Tout d'abord, l'état des puces SOI-puissance utilisés dans l'industrie de l'électroménager
(A) l'industrie et ses produits
Avec une température élevée, la résistance aux interférences électromagnétiques, une faible consommation d'énergie, l'intégration élevée des performances supérieures, la puce de commande de moteur d'alimentation de puce SOI approprié pour une utilisation dans les appareils de climatisation, des réfrigérateurs, machines à laver et analogues. Toshiba et Infineon actuellement sur le marché deux sociétés capables de fournir une solution de puce d'entraînement du moteur repose sur la technologie SOI.
L'utilisation de la technologie SOI développée par Toshiba 500V / 1A puce intelligente d'alimentation de première génération de produits (IPD) TPD4142K commencer la production de masse en 2005. 2017, Toshiba a introduit deux deuxième génération de produits IPD TPD4204F et TPD4206F. génération de courant nominal des produits a augmenté à 2,5 A, la surface de la puce est réduite de moitié. Toshiba IPD le conditionneur d'air est principalement utilisé (Fig. 1), un filtre à air et d'autres appareils ménagers du moteur du ventilateur.
La figure 1 des produits Toshiba IPD peuvent être utilisés dans l'air conditionné ménage unité extérieure et un moteur d'entraînement du ventilateur intérieur (boîte rouge)
Produit de IPD Toshiba onduleur substrat réalisé monolithiquement intégré SOI, haute intégration, en utilisant la deuxième zone de génération en paquets IPD « de SOP30 » seulement 20,0mm x 14,2mm. Toutefois, le dispositif intégré est un SOI LIGBT, le courant de sortie latérale est faible et ne peut donc pas répondre aux exigences d'application de courant élevé ou une puissance élevée.
Par rapport à Toshiba, une solution de puce de commande de moteur Infineon introduit CIPOSTM module d'alimentation intelligent (IPM) fabriqué en utilisant une balance (tableau 1) degré d'intégration et la capacité de puissance. inverseur de phase de Infineon de l'onduleur et de la puce IGBT puce SOI structure de grille d'entraînement de silicium (EiceDRIVER ) est un organisme indépendant intégré (fig. 2), après le processus d'emballage.
Une telle structure de circuit peut tirer pleinement parti de SOI et en vrac silicium capacité anti-interférence de la puissance IGBT, d'améliorer grandement la possibilité d'utiliser plus de courant, une puissance plus élevée de la puce de commande de moteur, par exemple des climatiseurs résidentiels, outre Infineon de EiceDRIVER une puce de commande de moteur de ventilateur peut être utilisé, le courant de sortie peut être plus grande (> 4A) de la puce de commande de moteur de compresseur. porte actuelle, Infineon repose 2ED et 6ED deux EiceDRIVER pilote IC produits, a développé plus de 500 types de solutions qui répondent aux besoins des climatiseurs, réfrigérateurs, machines à laver, hottes de cuisinière, ventilateurs, aspirateurs et autres appareils puce pilote de moteur.
Tableau 1 Toshiba et solution puce de commande de moteur Infineon Comparaison
la figure puce schéma de circuit interne d'un conducteur automobile Infineon 2, dans lequel le circuit d'attaque de grille SOI (encadré rouge) et la structure de l'onduleur triphasé (boîtes vertes) sont des puces individuelles.
(B) plate-forme technologique de traitement
Préparation des dispositifs d'alimentation SOI et les circuits intégrés utilisent généralement la technologie BCD SOI. À l'heure actuelle, il y a plus d'une douzaine de sociétés dans le monde entier ont la capacité de traitement de processus SOI BCD (tableau 2). Etant donné que la résistance à la pression de la puce d'entraînement du moteur représenté dans les produits blancs dans les appareils nécessitent 600V et au-dessus, et la plate-forme donc beaucoup de processus, que NXP, dispositif de traitement Toshiba et Infineon qui répond à des exigences élevées, en outre, les trois sociétés SOI nuds de processus BCD de la plus plate-forme de technologie de pointe. EZ processus intégré où HV-NXP pour la production d'Internet principalement CFL puce pilote spécial, Toshiba et Infineon détient le pilote de fabrication et de capacité de conception des appareils sophistiqués moteur Internet SOI BCD ASIC. Mais pour l'instant, Toshiba et Infineon ne fournit pas de services de fonderie externes dans le domaine, au lieu d'utiliser de façon IDM de fournir un ensemble complet de solution de puce de commande de moteur.
Tableau 2, les principaux fabricants de SOI processus BCD (pas de plate-forme technologique distincte appelée collectivement désignés comme SOI-BCD) du monde
En second lieu, le développement de l'énergie de l'électroménager puces SOI de la Chine face à des défis et des opportunités
(A) Opportunité: marché de l'électroménager en Chine avec grande échelle puce SOI-puissance
La Chine continentale a actuellement la plus grande base de production de produits blancs dans le monde, ce qui représente la capacité de production mondiale de produits blancs de 60% à 70%, avec la climatisation représente environ 80% de la capacité mondiale, les réfrigérateurs et les machines à laver représentent environ 50%. Comme le montre la figure 3, à partir de 2013, la production annuelle de produits blancs de la Chine a dépassé 300 millions d'unités. Ces dernières années, bien que les produits blancs juste pour être essentiellement atteint la saturation, la productivité a tendance à être stable, mais la structure du produit a été transformé, peu à peu transformé des produits traditionnels bas de gamme aux produits haut de gamme, l'industrie des produits blancs, la consommation de mise à niveau évidente. Les produits blancs, en particulier les produits blancs à faible consommation d'énergie intelligente, calme et tendances technologiques à faible vibration stimuleront la demande de croissance des puces SOI et la puissance des modules. Dans cet article, la production de climatiseurs, réfrigérateurs, machines à laver, représenté par les produits blancs sur la base de données pour la puce de commande de grille EiceDRIVER SOI IC Infineon comme produit représentatif, la taille estimée du marché des appareils électroménagers de la Chine avec des puces puissance SOI. En supposant un conditionneur d'air nécessite trois puces d'attaque de grille SOI, un réfrigérateur et un lave-linge dans chacune exigent une puce d'entraînement porte SOI, un calcul en SOI de la puce de puissance de la demande représentée sur la figure. Une estimation approximative, seulement 2017 des produits blancs demande de puces puissance SOI aussi élevé que 700 millions. Si l'on ajoute des purificateurs d'air, hottes, aspirateurs et autres appareils, la demande de puces SOI puissance dépassera 1 milliard. Selon les prix Infineon, le prix de tous les jetons puissance SOI unique à 1,24 $ ~ 3,24, ce qui suggère que la taille du marché des puces puissance SOI entre 10 $ à 30 milliards.
Figure 32010--2107 lavage de glace vide en Chine dans les statistiques de production (Institut de recherche industrielle commerciale)
Figure 42010--2017, électroménager de la Chine à la demande de puce de puissance est estimée à l'aide SOI
(B) Défis: alimentation appareil ménager de la Chine la capacité de fabrication de puce SOI avec faible
appareil SOI avec une puce de puissance est un ASIC personnalisé, design circuit et la fabrication de complexes, comptent souvent sur l'expérience et l'ingénieur de développement technologique, donc haut seuil technique. Appareils avec les fournisseurs de puces puissance SOI Infineon et Toshiba utilise l'IDM modèle d'affaires, en se fondant sur leur propre plate-forme de processus SOI BCD pour mener à bien la R & D et la production, a réussi à éviter le risque de développement ASIC, la formation d'un avantage de monopole. À titre de comparaison, l'appareil ménager de la Chine avec une capacité de fabrication de puces puissance SOI est très faible, le manque de plate-forme de processus SOI BCD. À l'heure actuelle, la Chine ne CSMC fournit des services de fonderie SOI 200V BCD, mais CSMC pas les appareils de capacité de fabrication avec des puces puissance SOI. Le développement de ce nouveau ASIC haute tension prend beaucoup de temps et de ressources, et il y a une incertitude dans le développement des perspectives du marché, par conséquent, des représentants de fonderie CSMC à la recherche et le développement, le manque de processus de personnalisation de la motivation.
L'analyse, le développement de l'énergie électroménager priorité puces SOI de la Chine est de créer une chaîne industrielle complète. Sur l'état actuel du point de vue du développement industriel de la Chine, la possibilité de rétablissement de la faible société IDM, une solution plus réaliste consiste à fonderies SOI BCD (comme CSMC) la coopération avec les principaux clients (par exemple Gree) développé des processus personnalisés.
