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USBC接口发展及捷捷微电功率器件介绍(捷捷微电功率半导体)

2023年3月16日,2023(春季)亚洲充电展在深圳成功举办,展会同期还举办了2023(春季)全球第三代半导体产业峰会,并邀请了15位行业大咖现场与大家探讨第三代半导体,对氮化镓、碳化硅的应用技术以及产业的未来发展进行探讨和分享。

捷捷微电BD副总 于玮诏先生为大家带来了《一个万能的接口,下一步呢?》主题演讲,为大家带来USB-C接口发展,捷捷微电在产业链中的角色以及捷捷微电产品介绍。

于玮诏先生现任捷捷微电(上海)科技有限公司 BD副总,先后在美国国家半导体,NEC电子、宏基实验室、飞利浦半导体、瑞萨等知名企业担任重要职位。他及团队与微软和康柏电脑合作编写并发布USB-OHCI,得到苹果及业界采用。于2002年3月在JEDEC成立JC-61委员会 (WING),并于同年担任802.11 OpenHCI行业标准小组主席。在达尓电子,先后任Power ICs业务部门经理及分立器件业务拓展总监。现任捷捷微电(上海)科技有限公司业务拓展副总,助力开拓海外市场及孵化新产品线,并统筹新产品发布、标准化制定、应用研究等。

演讲开始第一部分,回到未来,电脑开始的那些年。

演讲的开始用一张图片介绍个人电脑是怎么开始的,个人电脑于1977年由康懋达推出Commodore PET,1978年由苹果推出Apple II,是第一台苹果的个人电脑,1979年TI德州仪器推出TI99/4。

接下来介绍电脑内部的系统总线,80年代开始,IBM PC内部架构,通过芯片组与ISA BUS

连接外设。在80年代中期,增加了extend ISA总线。今年大家能够买到的电脑内部最快的BUS总线是PCIE 5.0。

图片为电脑外部设备连接接口,其中HDMI用于连接外接显示器,火线1394接口,16位PC卡接口用于连接WiFi模组,通过PCIMIA接口连接电脑。介绍电脑接口的演进以及应用。

对于台式电脑来说,主板上有多种接口,随着时代的发展,很多接口已经消失。

2018年购买的苹果笔记本电脑,只具备两个接口,其中一个是耳机3.5mm接口,另一个是USB-C接口。可以通过USB-C接口连接其他外设,这也是当初设计笔记本电脑时的初衷,使用一个接口满足充电,存储以及外设的连接。

USB是全世界唯一一个做到很通用的标准,透过USB可以连接多种外设,并且是唯一一个国际标准,无需支付权利金,每年会员费为3000美金,共享USB的知识产权。USB于1995年9月召开第一个开发者大会,七家创始成员还剩下英特尔和微软。

2018年七家会员为苹果,惠普,英特尔,微软,瑞萨,意法半导体和德州仪器。

USB PD3.0定义的时候是100W功率,使用电脑连接显示屏,通过笔记本内置的电池,点亮55英寸的显示屏半个小时。

第二部分是中国、欧盟在移动终端的统一标准。

中国和欧盟在过去几年一直都在统一着电子产品的接头,付出了很多努力。中国推出了UFCS快充标准,在2021年5月份,在2022年8月更新。

欧盟从2009年开始要统一手机,平板电脑和笔记本电脑的接头,直到2022年10月份才发出最后通知,使用USB-C接口的移动设备才能在欧盟售卖。USB-C标准支持鉴权,支持增强的安全性和设备品牌识别。

第三部分是接口统一了,下一步呢?

USB-C接口的出现,USB3以及USB4使得笔记本电脑可以实现一线通,连接所有的外设与硬件资源。

安卓手机使用原装充电器可以做到充电五分钟通话两小时,但是笔记本电脑没有可以为手机快充的功能。USB-C接口为大家提供一个平台,能够满足未来的需求。

IBM于2003年推出了一款Modular Computer,在当年售价为4000美金,屏幕尺寸为6.5英寸。支持连接到扩展底座,底座内置硬盘,起到存储扩展和充电功能。后来也有多个品牌推出过类似的产品。

当具备两个80Gb/S速率的USB-C接口,当作主机来使用,就变成了CPU跟随手机更换,电脑作为显示屏使用。手机具备12GB LPDDR5内存,内部扩展内存和存储设备。可以通过USB-C接口实现Modular Computer概念。

通过USB PD3.1快充,可以使用新能源汽车为电动自行车充电。也可以使用充电宝和手机为电瓶车充电。

第四部分是捷捷微电扮演的角色。

捷捷微电于1995年成立,基本有三个主要产品,分别为晶闸管,二极管和MOS。捷捷微电是唯一一家中国做半导体的IDM,去年捷捷微电的晶闸管产品做到全球第一,在国内连续三年营收第一。

捷捷微电希望在碳化硅或氮化镓分离器件做到全球第一,是将来的目标。

捷捷微电产品有晶闸管,MOS,二极管和三极管,捷捷微电有八家子公司,主要的生产基地在启东和南通,拥有4,5,6,8寸的晶圆厂,拥有车规封测厂。

捷捷微电的产品覆盖很多方面。

1995年,2009年,2016年半导体半导体最主要的两个市场,为无线通信和计算机。无线通讯包括基站和手机。

预测2021年到2030之间,半导体市场中,汽车,高能运算,存储,工业和无线通信将会成为新的增长点。

第五部分是捷捷微电的产品。

捷捷微电产品包括晶闸管,MOS管,保护器件,二极管,小信号,宽带隙器件,浪涌保护器件,功率模块与组件,光耦和电源芯片产品等。

捷捷微电已经推出了汽车级产品,包括MOSFET,TVS保护器件,稳压二极管和肖特基整流管等。

捷捷微电多款器件已经做到了全球第一,特别是30V的MOS管,导阻做到0.55mΩ,两个月之内还会推出0.4mΩ导阻的器件。

在快充应用中,捷捷微电在高低压侧都有对应的产品。

在车规方面,捷捷微电有一颗100V耐压的产品获得了中国电子工程的最佳功率器件奖。JMSL040SAGQ是一颗耐压40V,导阻0.58mΩ的NMOS,也是用于车规市场。根据代理商的反馈,捷捷微电是国产MOS管在国内汽车市场的第一。

两个二维码分别为捷捷微电的MOS管选型指南和MOS管手册,可以扫描二维码下载。

捷捷微电是中国唯一一家提供产品P-Spice和H-Spice Models的公司,支持系统仿真。

对于MOS管来说,封装是越来越重要的,晶圆生产和封装是提高可靠性的重要措施。

捷捷微电不光自己生产晶圆,同时还封装器件,还是国内功率器件唯一一家AEC Council的技术会员,捷捷微电知道未来碳化硅和氮化镓究竟在发生什么事情,在汽车应用究竟要看什么,怎么看问题。

以上是演讲的全部内容,捷捷微电BD副总 于玮诏先生介绍了电脑接口的发展,以及USB-C快充的前景,捷捷微电功率器件的优势。