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东芝调结构从“芯”出发 存储与半导体功率器件新技术齐发促发展

信息来源 : 网络 | 发布时间 : 2016-05-05 16:38 | 浏览次数 : 440

 伴随着半导体行业全球的并购热潮,产业竞争格局已经发生了深刻的变化,2016年将成为半导体产业发展的拐点,众多半导体厂商也在新的产业环境下,顺势而为,应需而变。其中东芝半导体也从去年开始进行着重大的结构调整。


调结构 集中资源发展两大支柱产业


  受半导体产业大环境变化,消费电子行业竞争激烈、利润微薄,企业自身经营面临困境等多重因素的影响,东芝已经开始了重大的业务重组力求获得新的生机。去年底,东芝把图像传感器和部分半导体业务转让给了日本索尼公司,最近,其继续对外转让医学成像设备业务。在近期上海慕尼黑展会期间,记者对东芝电子(中国)有限公司高层进行专访中获悉,东芝的Healthcare部门基本上和佳能已经有非常深的接触,可能会出售给佳能。董事长田中基仁表示,今后,东芝主要的业务重点会归为半导体及存储产品,能源和社会基础架构领域两大部分,其中东芝电子(中国)属于半导体及存储产品领域。东芝这次实现大的结构调整,就是为了今后再次步入一个快速成长的通道,把资源集中到两大支柱产业中的存储、分立器件、集成电路及硬盘这些领域来进行发展。田中进一步表示,但同时我们的研发部门根据全球的各种需求也正在研发各种有增长可能性的产品,随着我们经营体制、整个财务体制的改善,相信会在不久的将来宣布新的第三个支柱产业。


多元化合作 保持存储市场领先地位


  在中国政府的大力推广下,中国企业也在致力于发展半导体存储产业,田中表示,东芝很愿意和这些企业进行多方面合作,比如说OEM方式,东芝可以为这些本土的厂商提供材料,由他们来进行生产或者组装去供应市场;或者是东芝提供闪存的方式。闪存市场竞争是非常激烈的,包括三星、东芝、美光、Intel,这个市场每年需要不断的高额设备投资,同时需要不断的高科技研发,从门槛和研发的难度来讲,目前世界上能够进入这个市场的厂商还是有限,东芝通过常年长时间不断高额的技术和设备的投资,东芝还是有信心保持这个市场领先的地位。

  西部数据正在着手收购闪迪,如果收购成功,对于东芝的存储业务将产生怎样的影响呢?对此田中也给出了中肯的分析。从普通的闪存芯片到SSD卡、USB,到固态硬盘,能够提供整体的全方位存储产品方案的目前只有东芝,如果西部数据完成对闪迪的收购,西部数据也会成为一个能够提供全套存储解决方案的厂商,从这个层面上来讲,对东芝有一定的影响。另外一个方面,虽然闪迪和东芝在消费市场上互为竞争对手,但是在投资和共同研发领域又是合作伙伴,东芝和闪迪各自出资50%共同投资建厂,进行投资、生产、制造、开发全方面合作,如果西部数据完成对闪迪的收购,那么意味着闪迪能够有更多的资金链和东芝一起积极投入到下一代设备建设,这方面是对东芝今后的发展有利的。


勇创新 新技术亮点频频促发展


  对于半导体产业的并购行为,真正有运营和技术实力的企业可以辩证看待事物发展,企业的发展最终还得看技术产品含量。因此,东芝不遗余力地通过技术创新来确保两大支柱产业的快速发展。通过此次在工业、物联网以及汽车电子等三个领域展出的技术,我们发现亮点频频。


·低功耗蓝牙自组网技术力促IoT互联互通


  物联网(IoT)市场持续升温,已逐渐深入到智能家居、汽车、工业等领域。全球物联网开支预计将以17%的年复合增长率增长,从2015年的6986亿美元增长到2020年将达到1.7万亿美元。2015年年底的连线装置数量达到50亿台,比2014年成长30%,预测到2020年物联网设备安装量将达260亿台。

  万物互联将带来整个行业的巨变,而今年正处于物联网从孕育开始走向落地的关键时刻。厂商纷纷看重物联网的潜藏力量,争相投入物联网的开发工作,从通信、传感、设备和一直到云端的分析软件和服务等。2016上海慕尼黑展上,面向物联网的新技术也层出不穷,其中东芝带来的应用于物联网领域的蓝牙、存储等最新技术也备受瞩目。

  通信连线技术是构架万物互联的关键,首次在业界亮相的东芝低功耗蓝牙分布式网络技术是支持蓝牙核心规范4.1版本的自组网方式。东芝电子(中国)有限公司副董事长野村尚司在接受记者采访时表示,与其他竞品不同,东芝的技术同时支持主从设备的多连接或并发连接和同时支持两个或多个主设备之间的多连接,可使用极小型设备轻松创建网络。

  这是一种非常灵活的组网方式,除东芝的蓝牙芯片外,任意一种符合蓝牙4.1标准的芯片,互相之间都可以进行实时收发通讯,这是一个开放的平台。

  此项技术第二个特点就是超低功耗,据了解,峰值电流为5.9mA(Tx-4dBm),5.7mA(Rx) ,深度睡眠模式电流0.1μA,是目前业界同类产品中功耗最低的。随着蓝牙低功耗的实现,我们觉得蓝牙技术有望从现在主要应用领域的消费电子,扩展到工业控制的领域。

  东芝正利用该技术促进基于分布式通信网络的实现和推广,并为优化自动监控系统和多功能应用等物联网(IoT)应用所需通信功能的设备提供支持,例如互联家居产品、可穿戴设备、医疗设备等等。

  在现场演示是一个智能家居LED灯控蓝牙组网方案,记者看到分布在客厅、卧室、餐厅的6个灯通过蓝牙连接,用手机可以灵活控制灯的开关状态和颜色变化。


  目前这一低功耗蓝牙自组网技术是基于蓝牙4.1标准的,野村透露今年还会推出针对蓝牙4.2标准的解决方案。目前已有LED方面的合作伙伴采用这一方案,在Smart Bar中使用。


·48层堆叠3D闪存与单封装SSD惊艳亮相


  在数据存储方面,东芝拥有的技术和产品地位更是不可撼动,凭着以下四项技术继续巩固其业界领袖地位,野村尚司表示。

  第一,就是微型化技术,不断地把那个闪存的芯片做得小,东芝现在是做到15个纳米,三星可能做到14纳米。从这个数字再往下走可能非常困难,我们已经碰到了非常高技术的壁垒,那么要在这个制成方式里面实现摩尔定律的话,可能比较困难,所以东芝,包括三星也是,都是选用3D memory的构架来走另外一条路,希望从这条路上我们能实现新的摩尔定律。

  第二,就是现在最热的48层的3D memory的架构。本次展会东芝的全球首款48层3D堆叠闪存BiCS FLASH?,实现了256Gb芯片密度,具有更快的写入速度、擦除耐久性以及低功耗。据了解,东芝从去年开始已经向客户提供了3D的样片,今年3月开始东芝会提供BICS第二代的样片并量产。

  第三,是非常强的一个封装技术,我们现在可以把内存芯片控制器封装起来,做成一个封装的SSD,即东芝首次向业界退出的一款支持NVMeTM接口的新型单一封装SSD BG1,单个BGA封装的存储容量高达256G,BG1由规格为16×20 mm的单一封装 ,与规格为22×30 mm的M.2 2230模块组成。作为一种新型高效逻辑接口标准, NVM Express是为SSD固态硬盘设计的,相较于SSD固态硬盘,其机械可靠性更高。并可减少占用设备的空间,从而增大电池区域的面积。主要应用在PC及平板电脑等领域。

  第四,就是长寿命技术,这就是控制内存的控制器。


·IEGT及SiC新材料 实现大功率器件工业级应用新突破


  在工业领域,采用第三代半导体技术的代表-SiC材料的器件是本次推出的技术新品一大亮点。SiC具有大禁带宽度、高临界场强、高热导率和高载流子饱和速率等特性,其品质因数远远超过了其他材料,因而成为制造高功率器件、高频器件、高温器件和抗辐照器件最重要的半导体材料。

  东芝在原有IGBT的基础上通过采用“注入增强结构(IE:Injection Enhanced)”技术实现了低通态电压,推出专利产品IEGT。由于其采用了SiC-SBD新材料,具有低导通电阻和低开关损耗等特性,实现了大功率变频器的节能,而且其优势随着大功率项目功率等级和电压等级的不断提高而逐步提升。IEGT控制的门极驱动电流小,它既能减少系统的损耗,也能提高元件的使用寿命,且IEGT调速空载时系统损耗低,符合绿色节能的要求,使得系统运行成本更为经济。东芝的IEGT已经在为中国电力转换设备实现高效、节能、轻小型的目标做出贡献。

  通过有机的使用碳化硅及IEGT的材料,东芝这个产品可以实现节能及小型化。在封装上还采用了PMI(塑料模块)和东芝独有的PPI(压接式)两种方式。塑料模块式封装采用螺纹连接,它具有方便拆卸的特性;压接式封装具有无焊层、无引线键合、双面水冷散热和失效短路的特点。由于它独特的构造可以大幅度减小在电源开关时的损耗达97%以上,整个安装面积相较原产品减少到40%。

  此产品可以广泛使用到电力机车的驱动,碳的再生能源、电力输送、工业变频、电动汽车领域,但是在这些领域现在对减小噪声,减小装置体系,以及提高能耗的要求越来越高。目前东芝提供从1700V到6500V的高耐压产品系列,两种封装的采用,使得东芝的IEGT器件具有更低的热阻、更高的工作结温、更低的寄生电感、更宽的安全工作区和更高的可靠性,在减少器件的同时大幅提高了功率密度和系统可靠性。

  东芝此次还带来了市场份额第一的光耦器件,新的LED技术使得东芝的光耦得以满足多种技术条件,如具备使用寿命长,可靠性高以及工作温度高等特点,其原生的低功耗设计使得东芝的光耦更节能。其新的封装形式可以使器件直接贴装在PCB板的背面,为系统节约空间


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