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    • Part 1安森美碳化硅的發(fā)展
    • Part 2 、圖像感知技術(shù)
    • 小結(jié):
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安森美的碳化硅和感知業(yè)務(wù)

2022/03/14
365
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上個(gè)月安森美發(fā)布了FY2021年Q4和整年的業(yè)績(jī),涉及功率半導(dǎo)體SiC)和智能傳感器業(yè)務(wù),這塊還是值得我們關(guān)注的,我想花一些時(shí)間來整理一下安森美在汽車這塊業(yè)務(wù)的情況。安森美從歷史情況來看,專注于盈利增長和可持續(xù)發(fā)展業(yè)務(wù)并且加注戰(zhàn)略市場(chǎng)的產(chǎn)能卻取得了非常好的效果,而專注于功率和感知兩塊的提法特別有意思。

▲圖1. 安森美的功率+感知的提法很有意思

背景:安森美2021Q4營收18.5億美元,同比增長28%,環(huán)比增長21%,汽車和工業(yè)占總收入的63%,F(xiàn)Y2021年收入為67.4億美元,同比增長28.3%,汽車業(yè)務(wù)同比增長36%,工業(yè)收入增長33%

▲圖2. 安森美的業(yè)務(wù)構(gòu)成

 

Part 1安森美碳化硅的發(fā)展

(1)收入和產(chǎn)能

2022年,預(yù)計(jì)碳化硅收入將同比增長一倍以上(2021年客戶訂單同比增長了42%,主要是下半年開始增量)。2024年,碳化硅產(chǎn)品收入將超過26億美元,碳化硅模塊講提供給梅賽德斯EQXX的最新一代電動(dòng)汽車平臺(tái)提供動(dòng)力(620英里)。

為了支持未來幾年碳化硅收入的急劇增長,安森美計(jì)劃在2022年年底將碳化硅襯底(substrate )產(chǎn)能增加四倍以上,并擴(kuò)大在碳化硅器件設(shè)備和模塊產(chǎn)能投資。

從2021年11月用4.15億美金完成對(duì)GT Advanced Technologies(GTAT)的收購以后,繼續(xù)砸錢到22年底GTAT的產(chǎn)量會(huì)翻倍,并且到23年將再次翻倍。隨著GTA的容量擴(kuò)增,安森美將越來越多的襯底轉(zhuǎn)移到內(nèi)部自供。6.5億美元的資本支出絕大多數(shù)將用于碳化硅和East Fishkill,包括300毫米晶圓廠的擴(kuò)建。從目標(biāo)來看,安森美在內(nèi)部生產(chǎn)65%的自有產(chǎn)品,退出較小規(guī)模的晶圓廠,將其轉(zhuǎn)移到更高效的晶圓廠(300毫米)。

▲圖3. 安森美的投資方向

 

▲圖4. 沿著碳化硅業(yè)務(wù)的投資方向

 

(2)技術(shù)方向

這一輪純電動(dòng)汽車在高功率和高扭矩上越做越大,也就是說要從150kW這個(gè)點(diǎn)拉高到250kW,這對(duì)于SiC來說其實(shí)在充電(800V系統(tǒng)電壓提升帶來的機(jī)會(huì))和放電兩端都是有機(jī)會(huì)的。安森美在這個(gè)里面的技術(shù)稱為VETrac Dual,易于實(shí)現(xiàn)功率擴(kuò)展??梢杂?個(gè)半橋的模塊來實(shí)現(xiàn)150kW功率,也可以把兩個(gè)150kW模塊組合在一起實(shí)現(xiàn)300kW功率,在雙面冷卻模塊中,智能芯片可以內(nèi)置了溫度和電流傳感器,更好的進(jìn)行溫度檢測(cè)和電路保護(hù)。

▲圖5. 功率逆變器的變化

從逆變器的SiC封裝技術(shù)來看,安森美在2023年中從雙面間接水冷過渡到直接水冷模式,到2023年底會(huì)實(shí)現(xiàn)雙面直接水冷,2024年中進(jìn)一步優(yōu)化成為雙面直接水冷+方案,從設(shè)計(jì)角度來看,目標(biāo)是為了不斷降低器件熱阻。

▲圖6. Hex Cell、Strip cell和Trench cell

 

▲圖7. SiC模塊封裝的形式

 

Part 2 、圖像感知技術(shù)

(1)攝像頭

從目前來看,感知技術(shù)里面最沒有爭(zhēng)議的就是攝像頭。前視攝像頭感知、自動(dòng)駕駛全景感知、環(huán)視和自動(dòng)泊車,還是組合應(yīng)用,比如帶DVR或AR功能的前視攝像頭、盲區(qū)AD攝像頭+環(huán)視、后視AD+電子后視鏡等,越來越多的汽車細(xì)分功能都依靠攝像頭來實(shí)現(xiàn)。

▲圖8. 汽車視覺感知芯片

攝像頭的數(shù)量在不斷增加,攝像頭像素也從以前的100萬/200萬像素,增加到了現(xiàn)在的800萬像素。智能座艙中RGB-IR圖像傳感器的使用正在普及,有助于攝像頭外形尺寸小型化。在這個(gè)領(lǐng)域里面,安森美將圖像傳感器和鏡頭集成,與當(dāng)前3cm3的座艙模塊相比,IVEC產(chǎn)品體積只有0.5cm3,尺寸縮減超過6倍,對(duì)于座艙開發(fā)者來說,設(shè)計(jì)攝像頭模塊的工作被簡(jiǎn)化了,無需光學(xué)調(diào)試,便于節(jié)約產(chǎn)能和靈活制造。

▲圖9. RGB-IR圖像傳感器

 

(2)激光雷達(dá)(LiDAR)

安森美提供的則是硅光電倍增管(SIPM),SIPM具有更好的一致性,支持150m單拍檢測(cè)距離和300m的多拍檢測(cè)距離。光子探測(cè)效率(PDE)表現(xiàn)優(yōu)異,單光子探測(cè)能力可讓系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到300米范圍內(nèi)的距離,此外還能辨別見度低的物體,在煙霧環(huán)境中有較好的表現(xiàn)。該探測(cè)器技術(shù)可用于單像素、線陣或面陣傳感器。

▲圖10. SiPM的效果

小結(jié):

內(nèi)燃機(jī)車內(nèi)電子元器件成本只有50美元;到L2級(jí)以上的電動(dòng)車、混動(dòng)車,其電子元器件成本為750美元;未來L4/L5級(jí)的自動(dòng)駕駛汽車,電子元器件成本可以達(dá)到每輛車1600美元。目前汽車電子元器件從2019年的131美元,猛增至2022年的715美元。這個(gè)過程還是讓我們可以更多關(guān)注一些做汽車電子元器件的公司,從這邊的技術(shù)創(chuàng)新來看整體的發(fā)展。

安森美

安森美

歷史安森美半導(dǎo)體前身是摩托羅拉集團(tuán)的半導(dǎo)體元件部門,于1999年獨(dú)立上市,繼續(xù)生產(chǎn)摩托羅拉的分立晶體管,標(biāo)準(zhǔn)模擬和標(biāo)準(zhǔn)邏輯等器件。并購紀(jì)錄2000年四月,完成收購Cherry Semiconductor。2006年,完成收購位于美國俄勒岡州Gresham的LSI Logic設(shè)計(jì)和制造設(shè)施。2008年一月,以184M美元完成收購美國模擬器件公司的穩(wěn)壓及熱管理(Voltage Regulation and Thermal Management)部門。2008年三月,以915M美元完成收購AMI Semiconductor。2008年十月,以115M美元完成收購Catalyst Semiconductor。2009年十一月,以17M美元完成收購PulseCore Semiconductor。2010年一月,以115M美元完成收購California Micro Devices。2010年六月,完成收購Sound Design Technologies, Ltd。2011年一月,完成收購日本三洋電機(jī)的子公司三洋半導(dǎo)體(SANYO Semiconductor)。2011年二月,以$31.4M美元完成收購賽普拉斯半導(dǎo)體(Cypress Semiconductor)的CMOS圖像傳感器業(yè)務(wù)部門。2014年五月,完成收購Truesense Imaging, Inc。2014年七月,安森美半導(dǎo)體和富士通半導(dǎo)體宣布戰(zhàn)略合作(包括晶圓代工服務(wù)協(xié)議,及日本會(huì)津若松市富士通的8吋晶圓廠的10%權(quán)益。)2014年八月,以4億美元完成收購總部位于加州的Aptina Imaging Corp。2015年七月,安森美半導(dǎo)體完成收購Axsem AG。2015年11月18日,以每股20美元,斥資24億美元現(xiàn)金收購飛兆半導(dǎo)體公司。2016年八月,安森美半導(dǎo)體宣布已就出售點(diǎn)火IGBT業(yè)務(wù)給 Littelfuse 達(dá)成協(xié)議,出售其瞬態(tài)電壓抑制二極管和開關(guān)型晶閘管產(chǎn)品線,售價(jià)共1.04億美元現(xiàn)金。2016年九月,安森美半導(dǎo)體完成收購飛兆半導(dǎo)體公司。產(chǎn)品安森美半導(dǎo)體制造以下的各種產(chǎn)品:定制:ASIC;定制代工服務(wù);定制ULP存儲(chǔ)器;定制CMOS圖像傳感器;集成無源器件分立:雙極晶體管;二極管和整流器;IGBT和FET;晶閘管;可調(diào)諧組件電源管理:AC-DC控制器和穩(wěn)壓器;DC-DC控制器、轉(zhuǎn)換器和穩(wěn)壓器;熱管理;驅(qū)動(dòng)器;電壓和電流管理邏輯:時(shí)鐘產(chǎn)生;時(shí)鐘及數(shù)據(jù)分配;存儲(chǔ)器;微控制器;標(biāo)準(zhǔn)邏輯信號(hào)管理:放大器和比較器;模擬開關(guān);音頻/視頻的ASSP;數(shù)字電位計(jì);EMI/RFI濾波器;接口;光電、圖像及觸摸傳感器產(chǎn)品部安森美半導(dǎo)體的各個(gè)產(chǎn)品部門:模擬方案部(ASG) - Bob Klosterboer(高騰博),執(zhí)行副總裁兼總經(jīng)理圖像傳感器部(ISG) – Taner Ozcelik,高級(jí)副總裁兼總經(jīng)理電源方案部(PSG) – Bill Hall(賀彥彬),執(zhí)行副總裁兼總經(jīng)理解決方案工程中心日本:大阪; 東京中國:上海德國:慕尼黑中國臺(tái)灣:臺(tái)北美國:加州圣荷西; 俄勒岡州波特蘭; 底特律韓國:首爾設(shè)計(jì)中心美國:亞利桑那州鳳凰城(Phoenix)、亞利桑那州錢德勒(Chandler)、得州奧斯汀(Austin)、得州普萊諾(Plano)、羅德島州東格林尼治(East Greenwich)、科羅拉多州Longmont、加州圣克拉拉(Santa Clara)、愛達(dá)荷州波卡特洛(Pocatello)、賓夕法尼亞州Lower Gwynedd、猶他州林頓(Lindon)、愛達(dá)荷州楠帕(Nampa)加拿大:伯靈頓(Burlington), 滑鐵盧(Waterloo)比利時(shí):梅赫倫(Mechelen),奧德納爾德(Oudenaarde),菲爾福爾德(Vilvoorde)法國:圖盧茲(Toulouse)德國:慕尼黑羅馬尼亞:布加勒斯特(Bucharest)斯洛伐克:布拉迪斯拉發(fā)(Bratislava)愛爾蘭:利默里克(Limerick)瑞士:Marin捷克:Roznov,布爾諾(Brno)韓國:首爾中國臺(tái)灣:臺(tái)北印度:班加羅爾(Bangalore),諾伊達(dá)(Noida)日本:岐阜市,群馬菲律賓:德拉克市(Tarlac City)制造工廠美國:亞利桑那州鳳凰城、亞利桑那州錢德勒、俄勒岡州Gresham、愛達(dá)荷州波卡特洛、愛達(dá)荷州楠帕、緬因州南波特蘭加拿大:伯靈頓 (安大略省)比利時(shí):奧德納爾德捷克:Roznov中國:樂山、深圳、蘇州日本:群馬縣、埼玉縣羽生市、新潟縣新潟市韓國:富川菲律賓:Carmona, Cavite、Tarlac City、宿霧市馬來西亞:森美蘭州芙蓉市越南:邊和市、順安市社

歷史安森美半導(dǎo)體前身是摩托羅拉集團(tuán)的半導(dǎo)體元件部門,于1999年獨(dú)立上市,繼續(xù)生產(chǎn)摩托羅拉的分立晶體管,標(biāo)準(zhǔn)模擬和標(biāo)準(zhǔn)邏輯等器件。并購紀(jì)錄2000年四月,完成收購Cherry Semiconductor。2006年,完成收購位于美國俄勒岡州Gresham的LSI Logic設(shè)計(jì)和制造設(shè)施。2008年一月,以184M美元完成收購美國模擬器件公司的穩(wěn)壓及熱管理(Voltage Regulation and Thermal Management)部門。2008年三月,以915M美元完成收購AMI Semiconductor。2008年十月,以115M美元完成收購Catalyst Semiconductor。2009年十一月,以17M美元完成收購PulseCore Semiconductor。2010年一月,以115M美元完成收購California Micro Devices。2010年六月,完成收購Sound Design Technologies, Ltd。2011年一月,完成收購日本三洋電機(jī)的子公司三洋半導(dǎo)體(SANYO Semiconductor)。2011年二月,以$31.4M美元完成收購賽普拉斯半導(dǎo)體(Cypress Semiconductor)的CMOS圖像傳感器業(yè)務(wù)部門。2014年五月,完成收購Truesense Imaging, Inc。2014年七月,安森美半導(dǎo)體和富士通半導(dǎo)體宣布戰(zhàn)略合作(包括晶圓代工服務(wù)協(xié)議,及日本會(huì)津若松市富士通的8吋晶圓廠的10%權(quán)益。)2014年八月,以4億美元完成收購總部位于加州的Aptina Imaging Corp。2015年七月,安森美半導(dǎo)體完成收購Axsem AG。2015年11月18日,以每股20美元,斥資24億美元現(xiàn)金收購飛兆半導(dǎo)體公司。2016年八月,安森美半導(dǎo)體宣布已就出售點(diǎn)火IGBT業(yè)務(wù)給 Littelfuse 達(dá)成協(xié)議,出售其瞬態(tài)電壓抑制二極管和開關(guān)型晶閘管產(chǎn)品線,售價(jià)共1.04億美元現(xiàn)金。2016年九月,安森美半導(dǎo)體完成收購飛兆半導(dǎo)體公司。產(chǎn)品安森美半導(dǎo)體制造以下的各種產(chǎn)品:定制:ASIC;定制代工服務(wù);定制ULP存儲(chǔ)器;定制CMOS圖像傳感器;集成無源器件分立:雙極晶體管;二極管和整流器;IGBT和FET;晶閘管;可調(diào)諧組件電源管理:AC-DC控制器和穩(wěn)壓器;DC-DC控制器、轉(zhuǎn)換器和穩(wěn)壓器;熱管理;驅(qū)動(dòng)器;電壓和電流管理邏輯:時(shí)鐘產(chǎn)生;時(shí)鐘及數(shù)據(jù)分配;存儲(chǔ)器;微控制器;標(biāo)準(zhǔn)邏輯信號(hào)管理:放大器和比較器;模擬開關(guān);音頻/視頻的ASSP;數(shù)字電位計(jì);EMI/RFI濾波器;接口;光電、圖像及觸摸傳感器產(chǎn)品部安森美半導(dǎo)體的各個(gè)產(chǎn)品部門:模擬方案部(ASG) - Bob Klosterboer(高騰博),執(zhí)行副總裁兼總經(jīng)理圖像傳感器部(ISG) – Taner Ozcelik,高級(jí)副總裁兼總經(jīng)理電源方案部(PSG) – Bill Hall(賀彥彬),執(zhí)行副總裁兼總經(jīng)理解決方案工程中心日本:大阪; 東京中國:上海德國:慕尼黑中國臺(tái)灣:臺(tái)北美國:加州圣荷西; 俄勒岡州波特蘭; 底特律韓國:首爾設(shè)計(jì)中心美國:亞利桑那州鳳凰城(Phoenix)、亞利桑那州錢德勒(Chandler)、得州奧斯?。ˋustin)、得州普萊諾(Plano)、羅德島州東格林尼治(East Greenwich)、科羅拉多州Longmont、加州圣克拉拉(Santa Clara)、愛達(dá)荷州波卡特洛(Pocatello)、賓夕法尼亞州Lower Gwynedd、猶他州林頓(Lindon)、愛達(dá)荷州楠帕(Nampa)加拿大:伯靈頓(Burlington), 滑鐵盧(Waterloo)比利時(shí):梅赫倫(Mechelen),奧德納爾德(Oudenaarde),菲爾福爾德(Vilvoorde)法國:圖盧茲(Toulouse)德國:慕尼黑羅馬尼亞:布加勒斯特(Bucharest)斯洛伐克:布拉迪斯拉發(fā)(Bratislava)愛爾蘭:利默里克(Limerick)瑞士:Marin捷克:Roznov,布爾諾(Brno)韓國:首爾中國臺(tái)灣:臺(tái)北印度:班加羅爾(Bangalore),諾伊達(dá)(Noida)日本:岐阜市,群馬菲律賓:德拉克市(Tarlac City)制造工廠美國:亞利桑那州鳳凰城、亞利桑那州錢德勒、俄勒岡州Gresham、愛達(dá)荷州波卡特洛、愛達(dá)荷州楠帕、緬因州南波特蘭加拿大:伯靈頓 (安大略省)比利時(shí):奧德納爾德捷克:Roznov中國:樂山、深圳、蘇州日本:群馬縣、埼玉縣羽生市、新潟縣新潟市韓國:富川菲律賓:Carmona, Cavite、Tarlac City、宿霧市馬來西亞:森美蘭州芙蓉市越南:邊和市、順安市社收起

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筆者 朱玉龍,一名汽車行業(yè)的工程師,2008年入行,做的是讓人看不透的新能源汽車行業(yè)。我學(xué)的是測(cè)試和電路,從汽車電子硬件開始起步,現(xiàn)在在做子系統(tǒng)和產(chǎn)品方面的工作。汽車產(chǎn)業(yè)雖然已經(jīng)被人視為夕陽產(chǎn)業(yè),不過我相信未來衣食住行中的行,汽車仍是實(shí)現(xiàn)個(gè)人自由的不二工具,愿在汽車電子電氣的工程方面耕耘和努力,更愿與同行和感興趣的朋友分享見解。