2017~2027年的年複合成長率(CAGR)預估達35%。

Munro拆解團隊發現的另一獨到設計,為Model 3內建有高電壓自動斷電裝置。該裝置可在假設Model 3突然側翻時,立刻切斷所有供電連結,藉此避免事故因供電持續而產生更不良的後續影響。

此外,Munro團隊還發現Model 3電動馬達的內磁體(inner magnet)處在很大壓力之下,稱這種設計在其他製造商的量產電動車中不曾見過,其他許多磁鐵製造商也沒見過這種設計,因此Munro猜測有可能是Tesla內部自行的設計。Munro還對Model 3電池組、以及該電池組行車時的運作方式讚譽有加。

硬體之外,近日麻省理工學院(MIT)人工智慧(AI)研究專家Fridman受訪時也表示,他支持Tesla以軟體優先的自駕車系統開發途徑,並稱Tesla在軟體方面技術大幅超越同業,但這也可能導致技術因缺乏競爭而進步緩慢的情況。Fridman也稱軟體是Tesla電動車的基礎,任何其他主要汽車製造商車款就不是採取這樣的設計思維。

Fridman也提到其他汽車製造商雖有車載資通訊系統,但仍缺乏Tesla所具備且成熟的空中軟體下載(OTA)更新技術。即使如此,目前如通用汽車(GM)、保時捷(Porsche)等業者均已宣布,將逐步讓旗下車款也能具備空中軟體下載更新功能。

對此外媒分析,Tesla電動車軟體確實領先業界好幾年,也因Tesla以軟體為基礎的電動車造車思維,讓Tesla電動車如今只需透過空中軟體下載,就可不斷更新取得最新功能,如近期Tesla提供軟體更新簽名功能,藉以保護Tesla電動車不受駭客攻擊。

原文網址:https://www.digitimes.com.tw/tech/dt/n/shwnws.asp?f=Y&ct=b&id=0000559395_0MB42X3L8FIEJ96AFIANB

5G時代即將來臨 引領AiP封裝新技術

2019/5/10

  1. 發布日期:2019年03月26日
  2. 新聞作者予刊登媒體:DIGITIMES
  3. 新聞內容:

    5G商轉時代即將到來,除了引發各式各樣的5G測試需求之外,天線之系統封裝(Antennas in package)技術也將成為各家封測大廠角力的新戰場,日月光半導體已經在高雄積極部署相關產能,預計最快今年下半年即可搶先量產5G毫米波天線封裝。

    手機晶片大廠聯發科在這次的中國上海半導體展時的論壇中即釋出關於AiP基板的設計,而中國IC封測大廠江蘇長電科技首席執行長李春興認為,智慧手機、大資料、汽車電子、物聯網和存儲市場也在探索各種應用上的先進封裝解決方案,封裝需要在不同的環境中將不同的材料結合起來,尤其是今年5G來臨之際,先進系統級封裝需要具備RF以及天線方面的特定設計知識和專業技術來優化,以打造例如AI/VR/AR等新應用。

    因應5G無線通訊技術將導入需異質整合的射頻前端模組、更複雜的重新設計,又必須符合消費電子產品輕薄短小的產品趨勢,在系統級封裝基礎上的天線封裝(Antenna in Package;AiP)與測試成為全球先進封測業者重心之一。

    據悉,日月光已經在高雄廠砸下重金建構2座整體量測環境室(Chamber),估計最快今年下半,5G mmWave AiP封裝就可以進入量產階段,包括華為、聯發科、高通等都是潛在客戶。

  4. 網址出處:https://tw.appledaily.com/new/realtime/20190326/1539729/

Apple Car有影?傳台積電鎖定意法、蘋果大單

2019/5/10

  1. 發布日期:2018年03月22日
  2. 新聞作者予刊登媒體:DIGITIMES
  3. 新聞內容:

    台積電透露將在南科六廠旁新建1座8吋廠,以因應客戶對特殊製程要求,而也是繼2003年上海松江8吋廠後,台積電新設8吋廠。近期業界盛傳台積電新8吋廠是因應意法半導體(STMicroelectronics)等車用晶片大廠訂單,當中最重要的客戶就是蘋果傳聞多年的Apple Car。

    據半導體供應鏈透露,8吋廠設備炙手可熱,除傳出台積電全新8吋廠相關設備不少來自GlobalFoundries(GF)位於新加坡的8吋廠外,值得關注的是,新擴產能主要將因應意法半導體等車用晶片大廠訂單,且其中最重要的客戶就是蘋果的Apple Car。

    儘管8吋晶圓代工產能大增,但迄今仍是供不應求,半導體設備業者就表示,主要是因為產能擴充難度高,8吋廠已成為晶圓產業中最為搶手的標的。2018年除了台積電在南科六廠旁新建1座8吋廠,聯電、中芯等也宣布大擴8吋廠產能。而世界先進而則是於2019年1月底突然宣布斥資 2.36 億美元收購GF新加坡的8吋晶圓廠,在此之前,據了解,台積電已於2018年下半低調向GF購買新加坡8吋廠相關設備,現已移入南科新8吋廠。

    半導體供應鏈表示,Apple Car一直以來蘋果的重大目標,蘋果不會輕言放棄,近期開發進度已明顯加快,最新傳出已下單意法半導體等車用晶片大廠,並指定下單台積電即可顯見其企圖心,預計2020年Apple Car自駕系統平台應會亮相。

    對於8吋新廠接獲意法Apple Car等相關車用晶片代工訂單的傳言,台積電則表示,不對個別產品與客戶發表評論;意法半導體亦無回應此一傳聞。

  4. 網址出處:https://www.digitimes.com.tw/tech/dt/n/shwnws.asp?id=0000556380_WZG29OTJ9IQNDCLNYJNAF&ct=a

鴻海再攻半導體 濟南設功率晶片廠

2019/5/10

  1. 發布日期:2019年02月19日
  2. 新聞作者予刊登媒體:蘋果日報
  3. 新聞內容:

 

鴻海富士康集團進軍半導體市場企圖心明顯,最新的投資案曝光,將計劃在濟南市設立功率晶片製造廠。

 

中國濟南市政府正式發布該市2019年市級重點專案安排,在這些重點專案及預備專案中,出現了「富士康功率晶片工廠建設專案」。根據雙方簽約內容,富士康先期將促成1家高功率晶片公司和5家積體電路設計公司落地濟南。

 

富士康功率晶片工廠建設專案可望在濟南落地,除了濟南市外,富士康還在煙台、珠海、南京等布局半導體產業。2018年8月,富士康與珠海市政府簽署戰略合作協定,雙方將在半導體設計服務、半導體設備及晶片設計等方面開展合作。同年11月,富士康旗下京鼎精密的南京半導體產業基地暨半導體設備製造專案正式簽約,一期專案計劃於今年3月開始動工,預計年底前竣工投產。

 

跨足設計製造封測

從地理版圖上看,富士康的半導體布局已覆蓋南、中、北地區;從產業版圖上看,富士康通過投資等方式已涉足IC設計、製造、封測、設備等環節。目前,富士康在晶圓製造方面有夏普,IC封測方面有訊芯科技,IC設計與服務方面有虹晶科技、天鈺科技,設備方面有京鼎精密、帆宣等。

  1. 網址出處:https://tw.appledaily.com/finance/daily/20190219/38259680/

安森美半導體推出全新工業級和符合車規的SiC MOSFET,補足成長的生態系統,並為迅速增長的應用帶來寬能帶隙性能的優勢

2019/5/10

  1. 發布日期:2018年03月19日
  2. 新聞作者予刊登媒體:新浪新聞
  3. 新聞內容:

安森美半導體推出了兩款全新碳化矽(SiC)MOSFET:工業級NTHL080N120SC1和符合AEC-Q101的汽車級NVHL080N120SC1。兩款全新碳化矽(SiC)MOSFET將把寬能帶隙(WBG)技術廣泛性能優勢帶到重要的高增長終端應用領域如汽車DC-DC、電動汽車車載充電機、太陽能、不斷電系統及伺服器電源。

安森美半導體的1200伏(V)、80毫歐(mΩ)、SiC MOSFET符合現代高頻設計的需求。它們結合高功率密度及高能效的工作優勢,由於元件的更小占位,可顯著降低運行成本和整體系統尺寸。這些特性使需要的熱管理更少,進一步減少物料清單(Bill of Materials;BoM )成本、尺寸和重量。

安森美半導體電源方案部功率MOSFET分部副總裁暨總經理Gary Straker就新的SiC MOSFET的推出和公司寬能帶隙生態系統的總體增強表示:「最重要的應用和當前的大趨勢越來越要求超越常規矽元件的全方面性能。安森美半導體全面的SiC產品陣容因這兩款新MOSFET的推出而增強,並由含一系列工具和資源的生態系統支援,說明我們不僅可提供完整的寬能帶隙元件方案,還可引導工程師透過開發和導入設計流程實現預期功能的、具性價比、高可靠性及長使用壽命的方案。」

  1. 網址出處:https://news.sina.com.tw/article/20190319/30537658.html

TI首款具備整合感測功能的隔離式閘極驅動器為IGBTs和SiCMOSFET應用大幅節省能耗並保護高壓系統

2019/5/10

  1. 發布日期:2018年03月19日
  2. 新聞作者予刊登媒體:sina新浪新聞
  3. 新聞內容:

德州儀器(TI)近日推出多款新型隔離式閘極驅動器,能為高壓系統提供出色的監控與保護能力。 這些具備整合感測功能的隔離式閘極驅動器為TI首創,適用於絕緣閘雙極電晶體(IGBTs)和碳化矽(SiC)金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET),能於工作電壓高達1.5 KVRMS 的應用中簡化設計並實現更高的系統可靠度。透過整合的零組件,它們能夠迅速地進行偵測,並對過電流事件提供有效保護,以確保系統安全關機。

TI 高壓電源解決方案副總裁Steve Lambouse表示,「系統的穩健性已日益成為高壓馬達驅動和功率輸出應用的一大挑戰。這些新型閘極驅動器採用了TI的隔離技術,結合了其它整合功能與支援,使工程師得以更快進入至可靠系统的生產階段,並可將系統體積和成本降至更低。」

  1. 網址出處:https://news.sina.com.tw/article/20190319/30537654.html

Transphorm的第三代氮化鎵平臺獲得汽車認證

2019/5/10

  1. 發布日期:2019年03月08日
  2. 新聞作者予刊登媒體:HiNet新聞
  3. 新聞內容:

氮化鎵(GaN)半導體設計和製造領域的領導者Transphorm Inc.今日宣布,其第三代通過JEDEC認證的高電壓GaN平臺已通過汽車電子協會(Automotive Electronics Council)汽車級離散半導體AEC-Q101標準的壓力測試。這項成果象徵著該公司實現了第二個獲得汽車認證的產品系列。並且,值得注意的是,第三代GaN平臺在認證測試期間表現出了最高可靠性,能夠在175°C的溫度下運作。

Transphorm第三代設備於2018年6月推出,作為當時最高可靠性、最高品質的GaN FET進入市場。品質和可靠性(Q+R)方面的改進使Transphorm有能力選擇JEDEC和AEC-Q101等擴展和加速標準測試。在本次最新通過的汽車認證中,該半導體製造商著重將該設備的耐熱極限較通過AEC-Q101認證的標準高電壓矽MOSFET提高25°C。

如同2019年1月發布的業界首個現場可靠性資料和首批早期壽命失效率計算結果(上文引用的FIT率的來源)所證明的一樣,該公司第二個經AEC-Q101認證的設備進一步證實了Transphorm的品質和可靠性。

  1. 網址出處:https://times.hinet.net/news/22263366

陸利用清道夫衛星研發AI太空武器 GAN技術領先全球

2019/5/10

2019/05/02 - DIGITIMES 殷家瑋/綜合報導 

包括歐美和中國大陸等許多國家近年來都投入了清理太空垃圾的研究,而近期一份據傳已解密的檔案顯示,中國大陸自2008年以來便一直在測試清道夫衛星計畫,目標是利用小型探測器鎖定目標並緊緊攀附在太空中的垃圾碎片或機器殘骸上以避免被追蹤,使其更利於應用在軍事領域。

據南華早報和Defense One報導,清道夫衛星一直都被認為具有多重的潛在用途,如今中國大陸政府已將清道夫衛星技術應用在由人工智慧(AI)所驅動的新型武器系統、無人機、以及機器人之上,並將該計畫命名為Scavenger。

在過去10年中,中國大陸政府據傳至少已發射了10枚實驗清道夫衛星,這些小型衛星或重量不超過10kg的衛星可透過一種三眼感測器,測量那些臨近地球軌道上的太空垃圾碎片或殘骸,並可判斷目標接近物的形狀、相對速度和旋轉角度等資訊,在目標物進入20公分範圍內時使用一種單軸機器手臂予以捕捉,之後再啟動推進器推動垃圾,使其在穿越大氣層時得以焚毀。

若將此類型的清道夫衛星應用在軍事情況下,則清道夫衛星便可藉由附著於太空垃圾的殘骸上避免被地面追蹤。

陝西省西北工業大學航天飛行動力學技術國家實驗室副主任羅建軍曾證實,中國大陸的太空垃圾清除計畫的確存在。儘管該項目的部分內容已被解密,但該實驗室仍表示,由於該技術具備了潛在的軍事用途,因此絕大多數相關細節目前仍處於保密狀態,並且亦不適合再公開談論更多內容。

美國國家地理空間情報局(NGA)主管Todd Myers表示,中國大陸已在一種名為「生成對抗網路」(Generative Adversarial Network;GAN)的新興技術領域中擁有公認的領先地位。GAN技術可被用於欺騙電腦系統,使電腦能因此看見某些不存在的物體所產生出的景觀或衛星圖像。

儘管NGA坦言中國大陸在此方面的研究成果和進程恐怕已遠遠超越美國,然而NGA亦指控,中國大陸研究此類技術的動機是出於不道德和具犯罪性的因素,用以透過操控圖像和畫素來創造虛構的事物。

舉例來說,中國大陸可透過這種技術誤導敵方的電腦輔助圖像分析,使敵方相信在某個特定地點上會出現一條重要的河流和橋樑。若從戰術角度或任務規劃來看,被欺騙的一方將可能引導自己的部隊穿越一條根本不存在的道路。

然而中國大陸並非唯一一個發展清道夫衛星技術的國家。截至目前,歐洲太空總署(ESA)至少已發射了2顆衛星以學習如何利用撒網等多種方法捕捉軌道上的垃圾;美國軍方也一直在持續開發一種技術,計劃利用漂浮的碎片作為小型衛星在太空戰中的戰術藏身處。


原文網址:https://www.digitimes.com.tw/tech/dt/n/shwnws.asp?CnlID=9&id=558405&query=gan

5G綠能物聯網共創應用大會 茂勝展出全球首座無線充電裝置「神奇一號」

2018/11/16

為響應政府推動綠能政策,推廣綠能環境教育,太陽能無線充電領導廠商茂勝科技顧問研發設計並取得多國專利的全球首座太陽能「磁共振」無線充電裝置「神奇一號」,日前(11/1)正式啟用並結合各專業領域合作夥伴啟動5G綠能物聯網共創應用大會。

 

「神奇一號」未來更可搭載5G小型基地台(small cell)成為新一代行動能源平台,茂勝科技顧問林禹丞執行副總表示,神奇一號已取得日本專利,目標2020日本東京奧運場館公共設施商機,將和日本合作夥伴合作,共創智慧綠能無線充電國際新市場。

 

神奇一號具有太陽能發電與儲電功能可提供夜間照明,以及手機WiFi上網及無線充電平台,提供15W高功率可同時提供6支手機(不分ISO或Android系統均可)進行無線充電。

 

茂勝捐贈神奇一號多功能綠能專利產品予科工館,這項裝置裝設有細懸浮微粒(PM2.5)偵測儀器,透過WiFi或4G上網傳送資料,將資訊結合於6月份北館大廳所設置之「空氣品質即時展示平台」中,提供訪客出門前了解PM2.5濃度以預作準備。科工館表示,科工館將更進一步結合產業技術優勢,發揮文創應用與科普教育推廣能量,從綠博物館的「科技生活化、生活科技化」出發,達到未來「智能、環保、機動、永續」的目標。

  1. 新聞作者予刊登媒體:蕃薯藤
  2. 網址出處:https://n.yam.com/Article/20181103826689

聯發科布局芬蘭,搶進 5G 卡位 6G

2018/11/16

聯發科為了強化通訊晶片業務,在 4 年前建立了芬蘭研發中心,如今更與奧盧(Oulu)大學進行建教合作,培育新人才。

芬蘭奧盧作為全球無線通訊科技的重鎮,奧盧大學更在 2015 年率先展開 5G 測試計畫,並成為驗證 5G 研究的平台。而目前聯發科芬蘭研發中心主要任務包含,5G、LTE-A、IMS、3GPP 等最新無線通訊技術的研發,以及支援各項關鍵測試,合作夥伴包含當地中央研發中心,以及 Nokia 等知名企業。

聯發科布局芬蘭也是為了更好的參與當地的生態圈,與世界一流技術得到更好的互動與反饋。芬蘭政府及學術界更是已展開 6G 無線通訊技術的研發,該計畫稱為「6Genesis─支援 6G 的無線智慧社會與生態系統」為期 8 年已獲得 2.5 億歐元的注資,以發展可能的 6G 標準,預計將在 2030 年成真。

聯發科布局芬蘭也是為了更好的參與當地的生態圈,與世界一流技術得到更好的互動與反饋。芬蘭政府及學術界更是已展開 6G 無線通訊技術的研發,該計畫稱為「6Genesis –支援 6G 的無線智慧社會與生態系統」為期 8 年已獲得 2.5 億歐元的注資,以發展可能的 6G 標準,預計將在 2030 年成真。

新聞作者予刊登媒體:科技新報

網址出處:http://technews.tw/2018/11/01/mediatek-layout-finland-grab-5g-card-6g/

吳政忠:產業垂直利用 創5G藍海

2018/11/16

  • 5G高速公路、設備共享等議題,行政院政委吳政忠昨(29)日表示,5G發展和4G非常不同,目前政院還沒有既定看法,但未來要透過產業垂直利用,創造新藍海,NCC等單位還將繼續與業者溝通,一起找出發展5G的最佳方案。惟政院官員說,共建高速公路是國際上普遍已探討的趨勢。

 

  • 5G應用與產業創新策略(SRB)會議」中建言,政府應該建置5G高速公路,讓業者可共享設備,並提出降低頻譜標金、放寬實驗頻譜、釋出實驗網、軟硬體設備列為投資抵減等4項建議。

 

  • 5G發展重點之一,這個法案通過後,將可孕育垂直運用或是微型運用商。事關未來一、二十年發展,NCC將會進行整體考量,兼顧電信業者和垂直應用廠商的需求。

 

而政院科技辦蔡志宏表示,5G高頻的基地台每座涵蓋率很小,若要建置和4G相同涵蓋率,業者的成本至少要增加1~2倍,成本相當龐大,因此設備共建共用是童子賢反映5G布建困難的期待,連未來競標的方式,也要思考是否作修正調整,否則和過去相同的競標方式,結果很難預測。

新聞作者予刊登媒體:好房網

網址出處:https://news.housefun.com.tw/news/article/149580210838.html

童子賢:5G 時代 氮化鎵具有龐大商機

2018/11/16

台北市電腦公會理事長暨和碩董事長童子賢今(29)日表示,在5G時代,具高功率特性的氮化鎵(GaN)製程製造手機的射頻元件上,是個非常大的商機,且此新商機的開始、因應5G的應用,也讓半導體產業也受到新的關照。

童子賢表示,氮化鎵(GaN)技術更困難,但是若實踐之後,可以達到比較少的耗能、比較高的通訊傳輸效率,對5G產業來說是很必要的,因為傳統的方面,要用矽跟砷化鎵(GaAs)傳輸是有點吃力。

他指出,在5G時代,對科技產業來說,從軟體、硬體到半導體、IC設計等都有很大的應用, 5G不只是新的技術與應用,可以說是個重要的基礎建設。

5G應用與產業創新策略(SRB)會議登場,來自產官學界代表400人參加,今日童子賢也以DiGi+民間諮詢委員會召集人身份進行專題演講。

  1. 新聞作者予刊登媒體:經濟日報
  2. 網址出處:https://udn.com/news/story/7240/3449352

碳化矽元件的市場發展關鍵:晶圓製造

2018/11/16

  1. 發布日期:2018年10月31日
  2. 新聞作者予刊登媒體:CTIMES
  3. 新聞內容:

碳化矽(SiC)基材的元件性能優勢十分的顯著,然而,這些優勢卻始終未能轉換成市場規模,讓這個問世已十多年的高性能元件一直束之高閣。主要的原因就出在碳化矽晶圓的製造和產能的不順暢。

由於物理的特性,因此在生產上勢必要在高溫與高壓的條件下才能生產,一般而言,需要在2000°C以上高溫(矽晶僅需在1500°C),以及350MPa以上才能達成。若透過添加一些特殊的助燒劑,或者氣體沉積的方式,則可使碳化矽燒成溫度降到2000°C左右,且在常壓就能進行。

而目前已在使用的長晶技術則包含高溫化學氣象沉積法(HTCVD),與高溫昇華法(HTCVT)兩種。

以目前良率最高的HTCVD法為例,它是以攝氏1500至2500度的高溫下,導入高純度的矽烷(silane;SiH4)、乙烷(ethane)或丙烷(propane),或氫氣(H2)等氣體,在生長腔內進行反應,先在高溫區形成碳化矽前驅物,再經由氣體帶動進入低溫區的籽晶端前沉積形成單晶。

然而,HTCVD技術必須精準的控制各區的溫度、各種氣體的流量、以及生長腔內的壓力,才有辦法得到品質精純的晶體。因此在產量與品質上仍是待突破的瓶頸。

 

碳化矽晶圓,光長晶的時間,就約需要7至10天,而且生成的高度可能只有幾吋而已(矽晶棒可達1至2米以上),再加上後續的加工製程也因為硬度的影響而相對困難,因此其產能十分有限,品質也不穩定。晶圓短缺與設計經驗不足 影響碳化矽終端晶片發展

然而,最近這五年,碳化矽又開始受到重視,主要就是在電動車這類需要高功率元件的應用陸續浮出檯面,讓人們意識到碳化矽元件在耐高壓方面的優勢。

目前全球僅約有三、四家業者(Cree、Norstel、新日鐵住金等)能提供穩定的產量。中國雖然已著手自產,但在品質方面尚未能趕上美日,因此全球的產能仍十分有限,目前市場也仍是處於短缺的狀況。這也說明了現今整個碳化矽半導體產業的情況,不僅上游晶圓的價格無法鬆動,連帶終端晶片的價格也難以讓多數業者接受。

另一個發展限制,則是由於絕大多數的晶片工程師只熟悉矽元件的晶片開發,但對於碳化矽元件的性能與用途,其實不怎麼清楚,也因為有這樣的知識上的落差,造成碳化矽元件在發展上更加緩慢。

雖然碳化矽的發展仍十分緩慢,但其優異的性能優勢,依然是吸引了部分的業者持續深耕,中國便是其中最主要的投入者,甚至將之列為重點國家政策之一。

目前中國已組成中國寬禁帶功率半導體及應用產業聯盟(中寬聯),並接受中國工信部的委託,積極推行《寬禁帶功率半導體標準》,其中《功率器件用碳化矽同質晶圓》標準是便是中寬聯主推的9項標準之一。

市調單位同樣也看好碳化矽的未來發展,根據TrendForce旗下拓墣產業研究院的預測,2018年全球SiC基板產值將達1.8億美元,而GaN基板產值僅約300萬美元。

不過,SiC材料仍在驗證與導入階段,在現階段車用領域僅應用於賽車上。而看好5G商轉與汽車電子的進一步成長,拓墣產業研究院預期,SiC基板未來五年在通過車廠驗證,以及2020年5G商轉的帶動下,將進入高速成長期。

該機構指出,隨著應用需求的逐步成長,供應鏈已漸漸發展出晶圓代工模式,以提供客戶SiC及GaN的代工業務服務,改變過去僅由Cree、Infineon、Qorvo等整合元件大廠供應的狀況。

2023年 碳化矽元件的應用與品質才能成熟

但對於碳化矽市場的發展時程,目前碳化矽在台灣的發展仍是比較慢,投入與採用的業者都不多,因此仍待時間觀察。至於晶圓材料產能的問題,還需要三年才能改善基板短缺情況,而生產的質量則仍需五年才能改善。而在終端的應用上,則需到2022年左右才會有更多的應用出現。

網址出處:https://udn.com/news/story/6903/3452294

兼具高效能與可靠性 英飛凌打造新一代SiC元件

2018/11/16

  1. 發布日期:2018年10月31日
  2. 新聞作者予刊登媒體:CTIMES
  3. 新聞內

英飛凌自從1992年起,便已經開始投入碳化矽的材料研究。英飛凌大中華區工業電源控制事業處經理郭代原指出,功率元件的技術一般分為平面式(Planar)與溝槽式(Trench)這兩種架構。早期許多開發碳化矽產品的廠商,採用的都是平面式的架構,只不過這種平面式的功率元件架構,其可靠度一直受到市場的質疑。平面式的架構在其閘極氧化層容易產生電子的擾流散射,這樣的缺點往往是造成可靠度不佳的主因,而這也是英飛凌一直對於平面式技術的詬病之處。因此,英飛凌專注於發展溝槽式技術,並將平面式的缺點加以改善。英飛凌採用的溝槽式架構,其特色就是在於能夠兼顧到可靠度,同時也能夠提升能源效率。

儘管碳化矽功率元件可以有效提高能源效率,然而目前其成本偏高卻是最為人所詬病的問題。郭代原說,既然現階段成本偏高,就不能將其應用在對於價格敏感的產品用途上。目前碳化矽功率元件最適合的應用場合,就是對於效能要求要高,且體積要小的產品上。這兩類的需求通常無法用低成本的元件來滿足,因此需要用到這種更好的材料,來提供更高的效能。

 

如設立於城市中的電動車充電站,其所需要的電力非常大,特別是隨著電動車的普及,未來將會大量部屬,因此一旦能源效率差的話,整體就會產生非常高的能源耗損,因此電動車充電站也是對於能源效率非常在意的一種應用。

此外,充電站佈建街道上,特別是在地小人稠的都市中,設備體積不能過於龐大。加上戶外環境惡劣等因素,使得整個充電站設備必須盡可能的縮小體積。這時候,透過碳化矽這樣的功率元件,除了可以有效提高整體能源效率之外,還能進一步縮小設備的整體尺寸與佔地面積。

  1. 網址出處:https://udn.com/news/story/6903/3452359

殼牌與IONITY合作在法國開設首個高功率快速充電站

2018/11/16

  1. 發布日期:2018年10月31日
  2. 新聞作者予刊登媒體:sina新浪新聞
  3. 新聞內容:

世界第一大石油公司殼牌已經與充電網路運營商IONITY達成合作,並在法國國內開設了歐洲首個EV充電站。站內設有8個Shell-IONITY充電樁,這款充電樁充滿電的時間僅為10分鐘,比目前的快充速度快三倍。該項目是殼牌押注電動汽車充電領域的一大動作。按照規劃,在2020年前,將實現在歐洲80個殼牌充電站內安裝500個充電樁。

IONITY公司於2017年11月成立,由寶馬集團、戴姆勒公司、福特汽車公司、大眾集團及其旗下奧迪和保時捷共同合資打造,旨在開發建設一個具備高功率的充電網路,為歐洲地區的電動汽車提供全面支持。此前,殼牌已經在2017年10月完成對荷蘭EV充電公司NewMotion的收購,並開始在英國、荷蘭,以及中國推出自己的快速充電站,並在全球約170個加油站內提供電動汽車充電設施。殼牌表示,公司目標是為全球提供更多更清潔的能源,快速可靠的充電設施,將會使更多人選擇駕駛電動汽車。

網址出處:https://news.sina.com.tw/article/20181031/28664038.html

新材料功率半導體市場 2030年達17倍

2018/3/28

以矽材料為主的功率半導體,在2010年前後被認為發展陷入瓶頸,新材料如SiC、GaN,以及多種組成的GaO(如Ga2O3)系列材料,發展潛力高於矽質材料,特別是電動車需要的高電壓高溫應用,成為功率半導體材料產業的新重心,先進國家的半導體廠逐一投入相關產品的研發。

據日本富士經濟(Fuji Keizai)報告,新材料功率半導體市場,在2017年的規模接近300億日圓(約2.8億美元),隨技術進步,市場應用將快速增加,到2030年預計將超過5,000億日圓,13年成長17倍。

新材料功率半導體中,2017年市場規模最大的是SiC材料功率半導體,主要用途是伺服器電源與通信設備,電車應用也逐漸增加,全球市場規模達275億日圓;接下來因先進國與新興國都積極推動電動車相關產業,電動車與快速充電系統的高電壓設備需求,料將讓SiC功率半導體的主要應用領域,逐步轉向交通工具應用。

由於世界主要車廠的廣義電動車產量,到2030年將達汽車總產量的半數,加上電車或大型變電系統的相關應用,都將帶動高性能功率半導體市場成長,富士經濟估計,2030年全球SiC材料功率半導體市場規模,將達2,270億日圓,是2017年的8.3倍。

新材料功率半導體中,市場規模僅次於SiC材料的新材料,是GaN材料,2017年全球市場規模約18億日圓;由於相關廠商正積極推出600V以上的中高電壓領域產品,隨GaN材料功率半導體產品線漸趨充實,預計GaN材料功率半導體市場會從2019年起快速成長。

GaN材料功率半導體的應用,在直流電變壓器與充電領域漸趨熱門,而工具機與醫療器材等高頻設備需求也將逐漸浮現,估計2030年GaN材料功率半導體的全球市場規模,可達1,300億日圓,是2017年的72.2倍。

而GaO系列材料功率半導體市場,因GaO材料SBD量產將從2018年下半展開,2017年的市場規模趨近於0;目前日本汽車零組件大廠電裝(Denso)正進行GaO材料功率半導體的研究,預計2025年起裝上電動車,因GaO材料性能可望高於SiC材料,2020年代市場成長速度將加快,2030年全球市場規模可達1,450億日圓。

2018/03/19 - DIGITIMES 范仁志/綜合報導

東芝傳增產電源控制晶片,SiC 增至 5 倍

2017/11/6

日刊工業新聞 6 日報導,因看準車用需求增加,故東芝(Toshiba)將擴增電源控制晶片產能,計劃在 2017 年度內(2018年3月底前)將矽(Si)電源控制晶片產能較現行提高 20%,做為次世代產品的碳化矽(SiC)電源控制晶片產能則計劃大幅擴增至現行的 5 倍。電源控制晶片被視為是穩定的市場,加上今後電動車(EV)等車用需求備受期待。

據報導,東芝在出售記憶體事業(TMC)後,電源控制晶片將成為東芝半導體部門的核心事業。2016 年度東芝不含記憶體的半導體事業營收為 3,417 億日圓,其中電源控制晶片營收約 900 億日圓。東芝計劃於 2019 年度將不含記憶體的半導體事業營收擴增至 4,400 億日圓,銷售利潤率(ROS)自 2016 年度的 3% 提高至 7%。

截至台北時間 6 日上午 8 點 20 分為止,東芝跌 1.52% 至 324 日圓,今年迄今漲幅達約 14.5%。

東芝在出售以記憶體為主軸的半導體事業子公司「東芝記憶體(TMC)」後,LSI、類比 IC、電源控制晶片等記憶體以外的半導體事業仍將留在東芝,而東芝於今年 7 月將記憶體以外的半導體部門分拆出去成立「Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation(TDSC)」。

(本文由 MoneyDJ新聞 授權轉載;首圖來源:shutterstock)

石墨烯新應用:讓太陽能板能利用雨水發電

2016/10/3

如何提升太陽能板發電量始終是科學家致力研究的方向,近幾年來太陽能發電的技術進展幾乎都是在於如何提升太陽能板的轉換效率,然而近日「石墨烯」材料,提供一個全然不同的方向,克服太陽能發電的自然天敵—雨天,使得即使在雨天也能利用雨水發電的太陽能板。
「石墨烯」與一般的太陽能板相同,這種新型太陽能電池可在日照時,利用太陽光產生電力,而若天氣進入烏雲密佈或開始下雨時,太陽能電池就能轉換成以石墨烯協助發電的狀態。科學家在太陽能電池表面塗上一層薄薄的石墨烯,而雨水本身帶有一些礦物質,因此當雨水降落在塗上石墨烯的太陽電池表面時,雨水會分離成帶正電與帶負電的離子,其中,帶正電的離子主要為鈉離子、鈣離子與氨鹽基,會沈積在石墨烯表面,而這層帶正電的離子層會與石墨烯的負電電子作用結合,產生類似擬電容(pseudocapacitor)的雙層系統,兩個層之間的電位差大到足以產生電壓與電流。然而,這種太陽能電池最高的太陽能轉換效率僅能達到 6.53%,與目前約可達 20% 左右轉換效率的太陽能電池還無法相提並論,另外,下雨狀態時所產生的電壓也僅能達到數百微伏特(microvolt)。雖然科學家們希望能盡快使這種太陽能電池走出概念階段,但距離商用恐怕還有很長一段路要走。

資料來源:
1. Kelly Hodgkins,‘Raindrops may help power the next-generation solar panel’, Digital Trends, April 10, 2016.

智慧電網與儲能系統為調整臺灣能源結構之關鍵要素

2016/10/3

能源議題最近在臺灣廣受矚目,但屬於尖載發電的再生能源目前尚無法徹底取代傳統能源之基載發電。若想改變能源結構,除了進一步提升再生能源發電量外,智慧電網的結構與儲能系統的配合也不可或缺。

http://www.energytrend.com.tw/sites/energytrend.com.tw/files/2014-05/pic2.png
圖1、民國102年臺灣8月台灣用電狀況(資料來源:臺灣電力公司)
能源依發電特性可分為:滿足基本用電需求的基載發電、快速啟動以滿足尖峰需求的尖載發電,以及介於兩者之間可調度的中載發電。民國102年時,臺灣各種發電容量比例如圖1所示,燃煤、燃氣及核能占發電量近九成,包括再生能源在內的其他發電型態僅有11.7%
就比例而言,約兩成的基載發電來自核電,若想降低核電比例,剩餘的基載發電需求須由燃煤或燃氣補齊,如此一來將增加對燃煤與燃氣的依賴,影響碳排放量。核四的作用是遞補核一、核二廠於112年先後退役後所留下的北部基載發電空缺。在配電、用電結構不變的前提下,若不建核四,113年後北部將出現的6萬瓩容量空缺將成能源問題所在。再生能源屬尖載發電。以全球經驗來說,一定規模的太陽能發電可成為準中載發電,一定規模的風能可視為準基載發電,但兩者在臺灣皆未達標準。再生能源大幅提升發電量,才有可能補上113年後的6萬瓩容量空缺。若想讓再生能源進一步跳脫尖載發電,提升為中載發電以減輕對其他能源的依賴,目前看來,建構智慧電網與儲能系統提供了一條非走不可但似乎可行的道路。
資料來源:
1. 國家中山科學研究院產學研合作/分包/委託研究計畫期末報告,家戶型儲電系統關鍵模組開發,CSIST-013-V203,2015

無線充電簡介

2016/10/1

無線充電包含感應式、共振式、微波傳輸式等等類型,基本原理都是利用交變電磁場的電磁感應來實現能量的無線傳輸。感應式的無線電能傳輸是目前比較成熟的技術,很多手機無線充電、甚至我們常見的電磁爐就是利用的這種原理。由於數碼設備空間小,接收線圈也小,加上充電設備功率小,所以通常充電的距離近(甚至需要與充電座接觸),不過相對電磁輻射也小。
共振式則是麻省理工提出的充電技術,利用電磁感應現象加上共振的原理提升無線充電的效率。共振傳輸的距離比普通感應式更遠一些,而麻省理工目前正在進行小型化的研究,對於車長好幾米的電動車來說,這方面的技術壓力倒不是太大。
微波傳輸式也是無線電力傳輸的一種方式,只不過受到發送功率等方面的限制,並未大規模實用化。微波傳輸的最大好處就是傳輸距離遠,甚至可以實現航天器與地面之間的能量傳輸,同時還可以實現定向傳輸(發射天線有方向性),未來前景值得期待。
傳輸效率是所有無線充電都面臨的問題,對於電動車這樣充電功率更大的應用來說更是如此。電能首先轉換為無線電波,再由無線電波轉換成電能,這兩級轉換都會損失不少的能量。
電磁相容也是無線充電需要解決的技術瓶頸之一。電磁波很容易產生洩漏,當大功率的車用無線充電設備運行時,也會對周圍的生物和電子設備產生影響,甚至會危害人體健康。利用封閉的自動智慧化車庫安裝無線充電設備是解決電磁相容比較好的途徑,不過成本也相對高昂。

資料來源:
1. 詳解電動汽車無線充電技EnergyTrend,http://www.energytrend.com.tw/knowledge/20150521-11329.html

氮化鎵功率元件面臨的技術挑戰

2016/10/1

氮化鎵元件有機會成為高功率元件/模組產業的亮點,基於材料本身的優越特性使得氮化鎵功率元件具有低導通電組、高速切換頻率、高崩潰電壓及高溫操作等優越特性。但氮化鎵元件要大量導入應用仍須克服以下幾個挑戰,方能取代現有功率元件或是導入高階市場應用,主要的挑戰簡要說明如下:


1.元件的電流崩潰問題:一般常開元件型功率元件需給以反向閘極偏壓控制元件導通與否,而使用於通訊之功率放大器(PA)元件,則需要極大的反向偏壓進行切換,導至閘極金屬與鈍化層表面產生電子陷阱(electron trap)現象,嚴重時形成導電路徑並使閘極漏電流增加,進而降低了通道電流密度,稱為元件的電流崩潰現象。(圖一)
 
圖一、氮化鎵元件電流崩潰現象示意圖
from  R. Vetury, N.Q. Zhang, S. Keller, and U.K. Mishra, Electron Devices, IEEE Transactions on, vol. 48, no. 3, pp. 560-566, 2001.
2.常閉(Normally-off)操作特性:電力電子元件基於安全的考量,於電路應用時多使用常閉元件,以避免元件誤作動問題(如車輛馬達驅動),但由於2DEG的常開特性,很難產生常閉型元件,而目前無論是增強型(E-mode)或是串疊(Cascode)電路架構下的常閉型氮化鎵元件理論上都面臨崩潰電壓下降及低導通電阻不易達成等問題。

3.元件封裝之整合性問題:目前常見之氮化鎵功率元件為水平式結構,透過2DEG高電子遷移率特性達成元件高功率輸出目的,此類元件的封裝方式與一般元件不同,錯誤的封裝將導致元件特性不易發揮,並產生高雜散電感及高溫操作可靠度下降等問題。此外,目前運用碳化矽與氮化鎵所研發的功率元件,隨著操作頻率的提升,元件寄生效應的後果也日趨嚴重,需透過正確的封裝方式來加以降低,方能於市面上銷售。

光伏(Photovoltaic, PV)發電系統簡介

2016/10/1

傳統市電並聯太陽能光伏(PV)系統轉換器架構可分為如圖1所示之幾種架構,圖1 (a)所示為集中式架構,輸入部分由多組光伏模組組成多組串列且並聯,由一組直流至直流轉換器集中作最大功率點追蹤,再藉由一市電併聯變流器(inverter)饋入市電,此架構優點為電路簡單、控制容易與電路效率高,適用於較大功率之場合,缺點為模組易受模組串列特性不匹配及遮蔽效應而大量減低其效率。為改善模組特性不匹配及遮蔽效應,圖1 (b)採用多串(multi-string)DC-DC轉換器及集中式變流器架構,每一光伏模組串列均有個別之直流至直流轉換器作最大功率點追蹤,再由同一組市電併聯變流器饋入市電,與集中式架構相較,圖1 (b)架構由於可以減緩各模組串列之不匹配,具有較佳之發電效率,但電路較集中式為複雜。圖1 (c)則進一步將圖1 (b)之變流器改為分散式,稱為多串式架構,與圖1 (b)相較,除同樣具有較多之MPPT 數目減緩模組特性不匹配及遮蔽效應之優點外,變流器之數目較多因此可避免單一變流器故障造成整個系統中斷,而且散熱較為分散,散熱處理較為容易,另外變流器容量較低,元件較便宜且較易取得。然而圖1 (b)及圖1 (c)採用多組光伏模組串聯仍然具備模組特性不匹配及遮蔽效應問題,圖2顯示部分遮蔽對多組光伏模組串連發電之影響,其顯示串連模組數目愈多,單一模組被遮蔽所造成發電量降低之比例愈顯著,而且P-V曲線具有雙尖峰,易造成MPPT追蹤之錯誤。

 
(a) 集中式架構
 
(b) 多串式DC-DC轉換器及集中式變流器架構
 
(c) 多串式架構
圖1 傳統市電並聯太陽能光伏系統轉換器架構

 

 遮蔽效應
圖2 部分遮蔽對多組光伏模組串連發電之影響

為改善上述組特性不匹配及遮蔽效應之影響,圖3採用微型變流器(micro inverter)架構,單一光伏模組便可以藉由一變流器將所發之電力直接饋入市電,此架構具有以下優點:
1. 較高之系統效率,無部分遮蔭及模組匹配之問題。
2. 轉換器無高壓及高容量之電解電容,壽命較長。
3. 較高之系統可靠度,單一點的故障不會照成整個系統需要停機。
4. 較大之擴充彈性,不需一次購置大量之模組。
5. 大量簡化裝機之機構及程序,大量降低設置時間且安裝及維修較容易及方便。
與集中式方式相較,有研究指出此架構整體之發電效率因為MPPT效率之提升可以達30%以上,另外其亦非常適合都會區BIPV (building integrated PV)系統之應用,可以充分利用建築物各面向之面積發電,分散式之MPPT可以適應各建築物面向,且提供較可行之維修方便性。

 
圖3 微型變流器架構

微型變流器雖然有諸多優點,但目前推廣最大的阻力來自於成本尚無法與一般傳統圖1之方式抗衡,另一種折衷方式為如圖4所示模組式DC-DC轉換器為基礎之優化器(optimizer)配合集中式DC-AC變流器架構乃因應而生,與微型變流器相同的是其均有位於模組後方具有MPPT功能之DC-DC轉換器(此處稱為優化器),不同的是優化器乃將電力轉換為直流,再多組優化器集中藉由一組較大型之變流器連接至電網。此方式兼具微型變流器之高發電效率與集中式發電成本較低之優點。

 
圖4 優化器配合集中式變流器架構
資料來源:
1.尤元甫,多功能微型變流器之研製,國立聯合大學碩士論文,2014.

以Mist-CVD開發出電力損失極小之氧化鎵電力元件

2016/9/21

傳統的化學氣相沉積法(Chemical Vapor Deposition;CVD)是在真空狀態下藉反應氣體間的化學反應產生所需要的薄膜,但大面積化有其困難,花費成本大也是問題點之一。相對於CVD,霧化化學氣相沉積法(Mist Chemical Vapor Deposition;Mist-CVD)是將液體霧化之後再應用至成膜製程上。由於原料為液體,原料的選擇性大幅提高,不需真空處理亦使得大面積化變得可行,有助於降低成本支出。
霧化化學氣相沉積法的應用範疇之一即氧化鎵(Gallium Oxide)半導體。雖然被認為將取代矽的次世代電力元件-碳化矽(Silicon Carbide;SiC)、氮化鎵(Gallium Nitride;GaN)等的技術開發不斷演進,但日本 FLOSFIA 公司開發出能隙(Band Gap) 4.9 ~ 5.3eV(矽1.1 eV),低損耗性指標「Baliga性能指數」3444以上(GaN 870),電力損失極小的氧化鎵,並成功開發出世界最小導通電阻 0.1mΩ・cm2 的二極體(Diode)。相較於 SiC 二極體(0.7 mΩ・cm2),可降低 86% 的導通電阻。小型化亦使得封裝面積縮小,生產成本、設備投資等都可望相對降低。
此外,去年10月 FLOSFIA 在分離式元件(Discrete Devices)的開發亦已大有進展,今年 10月起將展開有價樣品的販售,並預計在 2018年建立完成量產體制。

出處 : 材料世界網

台灣IT産業急著找出路

2016/5/23

台灣IT企業的增長正迎來轉折點。19家主要企業4月的合計銷售額連續6個月低於上年。由於美國蘋果增長放緩以及提升技術實力的中國大陸企業的崛起,IT産業迅速出現結構變化。各企業為尋找新的商機,已著手培育新業務和拓展新興國家市場。
 

台灣企業是IT産業的幕後推手(台積電的半導體工廠,該公司提供)

「可穿戴、虛擬現實(VR)、物聯網(IoT)和車載電子設備非常具有潛力」,電子産品代工(EMS)廠商台灣和碩聯合科技首席執行官(CEO)程建中在5月10日的記者會上,不斷列舉出新領域。該公司憑藉「iPhone」等蘋果産品的組裝嶄露頭角,但4月銷售額比上年同月下降17%。擺脫對智慧手機的過度依賴成為當務之急。


台灣企業在以半導體為代表的電子零部件和電子産品代工等世界IT産業的産業鏈中是不可缺少的存在。這些企業曾保持穩步增長,但自2015年下半年開始,明顯陷入苦戰。

 形勢尤為嚴峻的是液晶面板相關企業。群創光電和友達光電(AUO)在1年多時間裏,月度銷售額持續低於上年。據台灣當局相關人士表示,由於中國大陸企業提高了技術實力,因此「出現了台灣企業被當地供應鏈排除在外的趨勢」。

群創光電是世界最大代工企業鴻海精密工業的旗下企業。鴻海4月決定收購夏普。鴻海方面看好具備技術實力的夏普和擅長量産的群創光電産生的協同效應,但這同時也體現出該公司的危機感,即如不採取任何舉措的話,可能遭到淘汰。
 

 

台灣智慧手機廠商宏達國際電子(HTC)4月減收58%。受智慧手機銷售下滑影響,連續13個月減收30%以上。該公司試圖通過虛擬現實(VR)業務尋找活路,4月初首次開始供貨頭戴式VR設備。該公司首席財務官張嘉臨表示,希望在增長可能性較高的領域,取得長期的成果。2015年受業績低迷的影響,該公司裁減了約15%的員工。如果在新領域無法取得成功,再次裁員的壓力將出現增強。

另一方面,也有一部分台灣企業獲取增長市場的戰略奏效,表現堅挺。專注於智慧手機的「大腦」——大規模積體電路(LSI)設計的聯發科技4月的銷售額大幅增長52%,從單月數據來看創歷史最高紀錄。

該公司在對智慧手機的設計提供支持的同時銷售本公司的廉價晶片,被稱為「廉價智慧手機的幕後推手」。雖然競爭日趨激烈導致的利潤率下滑成為課題,但是銷售規模卻出現擴大。在印度,聯發科技從當地智慧手機廠商獲得了需求,擴大了收益,為IT企業擺脫困境指出了一條道路。

受面向蘋果的訂單疲軟影響,4月減收11%的全球最大的半導體代工生産企業台灣積體電路製造(TSMC)對於前景持樂觀態度。該公司相關人士表示「下滑在預料之中。從下半年開始最尖端産品的需求將出現增長,也正加緊開拓印度和印尼的中低價位手機用半導體需求」。

台積電積累了被稱為「圖書館」的無數的設計技術和專利信息。將面向IC晶片設計公司和終端廠商提供技術和信息,對智慧手機開發提供支持,「相比與其他公司合作,産品化的時間將大幅縮短」(台灣的半導體廠商)。發揮自身強項也是能否實現業績復甦的關鍵所在。

資料來源:日經中文網 2016/05/23
 

華燦將與澳大利亞公司合作研發氮化鋁在LED上的應用

2016/4/28

澳大利亞公司BluGlass有限公司宣布,它將與中國領先的LED芯片廠商華燦光電合作,探索氮化鋁(AlN)低溫沉積在高亮度LED上的應用,並探索RPCVD在綠色LED生產上的優勢。通過該合作協議,華燦光電將為BluGlass提供4英寸晶圓產品,並製造用於測試的LED器件。

  

  華燦光電探索RPCVD技術用於LED生產

通過該協議,BluGlass打算為華燦光電系統演示其具備成本和性能優勢的低溫遠程等離子體化學氣相沉積(RPCVD)技術,可用於綠色LED的p-GaN層低溫沉積。該公司還計劃探索在藍寶石襯底上採用氮化鋁(AlN)低溫沉積用於高亮度LED的製造。

BluGlass 2015年從澳大利亞悉尼麥考瑞大學三族氮化物部門獨立出來之後,研發了一種在玻璃襯底上使用遠距離等離子低壓化學氣相沉積(RPCVD)氮化鎵(GaN)和氮化鎵銦(InGaN)等材料的低溫工藝。此工藝生產的發光二級管(LED)和太陽能電池具有節省成本、吞吐量大和效率高等優勢。BluGlass擁有該項技術在美國、中國、歐洲和日本等主要半導體市場的專利權。

而華燦光電是中國著名的LED芯片製造商,公司致力於研發、生產、銷售以GaN基藍、綠光系列產品為主的高質量LED外延材料與芯片,擁有國際領先的技術研發能力和成熟的生產工藝。

據悉,兩家公司預計發展需要若干次迭代以演示其性能的能力。華燦將使用BluGlass的新RPCVD腔室設計,以提高PRCVD沉積的均勻性用來製造LED。華燦預計在未來幾個月內委託BluGlass打造RPCVD設備,雙方將攜手合作,改進工藝,促使BluGlass系統能夠以低成本製造高效率高亮度的綠色和白色LED。

資料來源:阿拉丁新聞 2016/04/28

CISSOID 向Thales 交付第一個 SiC 智慧功率模組

2016/4/18

高溫及長壽命半導體解決方案的領先供應商公司宣布,向Thales Avionics Electrical Systems交付首個三相1200V/100A SiC MOSFET智能功率模塊( )原型。該模塊在Clean Sky Joint Undertaking項目的支持下開發而成,通過減小重量和尺寸,該模塊有助於提高功率轉換器密度,從而支持多電飛機(More-Electrical Aircraft)中的發電系統和機電致動器。

此   可讓柵極驅動器與功率晶體管完美整合,從而利用碳化矽(SiC)的全部優勢,即低切換損耗和高工作溫度。憑藉HADES2®隔離式柵極驅動器(該產品綜合了多年的SiC晶體管驅動開發經驗),並結合先進的封裝技術,使功率模塊在極端條件下實現可靠運行。

對於此航天級模塊,已選擇三相功率轉換器拓撲結構,同時,對於混合動力汽車(HEV)和鐵路項目,正在研究其他拓撲結構。在這個三相拓撲結構中,6個切換位置中的每個都包括一個100A SiC MOSFET晶體管和一個100A SiC肖特基續流二極管。這些器件可承受高達1200V的電壓,為540V航天直流總線提供足夠的防過壓冗餘,而且此模塊在設計上可輕鬆使用1700V/150A SiC器件進行升級。晶體管的典型導通電阻為12.5mΩ或8.5mΩ,取決於其額定電流是100A還是150A。

在模塊的設計中還特別注意了熱工方面的問題。首先,所有選用的材料都允許在較高結溫(高達200°C,峰值為225°C)下可靠運行,以降低冷卻要求。這種選材還使該模塊能耐受機體和儲存溫度較高(150℃)的情況。最後,該模塊基於AlSiC基板、AIN基片和銀燒結等高性能材料,以提供與SiC器件之間近乎完美的熱膨脹係數(CTE)匹配,以及耐熱方面的高魯棒性和功率循環表現。

在同一個中協同化設計柵極驅動器和功率模塊使可以優化柵極驅動器電路,並且在考慮功率模塊的寄生電感的同時最大限度減少這種電感(如可能)。最大限度減少寄生電感可更快切換SiC晶體管並降低切換損耗。IPM還可為電力電子設計者提供一種即插即用解決方案,使他們在設計柵極驅動器板時節省大量時間,而使用SiC晶體管設計柵極驅動器板是非常具有挑戰性的。這樣,用戶可集中精力設計充分利用SiC優點的高密度功率轉換器。

Thales Avionics功率轉換器設計團隊經理Taoufik Bensalah表示:“很高興能夠在Clean Sky項目體系中與團隊合作。他們可以非常靈活地為我們提議相關解決方案,滿足多電飛機對新一代高密度功率轉換器的要求。”CISSOID工程副總裁Etienne Vanzieleghem補充道:“對於和Thales開展的這次成效顯著的合作,以及我們在規範這個IPM時進行的開放性討論,我們都感到非常愉快。我們還要感謝Clean Sky項目使這次合作順利成行,這也是CISSOID在結合封裝和電路設計專業知識方面的一個良好範例。這個項目還提供了一個機會,增進了我們與塔布(CISSOID封裝團隊所在地)的PRIMES平台之間的合作關係。”

資料來源:EEPW 2016/04/18

環球晶圓展寬能隙半導體元件關鍵材料

2016/4/11

環球晶圓公司將在「LED TAIWAN 2016」功率元件製造專區中,展出寬能隙半導體元件(Wide Bandgap Semiconductor Device)關鍵材料最新的研發成果。

環球晶圓為全球前六大半導體矽晶圓材料供應商,向來積極深耕具前瞻性之基板材料,此次專題展覽,將完整呈現環球晶圓致力發展寬能隙功率半導體關鍵材料,在功率半導體的產品研發與技術推進。

展會中,環球晶圓將依功率元件的應用功率,分別展出矽(Si)、氮化鎵(GaN)及碳化矽(SiC)的產品。矽產品將展出3”~ 12”晶圓,包括磊晶片、退火片、拋光片及SOI;氮化鎵產品將展出6”及8” Crack Free GaN/Si;及碳化矽產品將展出晶球及雙拋晶片。並將於展場上說明功率半導體市場需求的關鍵材料、技術及產品等相關資訊。

此外,環球晶圓營運暨研發副總經理徐文慶博士,將於4月13日13:30於功率元件創新技術發表會上,發表「寬能隙功率半導體的關鍵材料」的主題演講,將針對寬能隙功率半導體元件之關鍵材料,進行技術探討、產品應用領域介紹,並介紹環球晶圓於功率半導體全域應用的產品佈局及市場地位。

資料來源:聯合財經網 2016/04/11

ROHM開發出SiC驅動用AC/DC轉換器控制IC

2016/4/9

日本ROHM公司近期開發出大功率(高電壓×大電流)逆變器和伺服等工業設備中日益廣泛應用的SiC-MOSFET驅動用AC/DC轉換器控制IC“BD7682FJ-LB”。 本產品搭載SiC-MOSFET的AC/DC轉換器可以解決以往控制電路分立元件數量過多的問題。 因此,該產品的推出將會進一步對實現節電與小型化的AC/DC轉換器市場帶來新的價值,因SiC功率半導體的普及而帶來的節電化與小型化做出貢獻。

本產品具備豐富的保護功能,不僅可在一般工業設備使用的AC400V條件下工作,還可在更能發揮SiC-MOSFET特性的AC690V高電壓條件下運行,有助於提高所有工業設備的可靠性。

在高耐壓範圍中,SiC-MOSFET與Si-MOSFET相比,具有“開關損耗與導通損耗少”、“可支持大功率”、“耐溫度變化”等優勢,基於這些優勢,當SiC-MOSFET用於AC/DC轉換器和DC/DC轉換器等中時,可帶來更高的功率轉換效率、散熱器件的小型化、高頻工作,使線圈更小等更節電、零部件數量更少、安裝面積更小等效果。

資料來源:  ROHM半導體(上海)有限公司網站(2016-04-09)  (夏宏中提供)

藍海市場新觀點:聯勝光電、奧特維聚焦 UV LED 車用市場

2016/3/29

有鑑於UV客戶對於產品的整合性需求,HPO為了給客戶更棒的產品使用感受,同步提供UV封裝及系統模組的整合性產品服務,封裝部分由UVT(奧特維科技)服務UV全系列的產品封裝,UV封裝波段由360~430nm、功率由1W~30W的業界領先超高功率UV單晶封裝產品,全系列搭配UVT專門為超高功率的共晶製程對於電流乘載能力遠超過一般奈米銀膠的2倍以上,提供客戶高性價比的UV封裝體。UVT獨有的封裝服務提供了客戶多樣化的封裝產品選項,K1、3535、5050……..等,*UVT UV產品摘要:

 

UVT不僅提供了多樣的UV封裝產品,更提供了與世界領先大廠同步的共晶製程產品,克服了錫金共晶受限於版材平整度及錫金厚度及成本因素,無法做到大尺寸的封裝,在普遍業界還採用銀膠製程進行大尺寸封裝的現階段,HPO目前已開始提供單晶客製化的共晶UV產品,協助客戶佔領高階應用UV領域。

*UVT共晶製程與銀膠製程的耐電流能力差異,達到200%的電流乘載

 
 

針對UV模組開發,UVT也協助客戶提供免費UV光學模擬、機構設計方案及豐富的UV模組開發經驗,讓客戶可以最省資源方式進行產品開發。

(UVT光學模擬服務)

因應UV市場門檻高良率低的問題,UVT奧特維科技致力提供”服務”為主的LED專業高功率封裝廠,團隊對於UV LED封裝研發有著多年的經驗,搭配聯勝UV晶片已提供UVA 365~430nm具競爭力的產品組合,也可彈性配合客製化量身方案,封裝產品上發展高性能及差異化產品,切入量小但高技術及高附加價值的市場,封裝能力上採用氮化鋁複合陶瓷搭配共晶製程的強固封裝,具有優異的耐高電流驅動及耐UV能力,在8A電流驅動下,可達5,000mW超高功率輸出。結合聯勝光電高光效UV晶片及封裝一條龍服務客戶。

 

結合UVT(奧特維科技)專業UV封裝,奧特維科技專注在主要市場(1)專門的紫外光LED Total solution (2)免電路車用LED封裝 (3)電路及發光二極體整合型LED ICOB封裝(4)差異化客製化LED封裝產品,建立成為ODM的服務型LED封裝廠。

資料來源:LEDInside

三菱電機開發内置逆變器的新型EV用馬達,構成逆變器的晶體管和二極管全部使用SiC

2016/3/29

機開發出了內置逆變器的新型EV(純電動汽車)用馬達,構成逆變器的晶體管和二極管全部使用SiC(碳化矽)。新馬達的特點是輸出功率為60kW,而體積只有14.1L,實現了業界最小尺寸。目標是在2018年前後實用化。

圖1 此次開發的新型馬達

與以前使用矽元件的逆變器相比,SiC逆變器的效率更高,因此發熱少,有利於實現小型化。以前的EV用馬達與逆變器各自獨立,逆變器和馬達的合計體積達到25L左右,而新馬達的體積縮小了44%,效率也可提高數個百分點。

圖2 使用矽逆變器的傳統馬達

圖3 新型馬達的冷卻水水流路線示意圖

為了實現小型化,此次採用了新的冷卻系統。以前的冷卻系統採用先向溫度較高的逆變器通入冷卻水,再使冷卻水流向馬達的方式。此次則採用使冷卻水在馬達和逆變器合為一體的圓筒形機殼外周,平行地流向逆變器部分和馬達部分。據三菱電機介紹,由於逆變器的發熱量更大,因此,機殼中冷卻水的路徑在逆變器部分配置得更加密集。

三菱電機打算在2018年前後將此次開發的EV用馬達實用化。目前,實用化面臨的課題是降低SiC元件的成本,到2018年,SiC元件的成本有望接近Si元件的水平。

資料來源:日經BP 2014/02/19

治PM2.5 垃圾車裝濾煙器

2016/3/24

垃圾車散發出來的臭味和不斷排放廢氣,常讓民眾倒垃圾時像在考驗「閉氣功力」,台北市環保局從去年開始陸續替50輛老舊垃圾車加裝「碳化矽濾煙器」阻絕黑煙,改善率接近百分之百,比新車排放標準高,未來計畫分批將剩餘244輛3期柴油垃圾車加裝濾煙器,全數完成後,估計每年可減少1400公斤PM2.5。

世界衛生組織已將柴油車排放的黑煙列為第一類致癌物質,環保局第一科長顏伶珍說,以日本東京都及鄰近縣市為例,2002年制訂柴油車懸浮微粒濃度標準,禁未達標準的柴油車上路,強制加裝濾煙器,成為10年間PM2.5濃度降低50%的重要政策。

治PM2.5 垃圾車裝濾煙器

垃圾車散發出來的臭味和不斷排放廢氣,常讓民眾倒垃圾時像在考驗「閉氣功力」,台北市環保局從去年開始陸續替50輛老舊垃圾車加裝「碳化矽濾煙器」(見圖,張立勳攝)阻絕黑煙,改善率接近百分之百,比新車排放標準高,未來計畫分批將剩餘244輛3期柴油垃圾車加裝濾煙器,全數完成後,估計每年可減少1400公斤PM2.5。

目前北市還有244輛3期垃圾車等待加裝濾煙器,顏伶珍指出,安裝濾煙器後,汙染改善成效顯著,50輛垃圾車測試排氣的不透光率平均值0.006,遠低於3期車標準,比5期新車標準0.6低許多,平均排煙率改善達99%以上。

顏伶珍說,每個濾煙器要價25萬元,由環保署補助,1個濾煙器使用平均可超過5年,昨環保局測試加裝濾煙器的老舊垃圾車,排氣不透光率僅有0.001。

環保局長劉銘龍表示,這次垃圾車加裝濾煙器成效良好,後續研議推廣至市區老舊公車、大客車及貨車,今年已向環保署爭取200輛垃圾車安裝計畫。

資料來源:中國時報 2016/03/24

取代舊式功率元件 特定應用MOSFET效率更高

2016/3/21

金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)正經歷重大改變。業界採取兩種截然不同的方法來達到更高效能,首先是經由改善矽材料和製程技術,以克服現有產品的限制,另一種方法則是開發更好的元件封裝方式。

EPC推出60V單片GaN半橋元件

2016/3/21

EPC推出EPC2101 60V強化型單片GaN功率半橋元件。透過整合兩個eGaN功率FET到單一裝置,互連電感和印刷電路板的空隙,使晶體管在電路板佔用的面積減少50%。 EPC2101是理想的高頻DC-DC轉換器,該元件增加效率(特別是在較高的頻率)與功率密度,也同時降低了組裝成本。當系統在500kHz頻率下開關從28V轉至1V之降壓轉換時,電流14A時系統效率接近87%,而電流30A時則超過82%。而與其他元件相比,EPC2101以減少50%面積的大小,達到同等的效率。 每個EPC2101半橋元件的裝置,都具有60V的額定電壓。FET上方有一個典型8.4mΩ 的RDS(on),而FET下方則是2mΩ 的RDS(on)。高側FET的尺寸是低側裝置的四分之一,優化DC-DC的轉換效率。EPC2101採用的是晶片級的封裝,以提高開關速度與散熱性能,並且是唯一尺寸為6.05 mm x 2.3 mm即可增加高功率密度的元件。

鎂、氧等有助於鋁與氮化鋁的接合

2016/3/16

東京大學于2016年3月10日宣佈,以原子水準直接觀察鋁(Al)合金與陶瓷氮化鋁(AlN)基板的異材接合,發現在其界面上偏析的鎂(Mg)的單原子層使兩種材料的接合更加牢固和穩定。

金屬與陶瓷的異種材料接合部件被各種結構件及電子元器件等採用。尤其是混合動力車(HV)及純電動汽車(EV)等的功率模組用絕緣電路板上,採用了鋁與氮化鋁基板等的接合體。要想進一步提高這種材料的機械特性、熱特性和可靠性,就必須使鋁與氮化鋁的接合界面變得更加穩定並進一步提高性能。而關於鋁合金與氮化鋁基板以原子水準如何接合,還有很多未解開的謎團。

此次,通過組合擁有1埃(10-10m)以下解析度的電子解析度掃描透射電子顯微鏡法(STEM)和超高感光度X射線成分分解方法,在鋁合金與氮化鋁的接合界面上以原子水準分析了成分分佈。結果發現,在界面上,不僅雜質——鎂原子形成了單原子層結構,氧原子也在周圍形成了層狀結構。

由此可知,鋁合金與氮化鋁基板的界面上不僅有鋁與氮化鋁的接合,雜質——鎂及氧原子隨著在界面附近增多,也形成了原子水準的界面遷移結構,使接合變得更加牢固。另外,通過採用第一性原理計算的理論分析也可以得出這樣的結論:與單純的Al/AlN接合相比,上述結構可以使界面變得更加穩定。

微量雜質元素對異材接合有很大影響這一新發現將從原子水準為形成穩定的金屬/陶瓷界面提供指導,為今後開發功率模組用絕緣電路基板及提高性能做出很大貢獻。另外,此次研究中採用的成分分析技術在物質科學及材料工學等很多領域都將成為強有力的分析技術。

此次的成果是東京大學與三菱材料、日本電子合作研究獲得的。已于3月10日(日本時間)刊登在英國自然出版集團(NPG)發行的學術期刊《科學報告》(Scientific Reports)上。

資料來源:日經技術在線

歐盟為5G打造III-V族CMOS技術

2016/3/8

歐盟(E.U.)最近啟動一項為期三年的「為下一代高性能CMOS SoC技術整合III-V族奈米半導體」(INSIGHT)研發計劃,這項研發經費高達470萬美元的計劃重點是在標準的互補金屬氧化物半導體(CMOS)上整合III-V族電晶體通道。其最終目的則在於符合未來的5G規格要求,以及瞄準頻寬更廣、影像解析度更高的雷達系統。

除了IBM (瑞士),該計劃將由德國弗勞恩霍夫應用固態物理研究所Fraunhofer IAF、法國LETI、瑞典隆德大學(Lund University)、英國格拉斯哥大學(University of Glasgow)以及愛爾蘭丁鐸爾國家研究所(Tyndall National Institute)等組織聯手進行。

以IBM與隆德大學為主導的這項計劃可分為兩個階段,IBM專注於傳統平面電晶體原型與III-V族通道,而隆德大學則將深入研究垂直III-V族電晶體通道的可用性。

「首先,合作夥伴們將先共同確定水平或垂直電晶體原型是否最具有遠景,」IBM的科學家Lukas Czornomaz介紹,「接著,我們將聯手在三年計劃屆滿以前推出一款射頻(RF)測試電路,例如功率放大器(PA)。」

IBM有信心其平面方法將可發揮效用,因為該公司已經在一份去年發表的研究報告(該報告主題為IBM Scientists Present III-V Epitaxy and Integration to Go Below 14nm)中證實了這一途徑在14nm及其後的可行性。

IBM的製程途徑是透過其所謂的「模板輔助選擇性外延」(TASE)技術。研究人員在矽基板上得以相容前閘極(gate-first) CMOS的理想III-V族電晶體通道所在位置生長氧化物銅絲。接著再用III-V材料塗佈奈米線,使其僅在1奈米級或埃級的區域接觸基板。最後,研究人員從III-V塗佈奈米線內部移去氧化層,因而使III-V族奈米管電晶體通道準確地位於正確位置。

IBM預期,毫米波(mmWave)的RF性能功耗水準比目前更低得多,不僅可用於促進5G進展,同時還可用於認知電腦、下一代物聯網(IoT)以及基於雲端的支援平台。

INSIGHT計劃的既定目標在於使CMOS擴展到超越7nm節點以後,從而開啟一個以超高性能SoC服務為基礎的全新應用範圍。除了IBM與隆德大學,包括Fraunhofer、LETI、格拉斯哥大學與丁鐸爾國家研究所等其他合作夥伴也分別為這項計劃貢獻在III-V族CMOS方面的專業知識與技術。

資料來源:EE Times 2016/03/08

淺談材料領域2016年八大關注點

2016/2/25

材料的進步是各個領域科學發展與應用推廣的物質基礎,近年來世界各主要國家針對材料科學紛紛制定了重點科技發展戰略,如美國的"材料基因組計劃"、歐盟的"石墨烯旗艦計劃"等。上海市科學學研究所技術預見研究團隊參考國際有關機構的評述,結合上海專家團隊意見,提出材料領域2016年十大關注點。

1、快速崛起的第三代半導體材料 第三代半導體材料是以寬禁帶為特點的一類半導體材料,包括碳化矽(SiC)、氮化鎵(GaN)、氧化鋅(ZnO)、金剛石、氮化鋁(AlN)等代表性材料。這一特點使得第三代半導體材料的同第一代(Si)、第二代(GaAs、InP)半導體材料相比,具備更高的擊穿電場、熱導率、電子飽和速率及更好的抗輻射能力。宏觀表現出來,就是在高溫、高頻、高輻射劑量及大功率等傳統半導體材料(尤其是SI)難以勝任的場合具有顯著優勢。 以最典型的SiC材料為例。SiC能夠帶來能夠更高的光電轉換效率,用於LED照明可降低40%的成本,應用於太陽能發電則可降低25%以上的轉換損失。SiC還能夠減少功率元件的電力損失,應用於超高壓直流輸電和智慧電網領域可降低60%電力損失,並提高40%的供電效率;應用在家電、高鐵、新能源汽車、工業電機等領域也可實現20~50%不等的節能效率。效率的提高也會帶來器件體積的減少,例如用於電腦介面卡就可減少80%的體積。 贊助內容 2014年起,美國就成立了以SiC為代表的第三代寬禁帶半導體產業聯盟,目前已經獲得了美國各級政府的1.4億美元的投資。日本政府則更早認識到了SiC的重大意義,將其視為未來節能戰略的重要技術,並在2013年將其納入了"首相戰略"。

2、實用性步伐加快的石墨烯材料 石墨烯是一種二維碳材料,具有超薄、柔性、高強度、導電導熱性好、透光率好等獨特效能,被認為有望在多個科研和產業領域帶來革命性進展。目前主要關注的潛在應用方向包括:新一代積體電路的基礎材料、新一代觸控式螢幕的透光導電膜、高效導熱膜、改善電池效能的新增劑等。石墨烯產業的發展也獲得了全球各主要國家的重點關注。中國石墨烯製造相關的市場活動和產業計劃呈遍地開花之勢,目前已經有企業發展到了噸級生產能力。重慶已經生產了首批採用了石墨烯觸屏、電池和導熱膜的手機。石墨烯超級電池在新能源汽車的試驗中也實現了充電8分鐘續航1000公里的顛覆性表現。石墨烯場效應晶體管在實驗室中也顯示出了高達155G的超高主頻。 贊助內容 當然,目前石墨烯的發展還存在許多關鍵性的障礙,例如批量生產的石墨烯質量較低、缺乏帶隙結構、環境風險等等。但在資本力量已經大舉介入的情況下,可以預見2016年石墨烯產業會迎來大的發展。

3、柔性玻璃 康寧公司計劃中的柔性玻璃Willow除了更薄、更耐磨、更通透之外,還具有一個突出的有點:柔性。在需要的時候甚至可以將玻璃捲起來,甚至其生產過程也借鑑了造紙工廠的靈感。這一材料可以用於電子裝置的曲面螢幕,以及太陽能電池和照明等場合。Willow原定於2013年面世,但是由於技術和工藝等方面的原因,最終的終端產品可能會在2016年才能出現。

4、光學超材料 一些亞波長尺度的物質結構能夠產生奇特的宏觀光學現象。例如蝴蝶翅膀的色彩就是源於其微觀結構,而非簡單的反射特定波長的入射光。科學家利用這一原理製造出了許多以往不可思議的材料,被稱為光學超材料。超材料極大擴充套件了人們對材料的介電常數、磁導率、折射率等電磁效能的選擇範圍,從負值到正值、從無窮小到無窮大、從均勻到漸變等均可實現。光學超材料製造成超級透鏡,來觀察尺寸小於光波波長的材料;有望用於2D全息影象,甚至研發隱形衣等用途。

5、液態自驅動金屬 液態金屬可以通過"吞噬"少量物質而獲得能量,並具備無需外接電力的自主高速運動能力。在不同的環境中,液態自驅動金屬能夠體現出拐彎、變形、分裂、融合、互動等複雜的行為,甚至給人以"金屬生物"之感。這一效能雖然距離電影中的液態機器人仍然遙遠,但已經使智慧馬達、微型機器人、高效泵送機構、柔性運動機構等看到了可能,有望為機械領域帶來諸多變革性進步。

6、氣凝膠 氣凝膠又被稱為"凝煙",是密度最低的固體,可以看成是極為鬆散的骨架結構。氧化鋁或氧化鉻、氧化錫、碳等材料形成的骨架只佔材料整體體積的不到0.2%,其餘空間則全部是空隙充滿了空氣,因此氣凝膠的宏觀物理性質很接近空氣:極低的密度,不到木材的百分之一;良好的熱和電的絕緣性,能輕易抵擋火焰的直射;氣凝膠甚至還具有一定的透光性,顯示出半透明的外觀。而且氣凝膠還具有不錯的強度,因此可以用作保溫、絕緣、吸音隔音以及合成高效複合材料等用途。大量的空隙也使其能夠用於儲能或催化等用途。

7、新型二維材料黑磷 石墨烯作為第一種宏觀二維材料,顯示出了諸多神奇性質而受到了普遍關注,尤其是在電子工業中被視為具有顛覆性潛力的新材料。但石墨烯是電的良導體,缺乏能隙結構的先天缺陷目前還難以解決,因此距離積體電路方面的應用仍然非常遙遠。 針對這一問題,一些科學家嘗試尋找一種既具有二維材料的特性,又具有能隙結構的新材料。黑磷則被寄予了厚望。普通的白磷經過精確的熱處理具備了層狀結構,再經過一系列處理後即可分離為單層的二維材料。黑磷具有可調半導體的特性,能夠用於代替目前的許多半導體元件,例如電晶體、感測器、太陽能電池、電路開關等。此外黑磷對光線的分散效果也超過石墨烯,因此有望率先應用於光電領域。

8、納米壓電材料 壓電材料受到外力作用時,能將機械能轉變成電能。氧化鋅納米棒受力彎曲時就會產生微弱的電壓。將兩塊材料的摩擦面做成齊整密佈、具有壓電效應的納米結構。這樣兩塊材料來回摩擦,會產生群體壓電效應,造成群體納米電源疊加。通過將兩塊材料的納米結構插入對方的縫隙的摩擦方式則可以避免表面的磨損。這樣的摩擦式納米電源已經可以為體積很小的微-納電子器件供電,可使這樣的器件結構變簡單,生產工藝簡化,製造成本下降,使用壽命延長,利於大規模工業化生產與實際應用。很多低頻率的低頻機械可以用類似的方法轉化為電能。目前的一些研究成果已經可以實現超過300伏的輸出電壓。

資料來源:中國玻璃網(2016-02-25)   (張百鎔提供)

無線充電技術是否能對電動車產生革命性改變?

2016/1/5

無線充電的概念已經盛行很久,且被視為未來即將改變人類生活的技術,蘋果、三星等手機製造商甚至是晶片巨擘高通,都積極研發可提高充電效率的無線充電技術。但是目前研發仍集中於家中的私人無線充電設備,如使用無線充電來為手機及筆電充電等。過去,儘管特斯拉(Tesla)和 Nissan 的電動車都配備了高效能大容量的電池設備,但仍需要頻繁的充電,Nissan 的電動車大約每 100 英里(約 161 公里)就需充電,特斯拉 S 系列(Model S)則可撐久一點,每 265 英里(約 426 公里)才充電。儘管大容量電池已可提供長距離的駕駛,但是當電池沒電時,尋找充電站的問題依然存在​​。除了美、日的電動車廠及研究機構對此技術有極大興趣外,歐盟也相當關注利用無線充電技術來提升電動車充電的方便性,為了達到此目的,需要克服數個技術上的挑戰:首先,如何使電動車的無線充電設備和無線充電站可以互相連接及傳輸電力,第二,如何讓汽車可以在高達 50kW 的充電站旁充電,最後,最困難的挑戰是,如何讓駕駛員將車精準停在無線充電站的線圈旁,因為充電時需要將充電站的感應線圈和車輛內部的感應線圈對齊,利用磁場轉變成電流,進而對電池進行充電,如果車子無法精確的停在充電站線圈旁,充電效率將大幅降低。為了解決上述問題,研究團隊除了架設無線充電站,還開發有攝影鏡頭和 RFID 的車輛導引系統,並考量公共場所充電的兩種模式:1. 電動車停靠時間較長,充電時間可以拉長,例如在超市停車。2. 電動車停車時間只有短短幾分鐘,例如計程車停靠站、公車站甚至等待紅綠燈的時候。除此之外,另一個技術挑戰,是讓相同的充電站可以讓不同規格及廠牌的電動車充電。目前歐盟當局也對此概念及研究成果相當感興趣,特別是應用在未來城市規劃時,可以依照需求預先布置無線充電站設施。研究團隊之ㄧ的義大利電力公司 Enel 已和義大利政府合作,在米蘭、羅馬、比薩、西西里島等主要城市架設充電站,同時 Enel 的西班牙子公司 Endesa 宣布已開發 15 分鐘內將車子的電力充到 80% 的 50kW 無線充電系統,除此之外,並在西班牙馬拉加裝設 200 公尺長的電感充電系統,讓行駛中的公車可以立即無線充電。英國政府則更進一步,大量投入資金和人力研發「無線充電專用道路」,希望能達到邊開車邊充電的最終境界。該計畫將於 2015 年下半開始,工程師將在高速公路下埋入充電設備,道路上的感測器會偵測車子即將通過而開始產生磁場。所以當有車經過時,車上的無線充電接收器便可直接接收及轉化成電力。雖然無線充電在電動車上的開發可能還要一段時間,但可以確定的是,無線充電技術在未來將大幅改善人類的生活。

資料來源:  Energy trend (2016-01-05 )    (夏宏中提供)

急速升溫 陶瓷基板踏入爆發期

2016/1/5

隨著LED產業的快速發展,產品高功率密度整合開發正成為市場導向,陶瓷基板產業也隨之快速升溫。

從去年上半年起,全國各地陸續釋出多個陶瓷基板產業化的招商引資項目,進入16年以來,此趨勢也有愈演愈烈之勢。可見,社會整體對此行業的未來期許很高,一旦產品成為行業新寵,無疑將成就一片藍海市場。

“目前市面上LED散熱基板有金屬和陶瓷基板兩種,其中,LED 產品採用金屬基板目前仍佔大多數,因為金屬基板的材料主要是鋁或銅,成本低,技術也比較成熟。而陶瓷基板是基於高效散熱、化學穩定的陶瓷材料的線路板,特別適用高功率電子元件封裝應用。”晶品新材料銷售總監王剛告訴記者。

王剛介紹道,在現有鋁基板導熱性和絕緣性都難以滿足高功率產品要求的情況下,現有高導熱陶瓷線路板卻可以達到此類設計要求,陶瓷與金屬散熱對比,由於具有新的導熱材料和新的內部結構,由此消除了鋁金屬基板所具有的各種缺陷,從而大大地改善基板的整體散熱效果。

據悉,目前的陶瓷基板是指在高溫下把銅箔直接鍵合到氮化鋁(ALN) 或氧化鋁(AL2O3) 陶瓷基片表面( 單面或雙面) 上的特殊工藝板。通過此種工藝製作的超薄複合基板具有優良的電氣絕緣效能,較高的導熱特性,較高的附著強度以及優異的軟釺焊性,並且可刻蝕出各種圖形,具有強大的載流能力。

同時,當下的陶瓷基板已成為互連技術和大功率電力電子電路結構的基礎材料,正逐步取代鋁基板。包括Cree、歐司朗、飛利浦及日亞化等國際大廠也都紛紛使用陶瓷基板作為LED 晶粒散熱材質。

“隨著陶瓷基板產品的問世,將開啟散熱應用行業的發展,由於陶瓷基板散熱特色,加上陶瓷基板具有高散熱、低熱阻、壽命長、耐電壓等優點,隨著生產技術、裝置的改良,產品價格加速合理化,進而擴大LED產業的應用領域,如家電產品的指示燈、汽車車燈、路燈等。”王剛表示。

無論從行業趨勢來看還是從技術研發角度來看,陶瓷基板產業已經到了爆發期。高散熱、低熱阻、壽命長、耐電壓,產品的突出優點將使其更快的佔領市場,從而回饋產業發酵,加大資金流入和社會關注。陶瓷基板的開發成功,將為室內照明和戶外亮化產品提供更多的助力,使得LED產業未來的市場領域更加寬廣。

資料來源:同花順財經

電子封裝用高純石英粉

2016/1/1

電子級石英粉(矽微粉)用於電子組裝材料領域有:
① 用於電子分離器件、電器產品的電子封裝材料,主要作用是防水、防塵埃、防有害氣體、減緩振動、防止外力損傷和穩定電路。電子級超微細高純石英粉是大型積體電路基板和電子封裝材料的主要原料,它與環氧樹脂結合在一起,完成晶片或元器件的粘結封固,超微細石英粉在環氧樹脂中的摻入比例決定了基板的熱膨脹係數,石英粉的比例越高,基板的熱膨脹係數越小,可避免不均勻膨脹造成對矽片微米級線路的破壞,因此,對石英粉的純度、細度和粒徑分佈有嚴格的要求。電子封裝材料中環氧塑封料占80%,有機矽封裝材料占20%。在環氧塑封電子材料中填加高純度超微細和納米二氧化矽的量達到70~90%以上具有優良的加工性、收縮性小、熱膨脹係數小、耐酸堿和溶劑絕緣性好機械性能好,和環氧樹脂混合透明度好,電子封裝材料中環氧塑封料占80%,有機矽封裝材料占20%。 聯刊於台灣黃頁在環氧塑封電子材料中填加高純度超微細和納米二氧化矽的量達到70~90%以上具有優良的加工性、收縮性小、熱膨脹係數小、耐酸堿和溶劑絕緣性好機械性能好等特性。
  
② 電子基板材料(電子陶瓷)添加超微細超純石英粉後可降低燒結溫度,並能起到二相和複相增韌、緻密,提高強度的作用。是電子行業封裝膠產品的基本原材料。

福鈉米公司之矽微粉系中性無機填料,超純超微細,用於環氧樹脂基複合材料中,質純色白、透明,顆粒度均勻,與各類樹脂混合浸潤性好,吸附特性優良,容易摻和,懸浮特性顯著。有效地消除或減少沉澱、分層現象,具有良好的工藝特性,當與各類環氧樹脂混合時,除吸附現象外,還能形成化學鍵結合,使澆注體緊密,配方中加入矽微粉後可降低環氧樹脂固化物反應的放熱峰值溫度,降低固化收縮率與線膨脹係數,減小內應力,有效地防止固化物開裂,更能全面改善其性能、提高強度、韌性、延伸率、耐磨性、光潔度、抗老化等,特別適用于環氧樹脂灌封料。

福鈉米公司之石英粉用於新型粘結劑和密封劑中可替代氣相法白碳黑用於環氧樹脂膠、矽酮膠與膠粘劑行業,超細石英粉作為透明填充補強劑能使膠粘劑迅速形成網路狀矽石結構、抑制膠體流動、固化速度加快,大大提高了粘結和密封效果,特別適用於各種工業膠粘劑;該二氧化矽微粉生產廠商是安徽鑫磊粉體科技公司(以下稱鑫磊公司),是集科研開發、生產經營、技術諮詢、材料檢測於一體的高新技術企業,致力於非金屬礦製品的研究和開發並具有先進的粉體生產工藝,是利用專有技術無污染生產天然熔融型和結晶型超微細超純石英粉的公司,生產環氧塑封料、低輻射電子封裝用高品質球形石英粉及LED、SMD、EMC封裝用石英粉。高純度(>99.9%);特點是超微細,最小粒徑2um(3,000目以上),粒度控制精優秀產品,規格以國際標準為准。

福鈉米公司供應的石英(二氧化矽)微粉規格有:
1. 球型石英(二氧化矽)微粉──成球率>99%,有d50粒徑<2um(SiO-010-A1)、5um(SiO-050-A1)、10um(SiO-100-A1)產品;
2. 低鈾(lawα)石英(二氧化矽)微粉──金屬雜質最低,有d50粒徑 4um(SiL-040-A1)、10um(SiL-100-A1)產品;
3. 輕石英(二氧化矽)微粉──質量輕,有d50粒徑 2um(SiS-02-A1)、4m(SiS-040-A1)產品。

福鈉米公司係導熱材料專業服務廠商,提供「HyGood」之氮化鋁基板裸片及金屬化應用產品,亦提供高純度之氮化鋁、氮化硼、氮化矽、球形氧化鋁、球形石英粉粉體,詳細請參考http://FNAMI.com.tw,或Email:salemgr@FNAMI.com.tw洽詢。
資料來源:鑫磊公司

Littelfuse宣佈投資碳化矽技術

2015/12/22

Littelfuse公司日前宣佈作為公司強力進軍工業和汽車用功率半導體元件市場戰略的一項舉措,Littelfuse對碳化矽技術研發領域的新創公司Monolith Semiconductor進行了投資。 碳化矽是一種發展迅速的新興半導體材料,與傳統矽相比,能使功率元件在較高的切換頻率和溫度下工作。這讓逆變器和其他能源轉換系統能夠實現更高的功率密度、能源效率並降低成本。

Littelfuse對碳化矽技術研發領域的新創公司Monolith Semiconductor進行了投資。

Littelfuse高級副總裁、半導體產品總經理兼首席技術官Ian Highley表示:「投資Monolith並與他們經驗豐富的碳化矽和功率半導體元件專家團隊合作,將使我們能夠快速運用戰略相關的創新技術升級我們的產品組合。碳化矽功率技術是當今半導體市場上最具前景的高級技術之一。這將成為?明我們為客戶解決複雜難題的重要工具。」

「與Littelfuse建立的戰略合作夥伴關係加速了產品研發,也有助於將碳化矽技術引入市場。」Monolith Semiconductor首席執行官Sujit Banerjee博士評述道:「Littelfuse是我們的理想合作夥伴。我們非常高興能夠(通過此次合作)極大地擴展客戶群、接觸全球管道以及從他們專業而深入的銷售和行銷專長中獲益。」

起初,這並不是一項適合Littelfuse的材料投資;但公司承諾只要Monolith能夠取得一定的階段性成就,公司就會對其進行投資。此項投資預計不會在2015年或2016年對Littelfuse產生任何材料方面的財務影響。

資料來源:CTIMES 2015/12/22

電動車、無人車都將需要的關鍵核心:高可靠度的車用系統

2015/9/23

近來由行動應用與「按需經濟」 (on-demand economy) 是產業兩大關注焦點,在近期所舉辦的 「On Demand Economy 2015」 與「Rutberg Future Mobile 2015」兩大重要會議中都指出,電動車產業的將會呈現蓬勃發展,其中,發展的重點,不只是電能管理,更重要的是產品的服務特性:「一個按照即時服務理念設計出來的無人汽車,是不會像私人汽車一樣大部分時間停在車庫裡面,而是會保持全天候運轉。」

這點出了一個重要趨勢,不管是無人車或電動車都需要一個「高可靠度的運作車用系統」。

電動車最知名業者就是美國的特斯拉(Tesla),目前已經在美國主要城市與幹道路線上布置充電座,宣稱目前涵蓋範圍已經高達96%的交通地區,此外特斯拉在2015年全球交付電動汽車數量超過預期,也達到11507輛。

圖說明

法國雷諾電動車部門也宣布了,該公司的電動車Zoe已經可以達到192公里,並於2020年可能達到480公里的續航力。而英國也將在高速公路上興建「電動車專用道」可以利用公路上埋下的無線充電模組讓電動車可以再行進間充電。

這些政策與具體的商業基礎建設,其實都需要長期的經營,畢竟電動車市場規模在2020年將逾500萬輛、市場規模可望達1兆5千億美金,是一個需要長期投入的一個產業!

3C產業是台灣經濟發展與技術研發相當倚重的一塊,只是隨著各國競爭加劇與產業快速變遷的特性,3C產業的低利潤與技術研發偏短的週期,已經須考慮產業的轉型。而從台灣深具經驗的電子業跨足到汽車業,這需要面臨大功率與高可靠度兩大門檻。在電子業產品中並不如汽車元件,需要大電壓與大電流的功率承載需求,且使用時間可長達數十年無法輕易更換。

目前,工研院電光所與中科院已經利用相關技術建構國人自主的電動車動力系統,也達到了國際車規可靠度及安全性之等級。從零組件與模組技術的設計開發,到實驗室測試和電動車實車測試。

圖說明

一、 從核心車用控制晶片切入,主打車電前裝市場

工研院資通所黃立仁組長及其團隊,開發了車用控制晶片技術至車規等級,並以具安全性設計之馬達控制應用為平台,打造車規高可靠度晶片技術。

有別於以先切入後裝市場為思維,資通所的團隊直接以提升車用晶片可靠度及功能安全為努力方向,設計應用於電動車上大量的電子控制晶片,在高溫、高雜訊的環境的條件下,提供安全、高效能的電子裝置,並利用軟、硬體整合技術,最佳化整部車的用電效率,藉此打入車電前裝市場。

二、 研發碳化矽寬能隙功率元件技術,電能轉換損失降低30%

核心研發突破,結合中科院和工研院電光所共同合作,建立國內自主碳化矽寬能隙功率元件技術,從長晶、磊晶、元件、電路設計、製程、到封裝模組全部自製。

碳化矽元件,使得電能轉換損失較傳統降低30%,其耐高溫、高電流密度之優點,更能使功率模組體積縮小,散熱設計簡化,進一步提高能源效率,達到汽車扭力及速度等最理想的表現,呼應電動車產業的技術需求。

以上這兩個技術上的突破,讓台灣可以在電動車產業中從技術核心的「高可靠度車用系統」與車電裝前市場的角度切入,未來將高功率、高效能與高可靠度的電子技術擴展應用至電動車甚至無人車的市場,讓台灣在電動車產業的科技競賽中不缺席。

資料來源:數位時代 2015/09/23

GaN Systems發布650V,100A大電流氮化鎵功率晶體管

2015/9/1

2015/09/08-10在瑞士日内瓦舉行的第17届功率電子和應用會議上,來自加拿大的氮化鎵功率轉換半導體研發企業 GaN Systems公司首次推出了一款型號為 GS66540C的650V、100A 高電流氮化鎵功率晶體管。該公司依據於其專利Island Technology技術研發650V系列氮化鎵功率晶體管,該高密度元件據稱能實現較高的功率轉換效率,開關速率較高(>100V/nS),且熱損耗較小。GS66540C封裝技術也同時升級為GaN表面貼裝PX封裝,尤其適用於較高工作電流條件,能保證較低電導和表面貼裝穩健性,滿足工業和汽車領域之功率模塊的功能需求。新產品和芯片級產品尺寸相仿,没有引線接合,能超越傳统矽材料MOSFET和IGBT,帶來開關和電導性能的變革性突破。目前產品樣品已經送達主要客户,包括 OEM 和一级製造商,並且逐步應用於太陽能、工業和汽車領域。 同樣在 EPE15上,GaN Systems將展示多種用户平台,包括2kW 商用汽車反相器。 GaN Systems公司是該行業内首先發展生產較完整系列的氮化鎵增强型 02 HEMT功率元件的公司,產品額定功率為7A 到250A,电壓條件650V 和100V 範圍。公司專有的Island Technology芯片設計技術,結合較低的電導和熱控效率較高的 GaNPX封裝技術,使新產品相較傳统的矽材料 MOSFET 和IGBT具有較優異性能。

資料來源: Semiconductor Information , (2015-09)  (夏宏中提供)

ROHM開始量產SiC-MOSFET(溝槽結構),協助大功率設備的小型化與低功耗化

2015/8/7

近年來,在全球都在尋求解決供電問題的大環境下,如何有效地輸送及使用所發電力的"功率轉換"相對重要性提高。SiC功率元件因可顯著減少功率轉換時損耗而成為備受矚目的關鍵性元件。ROHM一直在進行領先行業的相關產品研發,於2010年成功實現SiC MOSFET的量產,並在持續推進可進一步降低功率損耗的元件研發。目前ROHM研發出採用溝槽結構的SiC-MOSFET,並已建立起了完備的量產體制,與量產中的平面型SiC-MOSFET相比,同一晶片尺寸的導通電阻可降低50%,這將大幅降低太陽能發電用功率調節器和工業設備用電源、工業用變流器等所有相關設備的功率損耗。
另外,此次研發的SiC-MOSFET計畫將推出功率模組及離散式封裝產品,目前已建立起了完備的功率模組產品的量產體制。前段製程的工廠為ROHM Apollo Co., Ltd.(日本福岡縣),後段製程的工廠為ROHM總部工廠(日本京都市)。

資料來源: 半導體製造商台灣ROHM網站 (2015-08-07) (夏宏中提供)

氮化鎵(GaN)功率元件之一般特徵

2015/7/7

氮化鎵(GaN)與矽(Si)、碳化矽(SiC)等元件之間的差異為元件的基本「型態」,圖1所示為使用氮化鎵(GaN)電子元件的一般結構,電晶體包含源極、閘極及汲極等3種電極,矽(Si)、碳化矽(SiC)元件一般所採用的電極結構為「垂直型」,亦即源極與閘極位於同一面,汲極位於機板側,而氮化鎵(GaN)則採用源極、閘極和汲極等電極全部在同一面的「水平型」結構,目前業界大多以此種「水平型」結構為研究對象,採用「水平型」結構的理由為利用存在於氮化鋁鎵-氮化鎵(AlGaN/GaN)界面中的2D電子氣體(2DEG)作為

功率半導體需求成長 ROHM公司SiC晶圓全面6吋化

2015/7/7

由於傳統的Si材料功率半導體研發目前已達瓶頸,因此Rohm看好新材料SiC功率半導體的潛能,將之視為未來50年的高成長性產品,積極發展SiC功率半導體。Rohm的SiC功率半導體技術,源自2009年購併的德國半導體廠SiCrystal;德國在1994年推動SiC單結晶成長技術研發,為推廣研發成果,在 1997年成立SiCrystal公司,2001年起量產SiC晶圓,原本該社的SiC晶圓生產線有2/3/4吋等3種規格,為擴大產能,該廠從2014 年起增加6吋SiC晶圓生產線。Rohm子公司Rohm Apollo是SiC晶圓的前段晶圓廠,正加速進行4吋生產線轉換為6吋生產線的作業,當轉換完成後,Rohm的SiC功率半導體產能將增為現在的2倍以上;相關的後段封測廠如泰國廠、菲律賓廠與南韓廠也將配合進行設備投資。

除了比較傳統的電車、電力設施與工具機需求外,Rohm正針對電動車、油電混合車、太陽能發電系統、醫療系統、新款家電與科學研究設備等市場,推銷該社的SiC功率半導體產品,以SiC材料可承受更高電壓的特性,強化相關系統性能,同時擴大該社功率半導體事業。

資料來源:  電子時報(2015-07-07 )  (夏宏中提供)

美國賽捷公司推出新款 Ka 波段氮化鎵增頻變頻器

2015/7/1

美國賽捷通信公司推出新款 2 0 W大功率線性Ka波段增頻變頻器產品。氮 化鎵固態技術具有可使元件的功率消耗小和比廣泛使用的砷化鎵技術生產的元件尺寸大幅减小,另不會降低元件的射頻性能和可靠性優異特性。該2 0 W氮化鎵線性Ka波段增頻變頻器是目前氮化鎵增頻變頻器能够提供市面最高的線性度、體積最小、重量最輕的產品。其採用耐腐蝕材料之軍用级元件製造,能够承受極端天氣情况,簡化了系统規劃和後勤维護,可有效降低使用成本 ,單台設備覆蓋2 9 G Hz - 3 1 GHz頻段。

資料來源: Dual Use Technologies & Products , ( 2015-07)  (夏宏中提供)

氮化鎵(GaN)功率元件之電熱模擬研究與封裝散熱分析

2015/7/1

氮化鋁鎵/氮化鎵高電子遷移率電晶體(AlGaN/GaN HEMT)具有寬能隙(約3.4 eV)、高崩潰電壓、高臨界崩潰電場以及高電子飽和漂移速率、高峰值電子速率、高電子飽和速率等優點,因此適用於功率電子方面及高頻通訊方面的應用。
為了滿足高功率電晶體元件之散熱需求,本篇文章提出一封裝方式,利用V型凹槽之銅座設計以提升矽基板的散熱能力,其相關之結構設計與封裝過程皆詳述其後。由於功率元件在電性操作下必定會有功率的損失,尤其是閘極開關瞬間的切換耗損,而其損失的能量大部份會轉化為熱能的形式,經熱傳導由元件到封裝再以熱對流傳熱至外部環境,為了研究與改善待測元件之熱管理,必須先了解元件操作下主動區(active region)之溫度分佈和熱點位置。
本研究先藉由電熱模擬(Silvaco)與熱分析模擬(Ansys Icepak)分析元件之電場強度分佈以及熱點溫度與位置,再由紅外線熱顯影(IR)實驗來實際量測元件主動區在操作下的溫度分佈趨勢和熱點位置,另外,利用拉曼光譜(Raman)實驗的縱向溫度量測確認二維電子氣層(2DEG)的位置,再作橫向面積的區域溫度量測,最後將實驗之結果與模擬作比較與驗證。

資料來源: 王婕安碩士論文 (交大104年)       (夏宏中提供)

氮化鎵高電子遷移率場效電晶體電流崩塌效應對降壓電源管理系統的影響

2015/7/1

氮化鋁鎵/氮化鎵高電子遷移率電晶體(AlGaN/GaN HEMT)具有寬能隙(約3.4 eV)、高崩潰電壓、高臨界崩潰電場以及高電子飽和漂移速率、高峰值電子速率、高電子飽和速率等優點,因此適用於功率電子方面及高頻通訊方面的應用。
為了滿足高功率電晶體元件之散熱需求,本篇文章提出一封裝方式,利用V型凹槽之銅座設計以提升矽基板的散熱能力,其相關之結構設計與封裝過程皆詳述其後。由於功率元件在電性操作下必定會有功率的損失,尤其是閘極開關瞬間的切換耗損,而其損失的能量大部份會轉化為熱能的形式,經熱傳導由元件到封裝再以熱對流傳熱至外部環境,為了研究與改善待測元件之熱管理,必須先了解元件操作下主動區(active region)之溫度分佈和熱點位置。
本研究先藉由電熱模擬(Silvaco)與熱分析模擬(Ansys Icepak)分析元件之電場強度分佈以及熱點溫度與位置,再由紅外線熱顯影(IR)實驗來實際量測元件主動區在操作下的溫度分佈趨勢和熱點位置,另外,利用拉曼光譜(Raman)實驗的縱向溫度量測確認二維電子氣層(2DEG)的位置,再作橫向面積的區域溫度量測,最後將實驗之結果與模擬作比較與驗證。

資料來源: 茆俊富碩士論文 (東海104年) (夏宏中提供)

Toyoda Gosei團隊技術突破研發垂直取向氮化鎵基之晶体管

2015/5/1

日本 Toyoda Gosei公司研發總部的研究人員近日在《應用物理快訊》雜誌上發表了研究報告,稱最新研發出垂直取向的氮化鎵基之晶体管,其阻斷电壓超過1kV。這一研究進展對氮化物元件在汽車以及相關領域的應用十分重要。較低的電阻可減少功耗和發熱,這一特性吸引了許多研究者將注意力放在氮化鎵的纳米电子應用。往昔的研究主要集中在横向氮化鎵和鋁鎵氮晶体管上,這两種結構可提供較高的移動速率和覺低的電阻。然而,這類结構在擊穿电壓和阙值电壓参数上却受到限制,除非改變元件尺寸,所以這類结構並不適用於汽車類應用。Toyoda Gosei公司研發團隊近日的研究成果有望克服以上的限制。研究團隊採用了垂直取向的新型設計,之前的工作已經證實,在垂直方向上,通過增加漂移區厚度,可提升擊穿電壓,而不用改變元件尺寸。但在保持較低導通電阻的前提下,這類設計目前仍然受限於元件的阻斷电壓。 研究者們表示:“我們重新設計了溝道的厚度、摻雜濃度以及漂移層,目的是减小外延層的電阻,同時保持阻斷電壓大於1.2kV。”同時採用了六角形的溝槽栅,以提升單位面積的栅寬,而减小特定的導通電阻值。這些改變進一步提升了1.2kV 級别的垂直氮化鎵 MOSFET 的性能,導通電阻可小於2mΩ cm2。

資料來源: Semiconductor Information , (2015-05)  (夏宏中提供)

SiC和GaN為何適作功率元件

2015/4/6

GaN的晶體生長曾經也是一大課題。關於這一材料,1986年名古屋大學教授赤崎勇(現任名城大學教授、名古屋大學名譽教授)等人採用“低溫沉積緩沖層技術”,在藍寶石基板上生長出了高品質GaN晶體,以此為突破口,該材料的研究取得了進展。以后來的GaN藍色LED開發為契機,GaN的研發在世界各地活躍起來,技術開發快速推進。

Advantech Wireless公司發布50W X波段氮化鎵阻碍轉換器上變頻器

2015/3/1

致力於寬帶通信系统的研發的 Advantech Wireless公司,最新發布了一款可應用於軍事應用戰略的50 W X波段氮化鎵阻碍轉換器上變頻器。專為在户外操作設計50WX波段氮化鎵上變頻阻碍轉換器安裝在一個緊凑便携型可降温的外殼結構中,產品可適用於任何天氣狀况,尤其適合惡劣嚴酷的環境,如單人可携带航空部署等。產品重量不足3.5公斤,採用 Advan- tech Wireless公司氮化鎵技術,是一系列hub-mounted上變頻器發射機的组成部件。 Advantech Wireless公司的商業發展副總裁CristiDamian表示:“低功耗和小尺寸特性對於戰略性軍事戰略應用至關重要。新型氮化鎵基阻碍轉換器上變频器可以達到軍事領域應用最嚴苛的標準。它們有望被應用於世界測地系统 WGS的新款認證專業终端設備,每平方英寸可提供的功率能量超過市場上同類產品”。 本款氮化鎵阻碍轉換器是基於Advantech Wireless公司的固態高功率放大器研製而成的集成部件,集成有电源、鎖相振盪器、混頻器、過濾器和降温系统等諸多功能。

資料來源:Semiconductor Information  ( 2015-03)  (夏宏中提供)

IDT和EPC公司將合作完成氮化鎵和矽的整合

2015/3/1

IDT公司和 EPC公司近日决定合作,將IDT 公司的矽技術和 EPC的氮化鎵技術相互结合,携手開發針對通信、計算機基礎設施、無限電功率和射频電路領域的新型元件。對於通信基礎設施應用來說,氮化鎵材料電容較低,QRR值為0,芯片尺寸的封裝造成的低電感,使得其在高頻條件下工作效率較高。兩公司携手合作, 期望能够结合IDT公司系统運行的專業經驗,以提高功率密度,形成在通信和計算機基礎設施领域核心競争力,保證發展優勢。 對射頻應用,兩家公司將會探索合作,針對通信基礎設施市場並創一系列射频產品。“氮化镓材料有望實現更高的性能,為客户提供有差異性的產品。” IDT公司的副總裁Sailesh Chittiped表示,“EPC公司在氮化鎵基功率元件領域的領導性優勢是我們選擇他們作為合作伙伴的首要因素,我十分期待在不遠的將來,氮化鎵基的產品充分發揮材料的優異特質,為市場的發展助力。”

資料來源: Semiconductor Information , (2015-03) (夏宏中提供)

EPC推出兩款新型eGaN FET氮化鎵晶体管擴大性能领先優勢

2015/3/1

EPC近日發布了兩款eGaN FET,其功率轉換性能顯著提升。產品運行温度最高可達150°C攝氏度,脉衝電流容量分别為可達200A (150VEPC2034)和 140A(EPC2033)。產品應用於直流 DC/DC轉換器和、 AC/DC交直流轉換器中的同步整流器、馬達驅動、LED照明和工業自動化。這些產品擴增了EPC公司以1mm球間距為特色的“Relaxed Pitch”產品系列,更寬的間距可以允許在元件下方安放額外的較大的通孔,使得元件雖然只有2.6mm×4.6mm 大小,卻能實現高電流輸送能力。為了簡化這些高性能eGaN FET的評價程序 ,EPC9047開發基板可以支持對EPC2033簡易的“在線”性能測評。基板包含所有關關鍵元元件,可以連接到任意轉換器中,TheEPC9047 採用半電橋拓扑圖,尺寸為 2mm×1.5mm。包含兩個EPC2033eGaN FETs,由 Texas Instruments UCC27611栅驅動器、電源電容和旁路電容構成。基板包含所有關鍵元件,並按開關性能最優化布局,還設計有若干探測點,方便了簡易的波形測量和效率估算。

資料來源: Semiconductor Information , (2015-03)  (夏宏中提供)

飛思卡爾針對移動蜂窩基站發佈氮化鎵射頻功率晶体管產品

2015/3/1

飛思卡爾公司針對移動蜂窩基站發布了首款氮化鎵射頻功率器件。型号 A2G22S160-01S器件可應用於30W 和 40W 放大器,適用於無線基礎設施應用,是針對移動蜂窩市場計畫研發的 Airfast系列產品的首发代表。 而就在僅僅幾個月之前,飛思卡爾才剛剛發布了首款軍用和商用功率晶體管 MMRF5014H。氮化鎵材料的應用曾經因為成本高昂而不被重視,但近期商業和技術方面的進步使得制造成本進一步降低。飛思卡爾射频產業部的副總裁兼總經理 PaulHart稱:“飛思卡爾一直致力於將氮化鎵材料以特定的细分市場推廣到主流市場應用。目前這個階段,將氮化镓解决方案推廣给廣大的电信基站用户是非常合適的時機。除了充分利用 A2G22S160-01S的優異性能,我們的移動蜂窩用户將很快能够参與見證飛思卡爾的高產量能力和全世界範圍的客户支持能力。”飛思卡爾的射頻功率 Airfast系列產品涵蓋了600MGz到3.8GHz的無線蜂窩頻譜,提供多種半導体工藝技術。當40W Doherty双向非對稱放大器中載8體通道使用一個 A2G22S160-01S,且峰值通道採用两個 A2G22S160-01S 时,元件最大輸出功率為56.2dBm,輸出補償8dB,增益15.4dB,效率為56.7%。

資料來源:  Semiconductor Information , (2015-03) (夏宏中提供)

GaN Systems發布世界上最小的650V氮化鎵晶体管

2015/3/1

GaN Systems公司聲稱最新研發出世界上最小的650V,15A 的氮化鎵晶体管。新型晶体管 GS66504B其尺寸大小為5.0mm×6.5mm,屬於7A 到200A 範圍、650V器件系列產品的新成員,相較同類產品的尺寸缩小50%。 GaN Systems的首席執行官Jim Witham 表示:“我們有點驚訝地看到,在 PCIM 電力電子展覽和會議上,採用8mm×8mm 双扁平無引線(DFN)封裝的氮化鎵600V,15A 器件被稱為世界最小增强型設備,而我們的產品顯然更小。但我想這也暗示了氮化鎵市場發展的迅速,並且矽材料已經達到性能的極限。” 他補充到:“我們總是向設計師傳達這樣的信息,氮化鎵材料可以在多種多樣的應用中大展身手,如平板面電視,遊戲機,洗衣機,逆變器,電動汽車和一些更廣闊的領域中。如果你們不跟上時代,採用氮化鎵技術,你們就會落後於競争對手。” 公司稱,相較傳统的矽材料 MOSFET 和IGBT,該氮化鎵晶体管可提供優於其40倍的開關和傳導性能。GaN Systems公司將這一巨大的性能提升於 GaN transistors’Island Technology的芯片設計,並且結合了以及極低的電感優势,具有優異的熱效應的 GaN PXTM封裝、優異的温度效率和 Drive Assist技 術。現在這一最新產品已經利用全球的分銷網络銷往各地。

資料來源: Semiconductor Information ( 2015-03)  (夏宏中提供)

MACOM發佈第四代氮化鎵技術

2015/3/1

至今為止,半導體材料大致可以分為三代。第一代半導體是矽,主要解決資料運算、儲存的問題;第二代半導體以砷化鎵為代表,被應用於光通訊,主要解決資料傳輸的問題;第三代半導體以氮化鎵為代表,它在電和光的轉化方面效能突出,在微波訊號傳輸方面的效率更高,所以可以被廣泛應用到照明、顯示、通訊等各大領域。

GaN主要市場和應用領域

但是現實中,自然形成氮化鎵的條件極為苛刻,在自然界幾乎不可能實現,而人造氮化鎵的成本非常高。不僅如此,無論是氮化鎵晶片生產,還是以氮化鎵為襯底的晶片器件,都需要精密的納米加工工藝,技術門檻極高。這些都成為氮化鎵大規模應用的制約因素。

然而日前,MACOM卻宣佈,其第四代氮化鎵產品,將以非常好的成本優勢,在多個應用領域替代LDMOS、砷化鎵和以碳化矽為襯底的氮化鎵產品,使得氮化鎵產品大規模商業應用成為可能。

ACOM公司射頻和微波業務高階副總裁兼總經理Greg Baker興奮地向我們介紹到:“我們的第四代氮化鎵產品基於矽襯底,效率要比LDMOS高10%,功率密度是LDMOS的4倍,預期成本結構也低於LDMOS,同時利用MACOM的高功率塑料封裝技術,成功地促進了氮化鎵產品從高深的、政府資助型技術到批量生產的商業技術的轉變。”

 

MACOM 創新正引領GaN商業應用

據預測,射頻微波市場容量大概是100億美金,MACOM新的氮化鎵產品所針對的射頻微波大功率器件市場,其容量規模超過30億美金。目前,這部分市場中的主流應用是LDMOS和砷化鎵產品。與之相比,MACOM的第四代基於矽襯底的氮化鎵產品,可以說是綜合考慮效能與成本之後的極佳選擇。首先,在高頻應用中,氮化鎵功率放大器具有壓倒性的優勢;同時,氮化鎵功放能夠處理大的訊號頻寬,就5G行動通訊等應用來說,氮化鎵都有比較大的優勢。

第4代 GaN-Si(100W 效率70%)

正是因為如此,MACOM的第四代產品才吸引了安捷倫、羅德與施瓦茨等測試儀器儀表領域的廠商,華為、諾基亞、西門子等著名的無線通訊裝置商,以及西門子等醫療儀器領域的關鍵客戶的關注。

然而,基於矽襯底的氮化鎵產品的出現,並不意味著MACOM放棄了傳統的基於碳化矽的氮化鎵產品。在某些應用場合,例如氣象雷達、高速公路測速雷達或者是其他雷達等,對效率、頻寬等效能要求較高,且對成本不敏感的應用中,依然是傳統的基於碳化矽的氮化鎵產品的市場。MACOM將繼續為這類客戶提供越來越多新的產品。

“研發基於矽襯底的氮化鎵技術,主要是為將來5G行動通訊的發展一些新能源行業所需要的大功率器件做準備。雖然短時間內,微波射頻領域發展得會比較平緩,但MACOM還是會持續地在高功率氮化鎵技術上有所投入。我們相信當行動通訊發展到4.5G、5G時,氮化鎵的產品與技術必然會取代現有的LDMOS及其他大功率技術。” MACOM南亞太區銷售副總裁熊華良強調到。

除微波射頻外,光通訊也是MACOM快速增長的業務領域。尤其是“寬頻中國”戰略下,GPON、EPON取得飛速發展。MACOM的產品正好吻合了這個應用,所以2015年MACOM在這一市場進步神速。其次,最近這兩年中國的運營商已經開始大規模安裝100G幹線網路,而在100G的幹線網路上,MACOM也有全線產品支援和服務中國客戶。最後,高速資料的發展導致全球對於資料中心的建設都非常熱。在這一應用上,MACOM也提供全線的產品支援。

資料來源:電子技術應用

GaBSystems公司發布60A氮化鎵功率晶體管

2015/3/1

随着增加强型650V矽基氮化鎵晶体管 GS65516T問世,GaN Systems公 司的增强型矽基氮化鎵晶体管產品再增新品,GS65516T 據稱能提供60A 市場最高的電流能力。 GS65516T功率開關採用了今年3月剛剛發布的專利技術,具有頂端和側面降温功能的設計,元件可使用傳统的散熱片或峰扇進行降温。該公司稱,650VE-HEMT GS65516T 性能優越,具有反向電流能力,恢復損耗為0。雙門襯墊的設計也使布局達到最優化。GS65516T適用於高频率、高功率轉換效率的應用领域,如機載充电器,400V直流轉換器,反相逆變器,不間断电源,VFD驅動,交流-直流充电电源器 (PFC电路和主电源和小型的超高频 VHF电源適配器。氮化镓產業GaN Systems公司的負責人 Girvan Patterson說:“氮化鎵帶來的行業變革正實實在在的發生着,我們的元件具有工業大規模生產的能力。自從去年成本降低,可獲得性能增强投入商業應用以来,全球的許多一流企業都希望和我們合作,從太陽能逆变变频器到超薄电視,氮化镓材料的諸多優势將在一系列產品中得以發揮。国际上重要的企業都已經充分意識到氮化镓器件技術是產業的里程碑式的转折点將改變產業格局。” 氮化鎵系列 GaNSystems公司產品正在歐洲 PCIM 展覽上展示其三款客户應用產品,包括氮化鎵Island技術元件。目前已經被三家用户單位採用,有效的推廣了氮化鎵技術在歐洲市場的應用。 DRS科技公司,是一個為軍用和高端承包商提供集成產品、服務和支持的供應商,近期使用氮化鎵系统 GS66508P,650VE-HEMT功率開關研發生產出2kW汽車功率變換器。這款汽車功率逆變變換器可實現92%的效率,並且這款新技術降低了變换器的组成元件數,具有自降温功能。

資料來源:Semiconductor Information 2015/03/01

美國科瑞推出新款碳化矽上氮化鎵(GaN/SiC)功率放大器芯片集成電路

2015/2/1

美國科瑞公司日前推出一種工作頻率範圍為6~12GHz的25W 氮化鎵單片微波集成電路。利用氮化鎵技術的優異特性,新型單片微波集成電路具有極寬的帶寬和瞬態寬帶性能,可用於替代行波管放大器,適用於雷達、阻塞器、測試設備以及寬帶放大器等應用領域。新型單片微波集成電路基於科瑞公司的氮化鎵高電子遷移率晶体管,採用 0.25微米栅長製造技術構建在碳化矽基底上。該公司表示,碳化矽上氮化鎵相對於矽、砷化鎵以及矽上氮化鎵等,在擊穿電壓、電子飽和遷移速度以及熱傳導性等方面具有優異特性。氮化鎵高電子遷移率晶体管也能提供比矽、砷化鎵和矽上氮化鎵更大的功率密度和更大的带寬。新型氮化镓單片微波集成電路功率放大器可用做管芯或採用更好散熱的10脚陶瓷法蘭封裝。兩者都能在6~12GHz提供30%的附加功率效率,以等幅波形式提供35W 的輸出功率,可以罕見地將工作電壓提升至28V,而尺寸為 0.44cm×0.61cm×0.01cm。管芯形式的小信号增益為32dB,典型飽和輸出功率為30W,封裝形式的小信号增益為33dB,典型飽和輸出功率為35W。

資料來源: Semiconductor Information ( 2015-02)  (夏宏中提供)

第三代半導體SiC技術的崛起

2015/1/7

第一代半導體材料Si點燃了訊息產業發展的「星星之火」,而Si材料晶片也成就了「美國矽谷」高科技產業群,促使英特爾等世界半導體巨頭的誕生,95%以上的半導體器件和99%以上的集成電路都是由Si材料製作。
 
目前全球40%能量作為電能被消耗,而電能轉換最大耗散是半導體功率器件。曾經的「中流砥柱」Si功率器件已日趨其發展的材料極限,難以滿足當今社會發展對於高頻、高溫、高功率、高能效、耐惡劣環境以及輕便小型化的新需求。以SiC為代表的第三代半導體材料憑藉其優異屬性,將成為突破口,正在迅速崛起。

SiC作為一種寬禁帶半導體材料,不但擊穿電場強度高、熱穩定性好,還具有載流子飽和漂移速度高、熱導率高等特點,可以用來製造各種耐高溫的高頻、高效大功率器件,應用於Si器件難以勝任的場合。

以SiC等為代表的第三代半導體材料,將被廣泛應用於光電子器件、電力電子器件等領域,以其優異的半導體性能在各個現代工業領域都將發揮重要革新作用,應用前景和市場潛力巨大。

LED半導體照明是以SiC為代表的第三代半導體技術所實現的第一個突破口!SiC有效地解決了襯底材料與GaN的晶格匹配度問題,減少了缺陷和位錯,更高的電光轉換效率從根本上帶來更多的出光和更少的散熱。基於此,303 lm/W大功率LED實驗室光效記錄誕生,高密度級LED技術可實現尺寸更小、性能更高、設計更具靈活性的LED照明系統,開創性的SC5技術平台和超大功率XHP LED器件可實現LED照明系統最高40%成本降低。

隨著SiC生產成本的降低,SiC半導體正在憑藉其優良的性能逐步取代Si半導體,打破Si基由於材料本身性能的所遇到瓶頸。無疑,它將引發一場類似於蒸汽機一樣的產業革命:
 

  1. SiC材料應用在高鐵領域,可節能20%以上,並減小電力系統體積
  2. SiC材料應用在新能源汽車領域,可降低能耗20%
  3. SiC材料應用在家電領域,可節能50%
  4. SiC材料應用在風力發電領域,可提高效率20%
  5. SiC材料應用在太陽能領域,可降低光電轉換損失25%以上
  6. SiC材料應用在工業電機領域,可節能30%-50%
  7. SiC材料應用在超高壓直流輸送電和智能電網領域,可使電力損失降低60%,同時供電效率