半導體是當今快速發展的全球電子產業基礎,它對於21世紀的生活方式至關重要。電腦、通訊設備、消費性產品、行動裝置、汽車、飛機、醫療設備、照明、工業自動化系統以及可再生能源等皆需依賴這些裝置,以提供高效率、可靠性與高性能。

事實上,如果說半導體——特別是以能源效率電源管理與動作控制為目標的技術——對於人類持續進化以及地球環境與寶貴資源的管理責任而言非常重要,這一點也不誇張。英飛凌相信我們能透過科技達成更多成就、減少資源消耗並供大眾享用,使生活變得更加簡便、安全、環保。

最近的歷史告訴我們,半導體的誕生可追溯至1954年第一個電晶體問世時。直到當時為止,許多科學家仍懷疑半導體能夠真正實現量產的規模。但是,對我們而言則極其有利,60年來歷史透過現在著名的「摩爾定律」(IC每單位面積的電晶體數量每年倍增)證明了這項事實!

20170109 Infineon NT31P1

雖然摩爾定律經常被引用於描述有關的處理能力,但這也可以說是它與整體半導體製造的較大經濟規模有關。進一步而言,業界將開發出更精密的晶片,同時維持或降低單價。這個定律亦適用於功率半導體、LED驅動IC、微控制器(MCU)或邏輯元件。

但是,自從半導體問世以來,已經改變的是應用設計的本質。過去的電子產業主要以少數幾家大型OEM為主,這些業者大手筆地僱用涵蓋各領域的內部工程設計團隊。這些團隊通常從零開始進行所有設計工作,創造出針對其目標應用進行最佳化的獨立設計。然而,經過多年之後,產業變得更為細分化,設計團隊規模也較小(通常為專業設計公司工作),他們開發的產品將會由合約電子製造商進行生產,然後再提供給品牌業者。

同時,縮短產品上市時間與降低成本的壓力明顯增加。消費性電子與手機業特別是如此,相關技術與終端使用者裝置一年一次持續快速地變化。即使是汽車業等工業,雖然通常預期有較長的開發週期,但由於技術開發的腳步以及購買大眾對於更精密產品的期待持續升高,因此開發週期也有縮短的趨勢。

上述產業變化的效應之一是設計團隊更聚焦於其「核心競爭力」,他們可在這方面提升競爭優勢,並期待直接「購入」整體系統的其他部份。因此,發展的趨勢是從採購個別半導體元件變得更著重於整體解決方案,例如AC/DC電源模組、電池管理解決方案或完整的直流無刷(BLDC)馬達驅動方案,以便能快速輕鬆整合至設計中。

為了滿足電子產業持續發展的需求,半導體製造商也必須隨之進化。對於這些公司而言,簡化IC的開發與製造已不再足夠。他們也必須瞭解客戶的「系統」,無論是火車、風力發電機、汽車或洗衣機。

英飛凌新創的企業訊息「從產品思維到系統洞察」(From Product to System;P2S),說明我們滿足面對時間壓力設計團隊需求的方法。P2S結合系統專業知識、對於應用的瞭解,以及互惠的強勁客戶關係,聚焦於現代社會的三大核心需求:能源效率、移動性及安全防護。

在英飛凌為無線電動工具開發的完整產品中可以看到P2S方法的實例。這項產品匯集充電、電池管理、BLDC馬達驅動器與控制等各項技術,包括MOSFET、閘極驅動器、微控制器、感測器以及AC/DC控制器,並涵蓋1kW無線電動電鑽的參考設計、展示板與完整的解決方案。後者可提供極高的設計靈活度與易用性,並分為三個部份進行展示,分別是電源PCB、控制PCB及電容PCB。

最後值得一提的是,盡可能為客戶提供更多解決方案的策略,也是英飛凌併購功率半導體製造商國際整流器公司(IR)的其中一項理由。這項併購除了可擴大產品組合、延伸製造的範圍、支援更堅強的地區性地位,以及提供更強大的銷售優勢之外,還能加速策略進化「從產品思維到系統洞察」。這包括將系統專業知識延伸至高效率的電源管理,並使我們的專業擴展至各種技術領域,包括次世代氮化鎵(GaN)化合物半導體。