直流升降压电源

应用领域：工业电源模块，通讯电源模块 方案描述：直流电源，可升压降压，峰值电流控制模式。 系统参数：输入电压：9~40VDC输出电压：5~24V可调控制方式：峰值电流模式最大输出电流: 15A保护功能：过压，欠压，过流，过温，短路；其它：PmBus底层驱动，内部Flash仿真EEPROM。 主要器件：控制器IC：Microchip dsPIC33CK128MP205MOS管：FDMS86150驱动： MIC4604 框图: 波得图 Vin=24V, Vout=12V, Iout=10A 效率曲线 实物图片：

降压电源

2023.08.07

冰箱压缩机控制板

方案描述：此方案为客户冰箱而设计的压缩机控制方案，可以比较方便快速地适配不同型号的压缩机。系统参数：输入电压：164~288Vac;电机功率：250W;压缩机控制方式：无传感器矢量（FOC）控制;压缩机最大转速：4500RPM;保护功能：过压，欠压，过流，过温，堵转，缺相，短路；启动力矩：5Kg;最低功耗：<0.3W;主要器件：控制器IC：STSPIN32F061(ST);IGBT: STGD5H60DF(ST);DC-DC: VIPER06LSTR(ST);OPA：LSV911ITL;线框图：启动波形： 实物图片：

压缩机

2023.08.07

基于单面水冷的电动汽车控制器方案

应用领域：用于电动汽车、工业机器人、轨道交通、电动工具 方案描述：基于NXP PowerPC架构SPC5744P和ON功率模块的电动汽车控制器，融合了ON隔离预驱芯片NCV57001F及IGBT功率模块NVH820S75L4SPB，以及NXP电源管理芯片MC35FS6513，可实现汽车功能安全标准ISO26262的ASIC C/D级别功能安全要求。功能特点：可实现汽车功能安全标准ISO26262 ASIC C/D级别功能安全要求。六路隔离预驱，峰值电压1200V，驱动电流最大+4/-6A。基于变压器绝缘技术，优秀的绝缘性能。SPC5744P与MC35FS6513均可使IGBT功率器件进入失效安全模式。DESAT保护与软关断功能。短路、过流、过温、过压、欠压保护。米勒钳位功能（AMC）。采用车规级元器件，核心器件通过AEC-Q100认证。 关键器件及供应商如下：元器件供应商备注SPC5744PNXP主控MCUMC35FS6513NXP电源管理芯片TJA1042NXPCAN收发器NCV57001FON隔离预驱NVH820S75L4SPBONIGBT功率模块AD2S1210ADI旋变解码芯片HAH1DRW 400-SLEM电流传感器 线框图： 实物图片：

电动汽车

2023.08.07

上海晶珩网关助力智慧水务数字化转型

背景:智慧水务是通过新一代信息技术与水务技术的深度融合，充分发掘数据价值和逻辑关系，实现水务业务系统的控制智能化、数据资源化、管理精确化、决策智慧化，保障水务设施安全运行，使水务业务运营更高效、管理更科学和服务更优质。现阶段智慧水务发展仍处于初级阶段，存在较多问题，然而智慧水务作为智慧城市建设的重要环节，其在未来发挥的作用将越来越凸显，提高企业运营管理效率，提升城市居民生活幸福质量，相信在不久的将来，智慧水务市场空间将呈现爆发式增长。行业痛点和挑战：1.站点多、难管理站点数量众多、地理位置覆盖广不集中，统一集中管理难度大。2.成本高、效率低站点设备众多，本地专业技术人员短缺，难以做到无人值守和定期维护，专人看守成本高。3.效果差、不直观日常运营需要通过多个平台进行管理，数据之间不能互通，难以形成高效的数据分析机制。4.平台多、数据散地下设备无法直观管理，污水梳理工艺多、逻辑复杂，污水实时处理流程难以直观查看和管理。解决方案与建设目标：上海晶珩EDATEC基于物联网、AI、大数据和云平台技术，建设智慧水务大数据运营管理平台，对分散于不同地区的水处理厂、泵站进行集中管理，通过边缘计算网关实现站点数据的收集和分析上传到中央服务器，从而实现全面的数字化管理。上海晶珩EDATEC依托云计算技术构建、利用互联网将各种广域异构计算资源整合，以形成一个抽象的、虚拟的和可动态扩展的计算资源池，再通过互联网向用户按需提供计算能力、存储能力、软件平台和应用软件等服务。系统可以对污水处理企业的进、产、排三个主要环节进行监控，将下属提升泵站和污水处理厂的水量、水位、水质、电耗、药耗、设备状态等信息通过云计算平台进行收集、整合、分析和处理，建立各个环节的相互规约模型，分析生产环节水、电、药的消耗与处理水排水、生产、排放之间的隐含关系找出污水处理厂的优化生产过程管理方案，实现对污水处理企业生产过程的实时控制与精细化管理，达到规范管理、节能降耗、减员增效的目的。在整个项目当中，上海晶珩的CM4 Sensing边缘计算网关起到了非常关键的作用，整个项目能够运转起来，离不开CM4 Sensing边缘计算网关优秀的性能：1.数据接入：支持多种品牌PLC的数据传输、10W+级的物联网数据传输能力，100%的数据真实性，99.9%的接入稳定性。2.多种网络功能：支持以太网、WiFi以及4G网络连接功能，具备全天候全环境的工作能力。3.实时边缘计算：集成边缘计算能力，更快的获取、处理数据，降低云服务成本，减少流量损耗，实现硬件层面的安全保障。 上海晶珩CM4 Sensing 功能参数智慧水务平台带来的效益对于企业来说，智慧水务能够降低企业运营成本，节省大量人力、物力、财力，降低事故风险隐患，及时对异常情况进行预警，快速响应处理，实现信息数据之间的联动，打通各个业务流程环节，实现各个系统之间的数据共享，实现企业智慧决策，深度挖掘水务数据，发挥数据智慧决策能力，为企业业务管理提供快速、有效的决策支撑。对于城市来说，智慧水务能够提供水务工作效率，促进城市水务工作高效开展，提供便利的民生服务，提高居民用水安全和供水质量，促进智慧城市建立，能够为智慧城市节约环保、生态宜居提供基础保障，推动社会和谐发展，提高人民的生活质量，推动社会稳定发展以及构建和谐社会。

数字化 网关

2023.07.15

农业元宇宙？芯讯通携手Frontier Connect发力智慧农业

      5G 技术正在对现有移动通信系统进行全面革新，从而影响到人们生活和工作的方方面面。传统农业也在5G技术的加持下，从劳动密集型向智能化、技术化转型，正掀起一场农业+元宇宙革命。       农业作为传统产业，极易受自然环境影响，劳动强度大但收入低，抗风险能力极弱。在人工智能、物联网、大数据、虚拟现实（VR）等技术的应用下,农作物实现了更精确的种植，有效提高作业率。       芯讯通5G室外农田IoT监测方案       SIMCom 与 Frontier Connect 合作，推出了搭载SIMCom 5G 模块 SIM8202G-M2的室外农田IoT 物联网监测系统，配备多个传感器。可帮助农民远程监测农田情况，从而迅速、动态地做出反应，最大限度地提高作物产量。       农业传感器搭载SIM8202G-M2，通过相关数据的收集，可用于监测农作物的健康状况、杂草、微生物和害虫，产量估算和预测，建立传感网络。收集到的数据通过无线方式存储在服务器或云系统中，农民可以通过平板电脑和手机上的互联网轻松访问这些数据。       ● 气象数据：空气温度、空气湿度、光照时长、光照强度、风速、风向、二氧化碳浓度       ● 土壤数据：土壤温度、土壤含水率、土壤pH值、土壤EC值       ● 设备状态：水泵压力、水肥流量、设备运行记录       通过SIM8202G-M2进行数据传输，农户可以随时随地、实时了解他们的田间状况，获取温度、湿度、光照、土壤pH值、降水、灌溉时间等状况的反馈。从根本上获取作物视觉状态数据，以实现更好的作物产量和作物质量。如果检测到任何作物状态变化，农户可以及时得到通知和建议。       “关于” SIM8202G-M2       SIM8202G-M2 采用M.2 封装，AT指令兼容SIM7912G/SIM8200X-M2系列模块，最大限度减少客户的投资并缩短产品上市时间。SIM8202G-M2拥有极强的扩展能力，接口丰富，包括PCIe、USB3.1、GPIO等，为客户的应用提供了极大的灵活性和易集成性。它专为需要在各种无线电传播条件下进行高吞吐量数据通信的应用而设计。由于性能、安全性和灵活性的独特组合，该模块非常适合许多应用。

智慧农业

2023.07.15

芯讯通5G+智慧物流提升行业自动化水平

5G 扬帆计划启航       7月13日，工业和信息化部等十部门联合印发《5G应用“扬帆”行动计划（2021-2023年）》（以下简称《扬帆计划》），把5G融合应用提高到战略规划高度，以此加快5G等新型基础设施的建设和5G技术应用场景的创新，将深入推进5G赋能千行百业，促进形成“需求牵引供给，供给创造需求”的高水平发展模式。       5G+智慧物流   提高行业自动化水平       “扬帆计划”中明确了赋能5G应用的重点领域，5G﹢智慧物流被列为行业融合应用深化行动之一。计划提出将加强5G在园区、仓库、社区等场所的物流应用创新，推动5G在无人车快递运输、智能分拣、无人仓储、智能佩戴、智能识别等场景应用落地。加速基于5G的物流物联网数据接入、计算和应用平台建设，推进端边云协同的物流自动化智能装备和基础设施建设，助力实现物流行业自动化运输、智能仓储和全流程监控。       电商加剧智慧仓储需求       电商规模的快速扩张和碎片化的海量订单，使得依靠传统仓储管理和运作模式难以及时、准确进行处理，进而推动着仓储管理向自动化、智慧化发展。以电子商务、快递物流、医药、新零售等为代表的多个涉及国计民生的下游应用领域出现新业态、新产业、新模式，对仓储行业提出了更高的性能要求，这使得下游应用行业对智能仓储的需求不断增长。       传统仓储难点       在传统的仓储模式下，物料的存放主要依靠仓库人员的记忆管理，耗时耗力。对电商而言，产品种类繁多且流转周期较快。但在传统模式下，数据均由人工记录，效率低下，且存在错记，漏记现象，无法准确盘点，判断盈亏，可能会造成库存过剩或库存短缺，影响销售业绩。对制造业而言，如果对库存把握不精确，可能会造成盲目的生产订单，原料采购，货品积压等，既增加了生产成本，压货成本，又加大了仓库的管理难度。       芯讯通5G模组赋能智慧仓储       目前，我国仓储行业发展整体处于自动化仓储阶段，主要应用AGV、自动货架、自动存取机器人、自动识别和自动分拣系统等先进物流设备，通过信息技术实现实时控制和管理。       芯讯通5G系列模组SIM8202G-M2、SIM8200EA-M2可以应用于智慧仓储的各个环节       解决各种自动化设备的信息系统之间整合与优化的问题，包括进货管理、库存管理、订单管理、拣选、复核、配送、RF终端管理、商品与货位基本信息管理等；通过5G网络的大带宽、低时延，有效提高库内作业控制水平和任务编排，订单处理能力提高了一倍以上。       在RF手持终端、智能穿梭车、穿梭车提升机、AGV智能引导、车料箱提升机、货架、出入库输送装置以及仓储控制系统软件等组成的新型智能仓库内，5G模组无处不在。借助芯讯通5G模组SIM8202G-M2带来的高速可靠性，穿梭车融入运动控制、避障机制、导航技术、视觉识别、机械结构、使用算法等技术，，可实现灵活转向，即可纵向也可横向行驶，有效提升了搬运穿梭车的有效性和精准性。           未来智慧物流需要高端智能设备作为基础，利用新一代5G信息手段加速扩展应用场景。自动化设备、无人机、智能识别等智慧化手段可以实现库存的优化和控制，提高物流链的反应速度。芯讯通5G模组将持续助力智慧物流发展。

芯讯通

2023.07.15

一款支持多协议快充输入的15W大功率无线充解决方案

概述SG-WX-CHM15W是我司针对手机、耳机、智能手表（苹果手表除外）等电子设备设计的一款大功率无线充，最大功率可达15W。本方案可支持苹果系列及安卓系列等符合WPC QI标准手机无线充电，其在充电过程中具有快充标志、充电效率高，温升低等特点。主要适用于无线充底座、台灯、床头柜、办公桌、无线充电宝等各类运用场景，板子外框可以根据实际需求定制。方案特点支持5V-12V输入电压支持5W、7.5W、10W、15W无线充电输出功率输入支持PD2.0、BC1.2等多种快充协议支持半桥、全桥输出模式内部集成硬件过压、欠压、过温保护内部集成电流检测差分运放，硬件过流保护内部集成FSK/ASK解调模块，外部器件只需少量阻容支持静态、动态FOD检测支持NPO、CBB、X7R电容，使用NPO电容时效率可达85%独立2路LED状态指示灯典型静态功耗25mW 实际应用1. 单无线充底座应用方案2. 双无线充底座应用方案3. 无线充电宝应用方案4. 其他场景应用

大功率

2023.07.15

造一颗SiC芯片，需要哪些关键设备？

中国粉体网讯 碳化硅是当下最为火热的赛道之一，据不完全统计，仅在2022年，国内新立项/签约的碳化硅项目就超过20个，总投资规模超过476亿元。其中，设备作为碳化硅产业链中的重要一环，正在飞速发展。事实上，国内在材料生长、切磨抛装备和表征设备等方面都需要依赖进口，部分设备型号及更新速度严重受限于其他国家的政策，导致国内厂商生产成本居高不下，产能供给有限，且技术能力也落后于国际先进水平，装备国产化势在必行。（在此背景下，中国粉体网将于2023年6月14日在江苏苏州举办第二届半导体行业用陶瓷材料技术研讨会，届时，来自中国电子科技集团公司第四十八研究所的高级工程师杨金将带来题为《碳化硅芯片关键装备及高性能陶瓷零部件国产化应用》的报告，欢迎报名参会）。SiC产业链关键环节及工艺特点SiC产业链关键环节SiC器件产业链与传统半导体类似，一般分为单晶衬底、外延、芯片、封装、模组及应用环节。SiC单晶衬底环节通常涉及到高纯碳化硅粉体制备、单晶生长、晶体切割研磨和抛光等工序过程，完成向下游的衬底供货。SiC外延环节则比较单一，主要完成在衬底上进行外延层的制备，采用外延层厚度作为产品的不同系列供货，不同厚度对应不同耐压等级的器件规格，通常为1μm对应100V左右。SiC芯片制备环节负责芯片制造，涉及流程较长，以IDM模式较为普遍。SiC器件封装环节主要进行芯片固定、引线封装，解决散热和可靠性等问题，相对来讲国内发展较为成熟，由此完成SiC器件的制备，下一步进入系统产品和应用环节。SiC工艺及设备特点由于SiC材料具备高硬度、高熔点、高密度等特性，在材料和芯片制备过程中，存在一些制造工艺的特殊性，如单晶采用物理气相传输法（升华法），衬底切磨抛加工过程非常缓慢，外延生长所需温度极高且工艺窗口很小，芯片制程工艺也需要高温高能设备制备等。碳化硅器件生产各工艺环节关键设备由于SiC工艺的特殊性，传统用于Si基功率器件制备的设备已不能满足需求，需要增加一些专用的设备作为支撑，如材料制备中的碳化硅单晶生长炉、金刚线多线切割机设备，芯片制程中的高温高能离子注入、退火激活、栅氧制备等设备。在图形化、刻蚀、化学掩膜沉积、金属镀膜等工艺段，只需在现有设备上调整参数，基本上可以兼容适用。关键装备一览SiC单晶生长设备SiC单晶生长主要有物理气相运输法（PVT）、高温化学气相沉积法和溶液转移法。目前产业上主要以PVT方法为主，PVT方法主要是将高纯的SiC粉末在高温和极低真空下进行加热升华，在顶部籽晶上凝结成固定取向晶格结构的单晶，这种方法目前发展较为成熟，但生产较为缓慢，产能有限。图片来源：天科合达采用PTV法生长碳化硅晶体的设备为长晶炉，该设备在保证满足设计技术要求基础上，还要注意到长晶炉部件在碳化硅晶体生长中经历的苛刻条件，例如：晶体生长室及石墨坩埚等热场核心组件需具备承受2500℃高温的能力；长晶炉加工制作工艺的精密要求，即要求反应室及炉体具有优异的密封性和隔热性，等等。正是这些原因，致使长晶炉的结构和设计变得极其复杂。SiC衬底加工设备切割设备当前有两种工艺方式：一是采用金刚线多线切割机切割后再进行研磨，另外一种采用激光辐照剥离技术后进行表面处理。多线切割工艺方式是目前最常用的方式。多线切割工艺原理图片来源：湖南宇晶国际上SiC晶体切割设备厂家以瑞士的梅耶伯格（Meyer Buger）和日本的高鸟（Takatori）公司为代表，目前线速度水平都能够达到2400m/min，根据工艺需求甚至还能达到更高。国内主要设备厂家包括中国电子科技集团公司第四十五研究所、唐山晶玉和湖南宇晶等，国产设备在切割效率、加工精度、可靠性和工艺成套性等方面与国外设备有一定差距，100～150mmSiC晶体切割设备线速度水平只能达到1500m/min。倒角设备目前倒角设备国际上主要供应商有日本东京精密和Daitron，其中东京精密半导体倒角机在行业内技术先进，已经形成W-GM系列全自动晶圆倒角机，市场占有率达90%以上。国内从事半导体晶圆倒角设备研制的企业有中国电子科技集团公司第二研究所和北京科翰龙半导体公司。中国电子科技集团公司第二研究所目前已成功研发DJJ-120和DJJ-120A两款倒角机型，可以满足50～100mm半导体晶圆的倒角工艺，建立了砷化镓、锑化铟和碲锌镉等半导体晶圆的倒角工艺知识库，自动化程度和倒角精度等均达到东京精密相同的水平。图片来源：中国电子科技集团公司第二研究所磨抛设备碳化硅的磨抛设备分为粗磨和细磨设备，粗磨方面国产设备基本可以满足加工需求，但是细磨方面主要采购来自于日本不二越、英国log-itech、日本disco等公司的设备，采用设备与工艺打包销售的方式，极大的增加了工艺厂商的使用成本和维护成本。国内的碳化硅磨抛设备厂商主要包括中国电子科技集团公司第四十五研究所、深圳东荣和浙江名正。图片来源：中国电子科技集团公司第四十五研究所SiC外延生长设备SiC芯片一般首先在4H-SiC衬底上再生长一层高质量低缺陷的4H-SiC外延层，其厚度决定器件的耐压强度，设备为SiC外延生长炉，该工艺生长温度需要达到最高1700℃，还涉及到多种复杂气氛环境，这对设备结构设计和控制带来很大的挑战。国际上主流的商用SiC材料同质外延生长设备机型分别为德国Aixtron公司的G5WW机型、意大利LPE公司的PE1O6机型和日本Nuflare公司EPIREVOTM S6机型，均能够满足100～150mmSiC晶片的外延生长工艺。SiC芯片制程设备SiC功率芯片的制造工艺流程基本与Si基功率器件类似，需要经过清洗、光刻、沉积、注入、退火、氧化、钝化隔离、金属化等工艺流程。在工艺设备方面，主要涉及清洗机、光刻机、刻蚀设备、LPCVD、蒸镀等常规设备以及高温高能离子注入机、高温退火炉、高温氧化炉等特殊专用设备。SiC高温高能离子注入机在SiC生产线中，高温高能离子注入设备是衡量生产线是否具备SiC芯片制造能力的一个标志；当前应用较为主流的设备主要有M56700-2/UM、IH-860D/PSIC和IMPHEAT等机型。图片来源：中电科电子装备集团有限公司SiC高温退火设备SiC注入完成后，需要采用退火方式进行离子激活和晶格损伤处理。设备需要最高温度达2000℃，恒温区均匀性≤±5℃的半导体炉管设备。SiC高温退火国内应用较为成熟的设备有R2120-3/UM、Activator150、AileSiC-200等。图片来源：北方华创SiC高温氧化设备SiC氧化温度通常在1300～1400℃下进行，伴随氧气、二氯乙烯（DCE）、一氧化氮等复杂气氛环境，常规的石英管式炉已不能满足适用，现主流方式采用专用的加热炉体设计，配套高纯碳化硅材料工艺炉管，实现具有高温高洁净耐腐蚀反应腔的SiC高温氧化炉设计。SiC高温氧化国内应用较为成熟的设备有Ox-idSiC-650、M5014-3/UM和Oxidation150等。图片来源：中电科电子装备集团有限公司此外，在图形化、刻蚀、金属化等工艺设备方面，多个成熟的Si工艺已成功转移到SiC。然而碳化硅材料特性需要开发特定的工艺，其参数必须优化和调整，在设备方面只需做微小的改动或定制功能开发。清洗设备清洗工艺是半导体制程的重要环节，也是影响半导体器件良率的重要因素，目前国际上以东京电子和迪恩士（DNS）为代表的清洗设备厂商可以稳定PRE（去除颗粒效果）做到45～28nm。盛美半导体作为国内单片清洗设备先进企业可以稳定在45nm工艺节点且在国际大厂已成功应用。国内其他清洗设备厂商包括中国电子科技集团公司第四十五研究所、北方华创和至纯科技等。小结据Yole预测，2025年全球碳化硅功率半导体市场规模将达到25.62亿美元，2019-2025年均复合增长率超过30%。随着SiC产业快速发展和自主化需求，装备国产化势在必行、成长空间巨大。国内在衬底、外延、芯片等方面产业布局基本成型，但在关键装备方面与国外仍存在差距，处于跟跑状态；SiC需要解决高成本和高可靠性问题，大尺寸、高效能、低损伤及新工艺方法是未来行业设备发展的趋势。

SiC芯片

2023.06.04

基于双面水冷的电动汽车控制器方案

应用领域：用于电动汽车、工业机器人、轨道交通、电动工具 方案描述：基于NXP PowerPC架构SPC5744P的电动汽车控制器，融合了NXP隔离预驱芯片GD3100与电源管理芯片FS6513，可实现汽车功能安全标准ISO26262的ASIC C/D级别功能安全要求。功能特点：可实现汽车功能安全标准ISO26262 ASIC C/D级别功能安全要求。六路IGBT驱动，2W驱动功率，10A峰值电流，可直接驱动汽车级IGBT。基于变压器绝缘技术，优秀的绝缘性能。三个上桥与三个下桥分别基于菊花链连接的DSPI接口。SPC5744P、FS6500与GD3100均可使IGBT进入失效安全模式。门极开关状态监测功能。基于母线电压供电的驱动器辅助电源。可配置的多级关断与软关断功能。短路、过流、过温、过压、欠压保护。米勒钳位功能。采用车规级元器件，核心器件通过AEC-Q100 Grade 1认证。 关键器件及供应商如下：主要元器件型号供应商功能描述SPC5477PNXP带功能安全的主控MCUMC35FS6513NXP带功能安全的电源管理芯片MC33GD3100NXP带功能安全的隔离预驱TJA042NXPCAN收发器FF400R07A01E3_S6InfineonIGBT模块AD2S1210ADI旋变解码芯片HAH1DRW 400-SLEM电流传感器 线框图：

电动汽车

2023.06.01

基于双面水冷的电动汽车控制器方案

应用领域：用于电动汽车、工业机器人、轨道交通、电动工具 方案描述：基于NXP PowerPC架构SPC5744P的电动汽车控制器，融合了NXP隔离预驱芯片GD3100与电源管理芯片FS6513，可实现汽车功能安全标准ISO26262的ASIC C/D级别功能安全要求。功能特点：可实现汽车功能安全标准ISO26262 ASIC C/D级别功能安全要求。六路IGBT驱动，2W驱动功率，10A峰值电流，可直接驱动汽车级IGBT。基于变压器绝缘技术，优秀的绝缘性能。三个上桥与三个下桥分别基于菊花链连接的DSPI接口。SPC5744P、FS6500与GD3100均可使IGBT进入失效安全模式。门极开关状态监测功能。基于母线电压供电的驱动器辅助电源。可配置的多级关断与软关断功能。短路、过流、过温、过压、欠压保护。米勒钳位功能。采用车规级元器件，核心器件通过AEC-Q100 Grade 1认证。 关键器件及供应商如下：主要元器件型号供应商功能描述SPC5477PNXP带功能安全的主控MCUMC35FS6513NXP带功能安全的电源管理芯片MC33GD3100NXP带功能安全的隔离预驱TJA042NXPCAN收发器FF400R07A01E3_S6InfineonIGBT模块AD2S1210ADI旋变解码芯片HAH1DRW 400-SLEM电流传感器 线框图：

电动汽车

2023.06.01