中心論點：
- 飛兆半導體在半導體領域的創(chuàng)新和卓越貢獻
- 飛兆半導體專注于綠色能源，以提升系統(tǒng)能效
行業(yè)影響：
- 飛兆半導體被稱為“硅谷之根”
- 飛兆半導體還被稱為“硅谷人才搖籃”
- 飛兆半導體開發(fā)集成功率模塊解決功率器件設計難題
- 飛兆半導體的集成功率模塊方案包括SPM系列和FPS系列
提到半導體領域的創(chuàng)新和卓越貢獻，有一家企業(yè)不得不說，他就是被稱作“硅谷之根”的飛兆半導體（Fairchild Semiconductor，很多人習慣稱作仙童半導體）。飛兆半導體成立于1957年，第二年開發(fā)出平面晶體管，集成電路的創(chuàng)新由此發(fā)端，一個全新行業(yè)誕生。除了一系列前沿的創(chuàng)新之外，飛兆半導體還被稱為“硅谷人才搖籃”，硅谷眾多的半導體公司是飛兆半導體公司的直接或間接后裔，包括英特爾、AMD的創(chuàng)始人就出自飛兆半導體。如今的飛兆半導體專注于綠色能源，以提升系統(tǒng)能效，是一家持續(xù)創(chuàng)新的高能效功率模擬、功率分立和光電解決方案廠商，宗旨是“拯救地球，從節(jié)約每一毫瓦開始”。
據(jù)EPRI統(tǒng)計，全球電能消耗的51%是用來驅動各種各樣的電機，包括電力機車、電梯，電梯門、自動窗、白色家電等等；照明占19%，制熱和制冷占16%，應用廣泛的IT設備，包括通訊、手機、PC等占到14%。電機驅動與照明消耗了70%的電能，當前低效率電機和低能效照明燈具仍然在普遍使用，如果能夠采用新技術，提高能源利用效率，那么這樣的產品將迎合環(huán)保和成本節(jié)約訴求。
讓我們了解下節(jié)能的潛力，現(xiàn)在廣泛使用的交流電機能效只有50%，單相交流電機更換為變速電機效率可以提高40%；如果感應電機替換為永磁電磁，效率可以提高5%；看看照明燈具的節(jié)能潛力吧。目前仍然在大量使用的白熾燈，能效只有20%，也就是說只有20%的電能轉換成光能，其余的都浪費了。如果將白熾燈更換為熒光燈，可以節(jié)能75%。
功率器件的優(yōu)化設計是一個挑戰(zhàn)
高能效產品的應用帶來可觀的收益，但是越是節(jié)能的系統(tǒng)，系統(tǒng)構成越復雜。在功率轉換(Power Conversion)和電機驅動(Motion Control)應用中，各種先進的拓撲電路和控制方式在不斷發(fā)展以適應節(jié)能高效的趨勢。然而這其中，功率器件的優(yōu)化設計是一個挑戰(zhàn)，包括相應的參數(shù)確定、熱設計、PCB設計、EMI、EMC優(yōu)化都是需要仔細考慮。由于能效是配合能源效率法規(guī)的一項重要考慮，所以每一個功率器件的效率愈高，設計的總體效率才可能越高。對于系統(tǒng)設計工程師而言，這是一個復雜、耗費時間和精力的工作。
正是為了解決這個設計難題，飛兆半導體利用自己的技術和設備資源，以及先進的生產工藝流程控制，提出了模塊化的解決方案。集成功率模塊主要是指將控制IC、功率器件（開關管及FRD）和監(jiān)控保護電路等集成在一起的模塊。
集成功率模塊可簡化設計
模塊化、集成化的解決方案可以大大簡化系統(tǒng)設計工程師的設計工作。飛兆半導體的模塊設計人員包括仔細研究客戶應用并提出專用設計方案的系統(tǒng)專家。這意味著系統(tǒng)工程師的某些研究工作可交由模塊設計人員處理，從而提高系統(tǒng)設計工程師設計的效率，并縮短上市時間。而重要的是，半導體供應商可以同時利用其資源和先進的硅片和封裝技術，提供更好的性能、可靠性和可生產性。
飛兆半導體的集成功率模塊方案包括SPM系列和FPS系列。飛兆半導體中國及東南亞地區(qū)銷售及市場推廣部副總裁陳坤和介紹說：飛兆半導體的高集成度電機驅動解決方案 (SPM®產品系列)，包括motion-SPM、PFC-SPM、PDP-SPM和Power-SPM產品。SPM®產品系列是用于驅動空調、洗衣機、真空吸塵器和許多其它商用和工業(yè)應用中的高效變頻電機的理想解決方案。相比機械電機，這些變頻電機能夠節(jié)省最多40% 的能量。在開關模式電源(SMPS) 方面，飛兆半導體擁有高度集成的FPS™模塊化功率開關解決方案，有助于提高用戶系統(tǒng)的性能和產能，并縮短上市時間。
集成功率模塊與分立功率器件的比較
集成功率模塊與分立功率器件相比，首先是可以大幅減少器件數(shù)量，節(jié)省電路板空間及簡化系統(tǒng)設計。更重要的是，每種功率模塊都是針對具體應用設計的，因此它包含了系統(tǒng)設計的智慧，或者說模塊的設計者首先要研究系統(tǒng)應用。具體的，功率模塊在熱設計、功率密度、EMI等方面有明顯的優(yōu)勢。有些工程師會簡單地比較功率模塊和分立器件的價格，而忽視了以上差異。其實模塊為了達成以上進步，在封裝設計和材料上都有別于已經量產多年的分立器件，這造成了成本上的些許差異。
集成功率模塊對于提高產品可生產性、降低市場失效率和縮短新產品上市時間的貢獻都是產品開發(fā)中應當考慮的成本因素。其中任何一個對項目的影響都可能大過功率模塊與分立器件的價差。
陳坤和舉例說，直流變頻空調采用智能功率模塊（SPM）后，inverter板的設計極為簡潔，性能得到優(yōu)化。生產一致性大幅提高，市場失效減少。可以說，是功率模塊使得變頻空調的規(guī)模化生產變?yōu)榭赡堋?/p>
集成功率模塊是否會限制用戶選擇的靈活性？陳坤和介紹說，功率模塊的設計上也預留了一些參數(shù)是可以外部設置的，以提高適用性。工程師對功率模塊的出現(xiàn)是非常歡迎的，它大大簡化了設計，提高了系統(tǒng)性能并改善了可生產性。功率模塊的設計不是閉門造車，不同的產品系列和具體的型號有其針對性的應用對象。因此系統(tǒng)工程師要了解自己的系統(tǒng)需求，以及不同模塊的具體特性，做出適當?shù)倪x擇。[page]
高效節(jié)能是未來電子設計的重點
在過去幾年中，高效的功率管理是半導體市場實現(xiàn)大幅增長的領域，加上人們仍在尋找各種降低總體成本的方法，提高電子設備的能效是技術發(fā)展的主要推動力。半導體供應商需要通過IC 設計、拓撲和先進的封裝技術，提供創(chuàng)新解決方案，以應對現(xiàn)今的功效挑戰(zhàn)。能夠提高效率水平、減少電能需求或延長電池壽命的解決方案，都會成為未來的重點項目。
陳坤和介紹說，我們認為能夠從高能效中獲益最多的幾種關鍵應用包括：電機、照明和電源。上述所有應用的電子成份正在漸漸增加，這正為半導體供應商帶來了提供實現(xiàn)更高效率水平的功率解決方案的機會。
電機正在從單相交流電機轉向可變速電機，這可實現(xiàn)40% 的節(jié)能。飛兆半導體是為電機應用提供高性能分立和高集成度模塊解決方案的領先供應商。
LED 的應用正在迅速普及，不僅用于移動電話和其它便攜式應用，還用于街道、住宅、辦公室、電視機、汽車和標志的照明。我們預計隨著LED的成本持續(xù)下降，今后兩至三年內將會形成一個重要的市場。由于LED能夠改善液晶電視的能效，并使產品變得更薄，故帶動了高清液晶電視背光照明的LED市場，而用于交通燈的LED也有同樣出現(xiàn)市場增長。
從手機充電器到機頂盒，再到工業(yè)控制，所有裝置中都有電源，而它們都具有很大的節(jié)能潛力。飛兆半導體的產品能夠促進電源設計滿足下一代能源之星(ENERGY STAR®) 和其它節(jié)能標準，同時降低待機功率，減小尺寸和成本。
飛兆半導體繼續(xù)系統(tǒng)能效提升
為了保持競爭力，組件制造商必須專注實施明確而可行的戰(zhàn)略。飛兆半導體是全球領先的高能效功率模擬、功率分立和光電解決方案廠商，致力在電能日益緊缺的世界中減少能源浪費并改善效率。飛兆半導體的核心競爭力在于開發(fā)先進的封裝技術和專有技術，以滿足高能效器件日益增長的需求。飛兆半導體擁有設計和制造功率半導體器件的專有技術，這些器件能夠在電源、便攜應用、照明、電機、計算、消費和汽車等應用中降低功耗，并提供更佳的功率管理。飛兆半導體的戰(zhàn)略是繼續(xù)關注綠色能源，以提升系統(tǒng)能效。
飛兆半導體在全世界構建了一個設計中心網絡，在德國、北美和南美以及亞洲都建立了設施。隨著中國逐漸成為新產品開發(fā)的全球性基地，飛兆半導體在大中國區(qū)的三個全球功率資源中心 (Global Power ResourceSM Center, GPRC) 可讓客戶與系統(tǒng)設計專家建立直接的聯(lián)系，以推動創(chuàng)新的高能效設計。
飛兆半導體的每個全球功率資源中心都專注在開發(fā)與本地客戶最密切相關的應用，例如，深圳的功率資源中心重點在消費電子、顯示設備、PC電源、照明和充電器等應用方面；上海的功率資源中心以照明、工業(yè)類應用和消費電子為主；而臺北的功率資源中心則專注于PC電源、適配器、消費類電子產品、計算機和便攜應用功率設計。
飛兆半導體的中國市場戰(zhàn)略
中國已經處于推動能效和標簽標準的前沿，而中國乃至世界各地的消費者對“更環(huán)保”電器的需求也日益增長。另外，各國政府也在推行各種節(jié)能標準和能效等級體系。
中國已經發(fā)展成為全球經濟的一個重要實體，也是全球增長最快速的電子和半導體市場之一。中國無論在 IC 使用量或是電子產品設計及制造方面，都是全球半導體市場的重要力量，而高能效產品的開發(fā)將積極推動中國電子行業(yè)，帶來進一步的增長。從2002年到2030年，全球總能源消耗預計將增加57%，而中國是僅次于美國的第二大能源消耗國；直到2020年，中國能耗預計每年將以5%的速度增長。所以結合先進的技術和密切的客戶合作關系，是在中國建立創(chuàng)新市場所必不可少的。
中國已經建立了卓越的制造和供應鏈基礎設施，加上中產階級的冒起，為手機、計算和消費電子等高能效應用建立了有利環(huán)境。飛兆半導體的中國市場戰(zhàn)略是繼續(xù)配合節(jié)能標準和能效等級體系規(guī)范，同時滿足客戶對產品性能、系統(tǒng)成本以及上市時間等要求。
