意法半导体透过2023年工业巡??论坛，更进一步在不同城市，为不同客户延伸和展现工业解决方案、技术和产品。 透过「激发智慧 永续创新」的主轴，与会者能透过各种技术和产品以及解决方案的介绍，亲身体验前沿技术和激发智慧的应用。利用这样的机会，CTIMES零组件杂志也特别专访了意法半导体亚太区功率离散和类比产品部行销和应用??总裁 Francesco Muggeri，详细阐述ST在工业领域的技术创新。

意法半导体亚太区功率离散和类比产品部行销和应用??总裁 Francesco Muggeri (中)

为工业市场带来真正创新

Francesco Muggeri指出，ST工业能力中心成立於大约四年前，原因是ST拥有非常多元化的产品组合。ST在工业市场上提供超过2万种产品。因此，ST意识到公司以非常分散的供应方式进入市场。ST的客户群也是分散的，有些客户购买MCU但不购买MOSFET，而有些客户则选购MOSFET但不购买类比元件。因此，我们得出结论，ST需要采用系统化的方法和解决方案，将所有产品结合在一起，以展示我们的产品如何被设计成可以更好地彼此协作，提供更卓越的解决方案给ST的客户。

在面临创新挑战时，ST需要考量到两个不同的层面。首先是内部创新的方式，因为ST最终销售的是半导体产品，而非单纯的解决方案。因此，ST有机会了解并改进我们的产品。在新产品的设计和生产过程中，我们会考量到解决方案的需求。这是第一个层面。

第二个层面是ST如何协助客户，这也是您问的问题。我们直接提供解决方案给客户，使一些客户能够接触到非常创新的解决方案，而他们可能缺乏相关的专业知识。以IO-Link为例，IO-Link是一种通讯协定，需要拥有接收器和发射器，它们可以在没有错误的情况下进行沟通，达到无缝的通讯。

从那时开始，我们开始意识到还有其他问题，市场上也存在一些复杂性，因为IO-Link标准的所有权由一家欧洲公司所持有。因此，在亚洲地区由於缺乏授权，该标准并未被广泛使用。我们开始针对客户和市场解决这个问题。

为了克服这个挑战，我们与中国的重要客户之一，汇川科技（Inovance），展开了紧密合作。他们每周都与我们合作，并将IO-Link技术应用於他们的产品中。这种合作不仅使他们能够使用最新的IO-Link标准，还为他们的产品提供了更多的功能和竞争优势。

这个案例也展现了ST如何针对特定的客户需求和市场提供解决方案。透过与客户的紧密合作，ST能够理解他们的挑战，并为他们提供客制化的解决方案。我们将继续与客户合作，推动创新技术的应用，并为客户提供全面的支援和合作。

另一个例子是我们的客户 - 康舒科技（AcBel）。他们今天展示了一款配备STSAFE的交换式电源供应器（SMPS），这是一个简单的转接器。这个解决方案不仅具有出色的运算能力，还包括了强大的安全性功能。而这也是一个受益於ST产品和专业知识的创新案例。

透过应用ST的安全解决方案，康舒科技（AcBel）能够为他们的交换式电源供应器提供更高的安全性。STSAFE是一个用於加密、身份验证和保护数据的产品系列，它确保了设备和系统的安全性，同时保护使用者免受潜在的安全风险。

总结来看，能力中心协助ST以创新方式支援客户，提供快速的创新方案，并将所有产品结合在一起，以加速创新周期。透过内部创新和与客户的紧密合作，我们能够不断改进和优化我们的产品，以满足市场需求和客户的挑战。

满足不同领域需求

Francesco Muggeri说，ST在能源和电力解决方案实力强大。然而，工业领域还涵盖其他子领域，例如医疗和建筑自动化。接着来可以深入讨论ST在建筑自动化方面的成果，并探索我们目前在这一领域所做的事情。

在建筑自动化领域，ST引入了一种名为KNX的新协定。该协定利用现有的电线进行通讯，无需额外的电线布线。透过KNX，建筑内的各种物品，如开关、灯光、空调系统、电视和办公室的电脑，可以集中且有效地进行控制。这使得建筑管理和协调变得更加便利和灵活。

同样地，还可以利用安装多种感测器，例如飞行时间（Time of Flight）感测器或CMOS感测器等元件，来侦测物体的存在。这些感测器能够提供准确的物体侦测和位置感知，以进一步优化建筑自动化系统的功能和效能。

透过KNX协定和多种感测器的应用不仅可以提升建筑的运作效率，还增加了使用者的舒适性和能源节约效益。

除了KNX协定，建筑自动化还包括各种感测器的应用，例如震动感测器，用於监测地震活动、确保安全，以及检测火灾等意外事件。建筑自动化解决方案需要全面的支援，以满足不同的需求。为了因应这些需求，ST成立了两个能力中心：一个专注於电力和能源解决方案，另一个则专注於自动化。

在建筑自动化领域中，专注於电力和能源是非常关键的，因为有效地管理建筑内的电力供应至关重要。这涉及处理电源元件并确保安全地连接到电网，这是电源和能源解决方案所涵盖的范畴。

一旦进入建筑，目标是透过智慧系统提升舒适度、安全性和保安性。这包括在整个建筑中部署分散的智慧和感测技术。这些技术使建筑能够智慧化地监测和控制照明、空调、安全系统等设施，以提供更好的使用者体验和节能效益。

达到建筑自动化的关键，在於智慧化方式和针对每个建筑独特需求的客制化复杂编程软体。这些策略性的要素确保了系统的灵活性和效能。ST积极面对这一挑战，并意识到做到更智慧、更高效之建筑自动化解决方案的重要性。

在医疗领域，ST透过与外部合作夥伴在联合实验室的合作，进行了一个值得注意的专案，涉及PCR（聚合?链反应）技术的研发。目前，我们的重点是将PCR技术应用於动物而非人类身上。

这项合作的重要性在於在大规模养殖场中预防疾病和病毒的传播，这对於确保动物的健康和生产效益至关重要。我们充分利用ST的全面技术，特别是我们的Lab-on-Chip（晶片实验室），积极推动PCR解决方案的发展，以满足这一需求。

当然，这只是一个例子，旨在突显ST先进技术的应用和相关性。近期全球爆发的大流行病引起了对PCR技术的广泛关注。除此之外，ST还积极叁与其他各种医疗专案。在医疗领域，有两种不同情况需要考虑。第一种情况是需要经过食品药品监管机构（如FDA）的核准的医疗应用。

除了叁与研发医疗应用外，ST还将能力延伸到「近医疗」的体育和个人电子产品领域，这些领域与医疗设备有相似之处。积极研发的一个重点领域是生物讯号监测。一个已经在市场上商业化并蓬勃发展的具体实例，就是超音波技术。ST所提供的超音波发射器已被广泛使用。无论是ST的马达控制能力中心还是自动化能力中心，都在研发携带式、小型的超音波装置，也可以称之为超级携带式装置。这将使其能够在救护车上进行快速的医疗行为。

另一个需要考虑的重要层面是满足充电器和电池管理系统的电力和能源需求，并着重於减少电力消耗。此外，在使用这些设备时，还需要一定程度的安全性和便利性。

举个例子，自动体外除颤器（AED）是一种依赖电池供电的急救设备，它可以在需要时自动进行除颤操作，而不需要手动呼吸。在使用这样的设备时，确保电池充满电非常重要。在危急情况下，电池故障可能导致严重後果。因此，确保电池能够在需要时发挥功能和效能变得至关重要。

即使AED在长时间内不被使用，它们仍需要定期检查和维护，以确保在需要时能正常运作。这些设备所需的电力品质和性能水平远远超出了传统消费性电子产品的范畴。

在供应医疗应用的电源时，电力的隔离非常重要。为了医疗目的，我们希??做到电力的双重隔离，以确保设备与电网之间没有任何连接。透过双重隔离，我们能确保电源与医疗设备之间的完全隔离，进而降低了患者面临的潜在风险。

总结以上资讯，由於工业市场的碎片化和多样性需求，ST需要以独特而量身定制的方式应对。通过深入了解这些差异性并提供针对性的产品和服务，ST能够有效地满足工业市场的独特需求，并推动各个领域的创新发展。

让工业节能更有效率

如果想要提高用电效率，就必须找出浪费能源的地方。如图所示，太阳能和风能是需要考虑的关键因素。这些能源以直流（DC）模式产生，需要转换并注入电网中。这个转换过程使用光伏逆变器进行太阳能的转换，风力发电机逆变器进行风能的转换。

然而，需要注意的是，这个转换过程会产生能源损失，损失范围在7%到14%之间。例如，当使用多个太阳能板串联时，每个串联需要一个逆变器，而这些逆变器可能会产生不同相位的能量波动。在最坏的情况下，如果能量波动处於相反的相位，它们会相互抵销，导致零能量输出。因此，确保正确的相位同步至关重要。

为了因应这个挑战，ST使用同步电容器。这种机械设备帮助将能量波动调整为正确的相位，确保最隹能量输出。然而，值得注意的是，透过同步电容器进行相位同步的额外步骤会导致额外的能源损失，大约在5%到10%左右。

ST也了解到使用CMOS技术可以进行能源的传输，但却需要在非常高的电压下操作，超过6000伏特，这是相当大的数值。虽然可能存在与隔离相关的挑战，不过这些挑战可以被解决和克服。

举例来说，如果设计一个足球场，其每周进行一次足球比赛、比赛时间为4小时，在比赛前後另有额外的前置与赛後时间。而这个体育场使用了LED照明技术，最终就会以直流电流模式运作。

然而，假设建造体育场时将整个屋顶覆盖上太阳能电池板，这些电池板产生直流电。那麽，在这种情况下电力是怎麽进行转换的呢？ST将直流电转换为交流电，储存在能源储存系统中，再将其转换回直流电并以直流电形式储存，供应给照明系统，以交流电进行传输，最後再将其转换回直流电供照明使用。这个过程涉及五个步骤，其中至少会有40%的能量损失。

在能源转换链中，最隹的方法是进行直流到直流（DC to DC）的转换，其中可能需要进行少量的直流转换。直流到直流转换通常最多造成4%的能量损失。相较之下，如果按照目前常见的标准流程操作，能量损失可能达到35%至40%。然而，采用直流模式可以将能量损失降低至8%至9%。因此，在离散式或微型电网系统中采用直流模式是一个明确且有利的趋势。

ST的能源与电力能力中心提供了太阳能领域全方位的解决方案，覆盖了整个过程的各个阶段。此外，ST还提供管理这些电网的能力，这需要综合性的自动化方法。重要的是要认知到自动化与电力和能源是相互关联且不可分割的。ST可以提供多样化的原件，以支援这些需求。

ST被广泛认识为市场上最隹的供应商之一，主要是由於丰富的先进技术产品组合。ST提供碳化矽（SiC）和氮化??（GaN）解决方案，这些解决方案在电力应用中具有卓越的性能和效率。ST的功率管理元件和电池管理元件也进一步强化了产品组合。

ST的一个关键优势是傲人的隔离技术。ST提供用於驱动器和大多数应用的隔离器，提供高达6.4K的隔离能力，而无需额外的元件。这种隔离能力使ST在市场上与众不同。

为了真正展示我们的能力，ST为客户提供了全面的系统解决方案。透过了解完整的系统需求并利用丰富的产品组合，确保ST始终处於这一领域的领先地位，为满足客户需求提供创新可靠的解决方案。

ST与三安光电合作推动中国碳化矽生态系统发展

意法半导体和三安光电签署协定，将在中国重厌建立一个新的8寸碳化矽元件合资制造厂。新厂计画将於2025年第四季开始生产，并预计在2028年全面落成，届时将支援中国日益成长的电动汽车、工业电力和能源等应用的需求。同时，三安光电将利用自有SiC基板制程，单独建造和营运一个新的8寸 SiC基板制造厂，以满足该合资厂的基板需求。

该合资厂将采用ST的SiC专利制程技术，专注於为ST生产SiC元件，成为ST专用晶圆代工厂以支援其中国客户之需求。该合资厂建设总金额预计约32亿美元，包含其中未来5年的资本支出约为24亿美元，资金来源包括意法半导体和三安光电的资金投入、重厌政府的支援以及由合资企业向外贷款。

中国的汽车和工业领域正朝向电气化全速前进，在此一市场，ST已经成功获得多项客户专案。对ST来说，与中国当地重要的合作夥伴一起成立一个专门的晶圆厂，将帮助我们以最高效的方式满足中国客户不断成长的需求。三安光电未来的8寸基板制造厂，加上双方新成立的前段合资制造厂，以及ST在中国深圳现有的後段制造厂相结合，ST有能力为中国客户提供一个完全垂直整合的SiC价值链。此举将成为继ST在义大利和新加坡持续重大的投资外，进一步扩大其全球SiC制造业务的重要一步。新合资厂将协助ST达到2030年SiC营收逾50亿美元的目标。这项计画亦与之前向金融市场传递之公司在2025年到2027年达成200亿美元以上的营收目标，以及相关的财务模式一致。

ST与采埃孚签订碳化矽元件长期供应协定

逆变器是电动汽车电驱系统的大脑，负责管理电池和马达之间的电能传输。随着电驱系统的进步，逆变器变得更加高效和复杂。逆变器设计与碳化矽等半导体技术相结合，是提升电动汽车性能的关键。碳化矽元件能显着降低电动汽车逆变器以及风力发电机和光伏逆变器中的功率损耗。相较於传统矽基产品，碳化矽元件具有决定性优势，能带来更高的效能、功率密度和可靠性，同时还能做到尺寸更小、更具成本效益的系统设计。简而言之，配备碳化矽功率元件的电动汽车充电速度更快、续航里程更远，且让车内空间更大。

ST与采埃孚科技集团（ZF）签订碳化矽元件长期供应协定。从2025年起，采埃孚将从意法半导体采购碳化矽元件。根据此长期采购合约，意法半导体将为采埃孚供应超过1,000万个碳化矽元件。采埃孚计画将这些元件整合到2025年量产的新型模组化逆变器架构中，透过意法半导体在欧洲和亚洲的碳化矽垂直整合生产线，确保完成电动汽车客户订单。

意法半导体将在义大利和新加坡晶圆厂生产碳化矽晶片，其采用先进的STPAK封装，并在摩洛哥和中国的後段制程工厂完成测试。而意法半导体也将从2025年开始为，采埃孚供应超过千万颗第三代碳化矽MOSFET元件。采埃孚可将不同数量的碳化矽晶片相连，以满足客户的性能要求，而无需更改逆变器设计。采埃孚将采用该技术为一家欧洲汽车厂商开发电驱逆变器，并计画於2025 年开始生产。

格罗方德和ST敲定法国12寸半导体晶圆新厂协议

格罗方德与意法半导体正式签订双方於2022年7月11日公布之在法国克洛尔新建量产半导体联营厂的合作协议。该计画的资本支出、维护成本和辅助成本总额预计75亿欧元。法国国家投资银行（Bpifrance）将为新厂提供钜资财政支援。这项援助行动符合欧洲晶片法的目标以及近期欧盟委员会所审核通过之「法国2030」计画。

透过与ST在克洛尔的合作，格罗方德正进一步於充满活力的欧洲技术生态系统中扩大布局，同时受益於规模经济效应，高效利用资本为客户提供更大的产能。双方将携手提供格罗方德市场领先的FDX技术和ST的丰富的技术组合，满足客户对汽车、物联网和行动晶片的需求。预计未来几十年，这些市场需求将维持成长趋势。

ST将进一步充实欧洲和法国的FD-SOI生态系统，提升先进复杂技术的产能，在汽车、工业、物联网、通讯基础建设等重要终端市场中，满足欧洲和全球客户之数位化和低碳转型的需求。新厂将协助ST达成逾200亿美元的营收目标。