由于ST對工業市場的戰略關注和長期承諾，繼去年以“新工業，新智造”為主題的首屆工業峰會后，近期又以“激發智能 賦能創新”為主題，聚焦電機控制，電源和能源及自動化三大領域舉辦了第二屆工業峰會。本次峰會，ST共準備了40多個展臺，超過130個產品演示。除了當天上午的主會場的主題演講，電機控制，電源和能源及自動化三個分會場還有51場專題技術演講，可謂是ST給業界朋友準備的一場技術盛宴。
由于意法半導體（以下簡稱“ST”）對工業市場的戰略關注和長期承諾，繼去年以“新工業，新智造”為主題的首屆工業峰會后，近期又以“激發智能 賦能創新”為主題，聚焦電機控制，電源和能源及自動化三大領域在深圳福田香格里拉大酒店舉辦了第二屆工業峰會。
工業市場目前已經成為ST亞太區發展戰略中的重中之重,而中國的工業市場是創新的核心所在，盡管在這非常特殊的2020年面臨不少挑戰，這也是ST決定繼續在中國深圳繼續舉辦第二屆工業峰會的重要原因。
工業半導體的市場前景
為什么ST近年一直看好工業半導體市場？一份來自OMDIA. ST SAM perimeter的數據，工業半導體市場規模將從今年（2020年）的410億美元增至2023年的480億美元，具體細分市場增長的相對比例見下圖：
工業半導體的市場前景
致力于成為工業半導體供應領先者，ST憑什么有這樣的底氣？其銷售、市場、傳播及戰略發展總裁Marco Cassis先生通過視頻向觀眾們宣布：ST有非常廣泛的客戶基礎，為全球10萬個客戶進行服務，而其中很大一部分客戶來自于中國。目前，ST在全球工業半導體市場處在什么樣的競爭地位呢？
首先，有目共睹的是其STM32產品組合已經在32位MCU的嵌入式處理領域處于領先地位，而且去年又進入到一個新的市場領域，推出了首款STM32微處理器，目前已經看到這些產品對現有客戶和未來可能的心客戶有非常強大的吸引力。
其次，在功率器件領域，ST排名第三，而且由于新產品的推出而快速增長，比如其碳化硅器件的推出。
而在模擬IC領域排名第五，在智能電表和電機控制等重點領域有不錯的成績。
目前ST正在建立其在傳感器和致動器方面的地位，借鑒在個人電子設備方面的成功經驗，為工業應用提供合適的器件。
ST在應用方面特別是MCU和MPU表現非常出色，在集成連接、安全和人工智能也同樣出色。ST掌握了各項產品所需要的電源解決方案，無論是分立還是集成，大功率還是低功耗；ST還掌握了捕捉現實世界信號并將其轉化為數據所需的傳感器；另外還掌握了處理信號所需的模擬部件，并提供所需的各種類型的連接。這使得ST不僅可以為客戶提供單個器件，而且可以為客戶提供完整的系統解決方案，在這些方案中，ST已經優化了各個部件的協同工作，并可以提供軟件和參考設計以支持快速開發。
為何ST把亞洲市場作為首要的工業市場？
ST亞太區的員工占總員工人數的1/3以上；在新加坡設有1個晶圓制造廠，在中國、馬來西亞、菲律賓各設有1個封測廠。為重點關注亞洲主要市場，建立了7個技術創新中心，其中電機控制、物聯網、智能手機、電源與能源及新能源汽車這五大技術創新中心已經建成，另外AI和自動化創新中心還在建設中，今年已完成第一階段的建設。這些技術創新中心的宗旨是近距離地為客戶提供本地支持和產品經驗。
為什么ST重點關注亞洲這個主要市場？ST亞太區銷售及市場執行副總裁Jerome Roux 像在場的觀眾隆重介紹道，因為ST認為亞洲是工業設計的心臟。眾所周知，亞洲是發展最快的一塊市場，無論在制造還是設計創新方面都是處于領先。經過市場調研得知，在2020年，亞太市場的研發總量占全球市場的三分之一，這證明亞太區不只是全球制造基地，還是全球設計中心，而且有越來越多的設計項目來自于亞太區的客戶和實驗室。設計項目覆蓋許多應用領域，包括家電、無線充電、計量、智能功率、工業創新等。
ST亞太區銷售及市場執行副總裁Jerome Roux
亞太區工業市場規模達到56億美元，ST致力于開拓這個市場，目前，ST在工業市場有數千家客戶，而且現有5000余款產品服務于工業市場，包括汽車、MEMS、功率、能源、微控制器等等。
ST在工業市場有哪些特定的戰略目標？
ST總裁兼首席執行官Jean-Marc Chery先生在當天峰會中的主題演講中，首先為大家介紹一些電子產業的長期趨勢，它引導了意法半導體投資等其他方面的選擇。2020年，ST在研發設施上投資總額為5億美元，資本開支是12億美元，所有的開支都是由這些趨勢所引導的。這樣的投入對于高科技行業的發展以及支持可持續發展的未來是至關重要的。雖然有一些經濟方面的挑戰，但在未來還是有增長空間的，在世界各地并沒有看到長期發展受到任何負面影響。
ST的戰略目標主要基于以下三個方面：
1.智能出行：助力汽車制造商，使駕駛更加安全、更加環保，有更高的連接性。主要支持工業應用方面，比如電動汽車的充電設施。
2.電源&能源：使得不同行業能夠提高能效，支持他們使用可再生能源。這是ST主要關注的領域，在這次峰會上所展示的一些服務都是支持這些相關應用的。
3.物聯網&5G：意法半導體支持分布式智能設備連接、工業應用，以提升安全性生產的效率和效益。同時，為所有設備提供相關傳感器、組織解決方案、安全、寬帶等解決方案。
ST在工業領域除了主要正對廣泛的工業市場外，還有一些特定的目標。首先希望能夠瞄準嵌入式處理器領域，成為這一領域的領導者。目前ST已經在嵌入式處理技術上進行了大量的投資，這是ST過去一段時間取得的巨大成功。比如，在STM32產品上的成功，能夠更好地服務于其它關鍵市場，比如個人電子產品市場。
在工業領域還有另外兩個目標：不斷加速模擬器件和傳感器市場上的發展和進一步擴大在電源和能源管理業務。在這些領域，目前ST正在不斷地擴展通用和專用解決方案的模擬產品系列，特別在關鍵工業技術上進行大量投資，比如像電機控制、電源、計量、電流隔離技術。ST一直在開發專門針對于工業需求量身定制的傳感器產品組合，比如最近推出的高精度測斜儀。在功率分立器件方面，已經在寬帶技術上進行了大量投資，包括IGBT和硅MOS，以幫助進一步拓展針對工業電源和工業控制的相關產品和應用范圍。
目前，ST在整個亞洲的工業發展中占有非常有利的位置，并且在這個市場中占據82億美元的份額。
各大創新技術重點展示
電源與能源
在今年年工業峰會上，小編有機會體驗到了ST的MasterGaN——業界首個單封裝集成硅驅動器和氮化鎵(GaN)功率晶體管的解決方案，它是一種系統封裝模塊。MasterGaN能使充電器和適配器減重80%，體積縮小70%，充電速度更是普通硅基解決方案的3倍。現場展示了一款超級快充，它采用ST 65W Type-C超級快充解決方案，集成半橋驅動器和MasterGaN1晶體管。
65W Type-C超級快充解決方案
該款充電器令人最為印象深刻的是功率密度達到了每英寸立方體30瓦特（30 W/inch3），確實非常了不起。市場上大部分產品還沒有辦法突破每英寸立方體20瓦特（20 W/inch3 ）。
在峰會現場，小編注意到“深圳市盛弘電器股份有限公司”展出一個60-160kW直流充電樁解決方案，主要用于集中式電動車快速充電站。該方案采用了ST最新的IGBT產品，可為客戶提供CCS Combo2和CHAdeMO雙標準充電，滿足搭載大容量電池、瞄準更長續航里程的電動汽車的更快充電要求。
采用ST最新IGBT的充電樁解決方案
另外現場還有一款用于電動滑板車的無線充電解決方案，它智力解決滑板車面臨的最大挑戰——充電。這款解決方案來自捷佳科技股份有限公司，是一個快速無線充電器與停車架相結合的解決方案，它結合MOSFET、VIPer、Triacs、PFC控制器和柵極驅動器，解決電動滑板車在路邊充電的難題。
該無線充電解決方案解決電動滑板車路邊充電的難題
電機控制
在電機控制展區，ST展示了一系列針對家電和電動工具（低壓和高壓）的電機控制解決方案，包括風扇、真空吸塵器、跑步機演示裝置等，其中大部分由ST亞太區電機控制技術創新中心自主研發。
風扇初始角度檢測和順風啟動演示
ST還展示了其它電機控制解決方案，包括一個基于STSPIN32F0和Modbus總線的位置控制演示裝置，以及基于STM32F7微控制器和EtherCAT通信的迷宮游戲位置控制裝置。
基于STM32F7微控制器和EtherCAT通信的迷宮游戲位置控制裝置圖
機器人應用離開不了電機控制。本次峰會展示現場有專門的機器人解決方案演示區域。該這個展示區域有來自來ST一些重要客戶的機器人解決方案及其演示。機器人機械臂解決方案展示區域演示了ST本地客戶的機器人如何高速、高精度工作，減輕工業場景中人類工作負荷。
機器人機械臂解決方案展示區域
其中，有來自客戶新時達電機的機械臂解決方案，現場有采用ST的MCU+MOS管的Demo演示——AS170水泵專用背負式變頻器和雙軸對插機器人工作站。
AS170水泵專用背負式變頻器
附：AS170水泵專用背負式變頻器簡介（下圖）
雙軸對插機器人工作站
附：雙軸對插機器人工作站簡介（下圖）
自動化
一百多年前開始的工業革命，是始于自動化的，也就是解放人類雙手，用機器替代人類的雙手，用機器做人用手做的工作。自動化現在無處不在，ST致力于提供更高效、更安全、可靠的家庭/樓宇自動化和工廠自動化解決方案。
在2020年工業峰會的沙龍訪談環節，自動化創新主管Allan Lagasca分享了ST在家庭自動化方面近期完成的項目:智能家居和照明參考設計，這些高度靈活性的平臺可以擴展到很多的智能家居和自動化應用里。
ST的智能家居和照明平臺
ST為持續建立一個關于智能家居的生態系統，與合作伙伴進行合作。峰會現場有一個智能家居展區，展出了相關客戶采用ST的電源和電機控制芯片設計的各種智能家電，包括掃地機器人、人臉識別家庭安保監控系統、割草機、空調、冰箱、洗衣機、油煙機、電飯煲、智能梳妝鏡和超音速吹風機等等，涵蓋智能生活的方方面面。
智能家居整體解決方案展示
同時，ST自動化關注的另一大重點是工廠自動化，ST從2019年開始部署該方面的工作。工業自動化不僅僅是工業4.0，還要準備更多解決方案，比如IO-Link就是其中之一。
IO-Link工廠自動化解決方案
另外，在當天峰會的媒體問答環節，Allan Lagasca還與記者們介紹了ST工業自動化的相關部署工作。目前，ST已經開始把他們在歐洲市場份額最高的產品部署到中國市場。ST主要是推出隔離和非隔離型的單片集成功率器件/開關和智能控制器的產品，例如IPS智能功率開關。當然，執行的是歐洲的標準，例如IO-Link。這些產品大多數最初是部署給歐洲客戶的，但現在計劃把它們拿到中國市場來。因為了解到在部署這些產品時，中國市場會有些不同之處，因此，ST還將針對工業自動化市場的需求定制產品，成為中國自動化市場的專供產品，不僅要解決與功率器件有關的應用問題，而且還要推出專門面向中國市場的功能。同時，考慮到IO-Link是針對歐洲公司的標準，ST還要吸引中國本土的合作伙伴加盟，完善其IO-Link設備開發生態系統，這是完整生態系統部署的一部分。
另外，峰會現場有一臺來自ST合作伙伴匯川技術的手機生產線裝置，它演示了微型智能工廠是如何運行的。整個生產線分為5個工位：AOI站（自動光學檢測）、打磨站、鎖附站、點膠站和貼標站。該模塊化的柔性生產線可以快速響應設計要求，并具有很強的環境適應性。同時，該生產線采用MES（制造執行系統），能夠利用大數據來構建“互聯網+工業”的新型管理模式。
來自匯川技術的手機生產線裝置
總結
本次工業峰會，ST共準備了40多個展臺，超過130個產品演示。除了當天上午的主會場的主題演講，電機控制，電源和能源及自動化三個分會場還有51場專題技術演講，可謂是ST給業界朋友準備的一場技術盛宴。
最后，在媒體采訪環節，ST亞太區功率分立和模擬產品器件部區域市場和應用副總裁沐杰勵先生（Francesco Muggeri）對電子工程專輯記者提出的關于芯片采用“異構集成”問題發表了看法。“異構集成”——作為整個半導體界都在探索的后摩爾時代的出路之一，ST有各種專有技術，它整合了其內部生產的專有技術以及將不同技術整合到一個產品內的封裝能力。那么如何整合大功率器件？例如，在討論MasterGaN技術時已經提到的MOSFET或GaN MOSFET等。
另外，ST還有低功率的低壓產品、BCD技術和功率技術及智能功率模塊（IPM），這些產品和技術要取得高可靠性也不是一件易事，當ST迎接這些挑戰時，還要解決封裝級別上的復雜難題，例如SiC器件的情況。今天，ST宣布，這些器件結溫可以高達100度，ST是如何做到的呢？
關于可靠性要求，必須解決技術吸熱能力，以及材料在熱、電、磁、輻射和連接性方面的交互能力，這帶來了復雜難題。因此，當天發布的充電更快、尺寸更小的充電器芯片讓ST非常興奮，因為他們打贏了這場攻堅戰，并且上市產品達到了高可靠性。因此，必須開展研發活動，在采用新材料和做概念可靠性測試方面，研發起著非常重要的作用。ST清楚地知道，測試是半導體制造工藝中的一個關鍵工序。
另一個問題是電隔離，這是一個系統封裝中的一個重要概念，涉及到芯片電安全問題，ST可以在一個封裝中把電隔離做到6 kV，這是在討論封裝集成度時需要關注的另一個問題。
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