芯片烧录:可编程器件烧录推动半导体企业快速响应市场需求?

时间:2022-01-25   访问量:1384


我国半导体产业的现状和发展前景 电子信息产业发展已成为当今全球规模最大!芯片烧录:可编程器件烧录如何推动半导体企业快速响应市场需求?


半导体元器件的发展,从1958Jack Kilby成功研制出世界上第一块集成电路,至今已经有70多年的历史。各种集成电路ICIntegrated Circuit)之中,有很多是可编程的(Programmable),其中典型的就是各种存储器EEPROMEPROMNor/Nand FlasheMMCUFS等,以及MCUFPGACPLD等控制器及逻辑器件。可以形象的说,写入这些可编程器件的程序就是给它们注入“生命”的过程,只有把firmware烧录进了这些器件,它们才从一个个硅片变成了在各种不同工业、汽车、消费行业的“多面手”,发挥了其强大的计算和存储能力,使得人们的生活更加美好。


一、今天我们要讲的是其他一些不常见的可编程器件,以及这些器件为什么也需要进行编程?

1、可编程mems晶振

传统的石英振荡器是由压电石英加上简单的起振芯片和金属封装组成的,其生产工艺包括:石英切割镀银、购买基座、起振芯片,以及将石英及芯片以特殊黏胶结合后至于基座上,然后充填氮气,用金属封装进行密封。而不同频率、不同工作电压振荡器的产生,则是由石英的不同形状、镀银厚度及所佩的起振芯片所决定。

所以,从生产工艺角度,石英产业是一个人工密集型的半自动化传统产业,其产品也受到传统原材料和工艺的限制:

a. 复杂的生产程序导致供货期的拖长及缺货应急困难的现象;

b. 不同振荡器规格需不同原料不同工艺,从而使成品缺乏灵活性,无法为满足不同应用而进行实时配置;


而应用半导体制程设计和生产的MEMS振荡器则应运而生,与传统石英相比,全硅MEMS振荡器不管从生产工艺还是组件设计结构上,都更符合现代电子产品的标准,也是对传统石英产品的升级换代。

* 其可编程的平台为系统设计和缩短新产品开发周期提供必要的灵活性;这一点非常重要,在新产品的研发中通常会有多个频率点的振荡器的需求,工程师在选型后的试制和测试过程中经常会因为等物料交期或者设计变更package的不同而延长开发周期,而可编程灵活配置的MEMS振荡器可为新产品开发过程中的器件选择提供足够的灵活性和快速交付能力。

* 完善的半导体生产链可让全硅MEMS供货期全面缩短,并提升需求应急的能力。可编程特性的应用不仅是为客户提供了快速响应市场的能力,也使半导体厂商在供应链体系中受益。首先,MEMS振荡器厂商可以减少备货的料号种类,在市场需求变化时,依托芯片烧录合作伙伴(如昂科技术)的强大产能,迅速满足客户市场需求;第二,因为备货料号集中度高,单一产品的产量因此而增加,使得半导体厂商在与上游供应商的供货价格讨论中受益,可以以更具性价比的产品赢得市场。


当然,MEMS振荡器的优点不仅是针对产业和供应链的优化和快速应对市场这些。由于MEMS的半导体制程的固有优势,MEMS振荡器则在集成电路(IC)制造厂中生产,因此与其他IC一样具有非常高的清洁等级。确切地说,与传统的晶振相比,抗振动能力提高了5倍,MEMS振荡器的可靠性提高了20倍,抗冲击能力更是提高了500倍。这些特性使得在高可靠性和性能要求的5G、汽车电子、IoT等领域更具竞争优势。

 

2、可编程电源芯片

随着AI和智能系统的不断普及,各种智能设备逐渐进入我们的生活。比如,自动驾驶汽车也看起来并不是那么遥不可及了。而各种智能设备的引入,也使得电源管理系统变得越来越复杂。具统计,一辆汽车上使用的MCU数量,已经从20世纪80年代的每车一个,发展到现在的每辆车50~100MCU。当然,智能汽车/电动汽车中使用的MCU/MPU数量会更多些。这些智能设备中都需要复杂的电源管理芯片PMICPower Management IC),是一种特定用途的集成电路,其功能是为主系统作管理电源等工作。PMIC常用于以电池作为电源的装置,例如移动电话或便携式媒体播放器。由于这类装置一般有多于一个电源(例如电池及USB电源),系统又需要多个不同电压的电源,加上要控制电池的充放电,以传统方式满足这样的需求会占用不少空间,同时增加产品开发时间,因此造就了PMIC的出现。

PMIC 主要功能:电源管理、充电控制、开关机控制电路

直流-直流转换器

低压差稳压器(LDO)

电池充电器

电源选择

动态电压调节

各电源开启、关闭次序控制

各电源电压检测

温度检测

其他功能


在这些控制功能之外,由于功能安全(ISO26262)的要求,PMIC需要对功能安全进行优化,同时也要与主控芯片有更多的交互,承担一部分对主控MCU/MPU的监控任务。所以,就必须对PMIC进行配置和烧录。昂科技术与全球领先的半导体厂商NXP合作,昂科的AP8000通用型烧录器及业界高可靠性标杆的自动化烧录机APS3000NXP的可编程PMIC产品进行了全面支持。

如下就是NXPPMIC产品中的OTP烧录功能框图:

全自动芯片烧录机


自动化烧录机


二、全自动烧录系统助力半导体厂商可编程器件供应链变革:

APS3000作为昂科目前主打的自动化烧录机设备由中、日双方专家共同研制、制造,在日本、北美、欧洲80%以上的芯片烧录中心广泛使用,国内华为松山湖工厂、航盛、美的、TCL工厂也有批量导入,设备操作、维护简单。

APS3000有如下主要特点:

■ 搭载有8台新开发的程序烧录器、校验速度比原有设备快40%

■ 烧录器可通过LAN直接连接、方便布线。原程序可通过网口高速下载。

■ 搭载88口烧录座的烧录器,相互间合理的交互运行实现了生产效率的高速化。

■标配上照式相机,在实现自动生产过程中的图像补正的同时,可以灵活用于各种数据中心坐标登录。通过本功能、繁琐的插槽坐标定位不仅能一键完成,由托盘复位而引起的芯片错位也能在运行中自动校正。

■标配下照式相机,可以更加方便的实现插座坐标自动补正,Tray盘坐标自动登录,IC/模组二维码读取等高阶功能。

■ 不需任何特殊工具便可轻松完成机种转换。

■ 配有大尺寸液晶触摸屏,大容量AutoTray,优越的生产情况日志管理等PH系列所特有的功能。

■ 紧凑合理的设计使得一次具有72颗芯片烧录能力的装置也显得构造紧凑,布局合理。

■ 灵活对应各种平型芯片(TSOPCSPQFPTQFP、μBGA等)。

■ 托盘运载机最大可以装载JEDEC型托盘20盘。

■ 可选配Tape In/Tape OutTubeIn/Tube Out,可灵活实现Tray/Tape/Tube之间灵活的转包装对应。

XYZ1Z2Z3Z4θ5軸高精度伺服步进混合控制、实现高速高精度稳定产品搬运。

PPZ采用四头设计,使搬送效率更高,速度更快。

PPZ四轴可以通过治具定位实现插座内同取同放,进一步提高搬送效率。

■ 选配Stamp机构,可满足Tray/Tape/Tube盖章打点需求。

 

  整体设备尺寸: 裸机:(L) 1300*(W)1210* (H)1492  (mm)

搭配卷出(L) 2175*(W)1210* (H)1492  (mm)

  整体设备重量:700KG

APS3000,多款烧录座可以同时放入到自动化内部,换线效率非常高;

该自动化设备可以和客户的MES系统对接。达到一键式生产作业的目的,减少人工干预,状态信息,生产信息,日志信息都可以主动推送给MES

eMMC拷贝机_全自动IC烧录机

以上就是可编程器件烧录对半导体行业的广泛应用!


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