从车规级芯片设计制造,三重富士通给出中国集成电路设计升级的策略

半导体动态 2017-12-04 11:48 次阅读

刚刚闭幕的ICCAD 2017上,一组数据再次让中国集成电路(IC)设计惊艳了业界——2017年中国IC设计全行业销售收入预计为1945.98亿元,同比增长28.15%!根据《国家集成电路产业发展推进纲要》要求,到2020年中国集成电路产业设计业的销售总额要达到3500亿元人民币,这已然凸显了1500亿元的增长“小目标”。要继续保持高增长,无疑中国集成电路设计需要开拓更多更高的技术和市场,而其中随着中国成为全球汽车制造大国,汽车半导体市场的份额也将不容小觑。

研究机构IC Insights的最新半导体产业驱动因素报告表明,相较PC、通信、消费电子等领域,汽车半导体市场至少在2021年之前都将是增长最强劲的芯片终端应用市场,2017年车用IC销售量将增加22%,明年将继续成长16%!这一强劲增长市场,也是同期参展ICCAD 2017的三重富士通半导体股份有限公司所极为看重的领域,车用集成电路代工是该公司最重要的代工市场之一。

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图1:三重富士通市场部部长罗良辅分享车规级芯片制造开发与质量管理方案

 “新能源汽车、自动驾驶等产品升级对芯片的质量提出更严苛的要求,芯片设计能力、IP资源以及车规级芯片Foundry工艺的稳定性也成为关键所在。”三重富士通半导体股份有限公司市场部部长罗良辅在ICCAD 2017同期举行的“FOUNDRY与工艺技术”专题论坛演讲上指出,“作为一家全球领先的晶圆代工企业,我们看好中国汽车设计与制造前景,三重富士通半导体希望扮演推动中国IC设计产业高速增长的推动力!”

借Foundry之力助升级芯片设计

如今车联网与自动驾驶领域风起云涌,产品形式及应用功能呈现多元化发展,如车机中控、智能后视镜、胎压监测、ADAS雷达等。这些车规级终端应用市场“全线开花”的背后,是中国IC设计行业不断涌入新玩家,进军传感器、低功耗MCU以及无线连接等多元化芯片方案领域的结果,这也从ICCAD上报告的中国共有约1380家IC设计企业的说法中得到印证。

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图2:三重富士通已实现55nm制程AEC-Q100 Grade1/2标准的LSI平台

“汽车芯片设计生产,功能安全是首要的要求,因此芯片的高质量和高可靠性非常重要。我们认为确保从设计到芯片流片全程的高质量,芯片设计与后端代工协作极其关键。” 罗良辅指出,“我们为客户提供汽车级 LSI开发环境,包括经过市场验证的AEC-Q100 Grade 1/2/3 IP、ISO26262 IP、5V I/O支持、精准的PDK、汽车DFM、嵌入式的存储技术,等等。” 

据罗良辅介绍,三重富士通历史沿袭以及通过合作购买等拥有大量汽车级IP可供客户调用。“这些IP包括极高节能优势的DDC技术、嵌入式存储技术(eNVM)、,以及对设计经验要求极高的RF系列IP。”罗良辅指出,“例如自动驾驶功能中应用非常广泛的图像处理器(ISP) ,全球很多主要的芯片都是由我们代工。在汽车雷达方面,三重富士通也有自主研发的技术/IP,并与富士通研究所合作研发、使用CMOS技术制造毫米波段的MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit)技术。”,三重富士通已准备好毫米波的Process Design Kit(PDK),也将成为在车载雷达研发上也极具竞争力的工艺产品。

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图3:三重富士通强调与客户建立紧密的协作模式

据悉,三重富士通当前的工艺覆盖了从40-90nm节点的低功耗CMOS技术,提供独具特色的eNVM、RF工艺选项、毫米波射频技术。这些对很多车规级集成电路来说非常重要。“三重富士通本身拥有丰富的基础IP库,我们还加强了与Synopsys、Kilopass、Faraday等在基础IP上的合作,全面解决物联网芯片制造上的IP资源需求。” 罗良辅强调道,“这些资源对于合作客户来说都是非常重要的支持,我们希望与中国企业接触,在他们设计的早期提供支援。”

有意思的是,作为原富士通集团内部的IDM配套制造产线,独立作为专业代工企业仅仅三年的三重富士通其实已经是行业资深老兵——拥有30年以上制造经验,其中55nm制程已经十分成熟,如55nm制程打造的AEC-Q100 Grade1标准LSI平台已被众多客户采用,同时40nm工艺相关制程也在量产中。“三重富士通不仅拥有ISO26262认证的知识产权专利,更拥有车规级DFM(Design For Manufacturability)方案、高精准PDK(Process Design Kit)以及高精准SPICE模型等面向汽车行业的LSI设计环境,以确保高质量与稳定性并存的晶圆代工制造水平。” 罗良辅指出。

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图4:三重富士通拥有众多解决方案以应对不同芯片的制造需求

多维度策略并行,良率93%+的“三重式”质量管理

“在满足各类芯片的制造需求以外,三重富士通更提供车规级芯片质量管理方案与BCM(Business Continuity Management)防灾应急措施,以确保对客户订单的持续供给。这一系列的服务是三重富士通晶圆制程良率高达93%的重要基础。”罗良辅特别指出。

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图5:三重富士通配备业界领先的工厂自动化系统MES

三重富士通具备业界领先的芯片制造管理技术,如Lot/晶圆追踪、Preferred tools、WAT管理、缺陷率归零目标等。在车规级芯片质量管控方面,除了常见的AEC-Q100标准、-40~125℃工作温度以外,更有车规级标准对应的CPK(Capability Process Key)强化(注:三重富士通达到CPK≧1.67)以及优化SPC调控等。

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图6:三重富士通为车规级芯片制造提供质量承诺

在BCM防灾措施,特别是地震应对措施方面,三重富士通是半导体制造行业中首家采用了混合隔震结构(AVS)的工厂,在建筑物与地基之间设置了三道隔震装置,包括板式橡胶支座、刚性滑动轴承以及油减震器,在正常状况下可将微震的影响控制在最小限度。除此以外,三重富士通更部署了NAS电池、Li-ion capacitor(LIC)双回路电源供电与设置LNG(液化天然气)辅助基地等设施,实现厂区的无间断供电,保障工厂的稳定性连续生产。

罗良辅称:“为了最大限度地确保厂区功能安全与人员生命保障,三重富士通对高质量与高可靠性的生产需求始终摆在第一位。”他总结道:“依照ISO14001规定在奉行‘环保工厂’的同时,三重富士通确立了ISO9000系列以及基于汽车ISO/TS16949认证的质量保障管理体系,并在BCM防灾措施上部署对应措施,从而能够持续、高质量地输出35,000片/月的12寸晶圆产能!”

开启晶圆代工“共享经济”模式

据业内媒体报道,相比以往第四季度的传统投片淡季,近期不断有芯片厂商向上游晶圆代工厂增加投片量的需求,折射出2018年晶圆代工产能恐仍供不应求的状况。其中,SEMI(国际半导体产业协会)分析指出,物联网与汽车电子是推动晶圆需求的主要推手。而另外一面,据悉中国当前约1380家IC设计企业中,占总数88.62%的企业则是人数少于100人的小微企业。“对IC设计的中小企业而言,过高的流片成本对其而言是一笔必不可少、但又负担很大的支出。”罗良辅称,“这在影响中小企业测试验证其芯片的同时,也无形中拖延了产品的上市时间,甚至会出现资金回流的问题。”这时,“共享流片”概念的提出为解决这一需求提供了可能性。

“Shuttle service是三重富士通面向中小型IC设计企业推出的灵活流片服务。”罗良辅表示,“这一大批中小IC设计厂商的需求是长期存在的,三重富士通看到了这一点需求,因而顺应市场需求推出该项服务。” Shuttle service是三重富士通推出的一项采用55nm以及40nm的CMOS技术实施的MPW(Multi Project Wafer)试验性服务,通过多名客户共享掩膜与晶圆的方式实现芯片的低成本制作,。“Shuttle service通过灵活地安排流片排期,提供流程化的完整流片服务,从而最大限度地满足多名客户的需求。三重富士通自成立以来,其晶圆代工服务即有口皆碑,我相信这会成为中国、甚至全球客户的优先选择。”罗良辅在演讲结束之际这样说道。

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LM45 ±2°C 模拟输出温度传感器

LM45系列是精密集成电路温度传感器,其输出电压与摄氏(摄氏)温度成线性比例。 LM45不需要任何外部校准或微调,即可在室温下提供±2°C的精度,在整个-20至+ 100°C的温度范围内提供±3°C的精度。通过晶圆级的修整和校准确保低成本。 LM45的低输出阻抗,线性输出和精确的固有校准使得与读出或控制电路的接口特别容易。它可以与单个电源一起使用,也可以与正负电源一起使用。由于它的电源消耗仅为120μA,因此自然发热非常低,静止空气中的自热温度低于0.2°C。 LM45的额定工作温度范围为-20°至+ 100°C。 特性 直接以摄氏度(摄氏度)校准 线性+ 10.0 mV /°C比例因子 < li>±3°C精度保证 额定为-20°至+ 100°C范围 适用于远程应用 由于晶圆造成的低成本-Llevel Trimming 工作电压范围为4.0V至10V 电流消耗小于120μ 低自热,静止空气中为0.20°C 非线性仅±0.8°C最大温度 低阻抗输出,20 mA...

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LM45 ±2°C 模拟输出温度传感器

LM62 ±2°C 模拟输出温度传感器

LM62是一款精密集成电路温度传感器,可在+ 3.0V单电压下工作,检测0°C至+ 90°C温度范围供应。 LM62的输出电压与摄氏(摄氏)温度(+15.6 mV /°C)成线性比例,并具有+480 mV的直流偏移。偏移允许读取温度低至0°C而无需负电源。在0°C至+ 90°C的温度范围内,LM62的标称输出电压范围为+480 mV至+1884 mV。 LM62经过校准,可在室温和+ 2.5°C /-2.0°C范围内提供±2.0°C的精度,温度范围为0°C至+ 90°C。 LM62的线性输出,+ 480 mV偏移和工厂校准简化了在需要读取温度低至0°C的单电源环境中所需的外部电路。由于LM62的静态电流小于130μA,因此在静止空气中自热仅限于0.2°C。 LM62的关断功能是固有的,因为其固有的低功耗允许它直接从许多逻辑门的输出供电。 特性 校准线性比例因子+15.6 mV /°C 额定0°C至+ 90°C适用于远程应用的3.0V电压范围   关键规格 25°C±2.0或±3.0°时的精度C(最大) ...

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LM62 ±2°C 模拟输出温度传感器

LM235 模拟输出温度传感器,军用级,采用气密性 TO 封装

LM135系列是精密,易于校准的集成电路温度传感器。作为双端齐纳二极管,LM135的击穿电压与10 mV /°K时的绝对温度成正比。该器件的动态阻抗小于1Ω,工作电流范围为400μA至5 mA,性能几乎没有变化。在25°C下校准时,LM135在100°C温度范围内的误差通常小于1°C。与其他传感器不同,LM135具有线性输出。 LM135的应用包括几乎任何类型的温度检测,温度范围为-55°C至150°C。低阻抗和线性输出使得与读出或控制电路的接口特别容易。 LM135工作温度范围为-55°C至150°C,而LM235工作温度范围为?? 40° C至125°C的温度范围。 LM335的工作温度范围为-40°C至100°C。 LMx35器件采用密封TO晶体管封装,而LM335也采用塑料封装 特性 直接校准至开尔文温度   1°C初始准确度 工作电流范围为400μA至5 mA 小于1Ω动态阻抗 轻松校准 宽工作温度范围 200 °C超范围 低成本 ...

发表于 09-13 14:35 11次 阅读
LM235 模拟输出温度传感器,军用级,采用气密性 TO 封装

LOG2112 片上电压参考为 2.5V 的精密对数和对数比放大器

LOG112和LOG2112是多功能集成电路,可计算输入电流相对于参考电流的对数或对数比。 LOG112和LOG2112的V LOGOUT 被调整为每十倍输入电流0.5V,确保在宽动态范围的输入信号上具有高精度。 LOG112和LOG2112具有2.5V基准电压源,可用于使用外部电阻产生精密电流基准。 低直流偏移电压和温度漂移可在指定温度范围内精确测量低电平信号。 °C至+ 75°C。 特性 易于使用的完整功能 输出缩放放大器 片上2.5V电压参考 高精度:0.2%FSO超过5个十年 宽输入动态范围: 7.5十年,100pA至3.5mA 低电流电流:1.75mA 宽电源范围:±4.5V至±18V 封装:SO-14(窄)和SO-16 应用 日志,日志比率: 通信,分析,医疗,工业,测试,一般仪器 光电信号压缩放大器 模拟信号压缩模拟前后的模拟信号压缩-DIGITAL(A /D)转换器 吸光度测量 ...

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LOG2112 片上电压参考为 2.5V 的精密对数和对数比放大器

LMX2485Q-Q1 用于射频个人通信的汽车类 Δ-Σ 低功率双路 PLL

LMX2485Q-Q1是一款带有辅助性整数N PLL的低功耗,高性能Δ-Σ分数N PLL。该器件采用TI高级工艺制造。 凭借Δ-Σ架构,低偏移频率下的分数杂波被推至回路带宽之外的更高频率。将杂波和相位噪声能量推至更高频率的能力是调制器阶数功能的直接体现。与模拟补偿不同,LMX2485Q-Q1采用的数字反馈技术对于温度变化和晶圆制造工艺变化的抗扰度较高.LMX2485Q-Q1Δ-Σ调制器经编程最高可达四阶,允许设计人员根据需要选择最优调制器阶数,从而满足系统对于相位噪声,杂波和锁定时间的要求。 对LMX2485Q-Q1进行编程的串行数据通过三线制高速(20MHz)MICROWIRE接口进行传输.LMX2485Q-Q1提供精确的频率分辨率,低杂波,快速编程以及改变频率的单字写入功能。这使其成为直接数字调制应用的理想选择。此类应用的N计数器通过信息直接调制.LMX2485Q-Q1采用4.0mm×4.0mm×0.8mm 24引脚超薄型四方扁平无引线(WQFN)封装。 特性 实现低分频系数分频的四模预分频器 射频(RF)锁相环(PLL ):8/9/12/13或16/17/20/21 中频(IF)PLL:8/9或16/17 < li>高级Δ-Σ分频补偿 12位或22位可选分频模量 最高可...

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LMX2485Q-Q1 用于射频个人通信的汽车类 Δ-Σ 低功率双路 PLL

LMX2615-SP 具有相位同步功且支持 JESD204B 的航空级 40MHz 至 15GHz 宽带合成器

LMX2615-SP是一款高性能宽带锁相环(PLL),集成了电压控制振荡器(VCO)和稳压器,可输出40MHz的任何频率和没有倍频器的15 GHz,无需½谐波滤波器。此设备上的VCO覆盖整个八度音程,因此频率覆盖范围可达40 MHz。高性能PLL具有-236 dBc /Hz的品质因数和高相位检测器频率,可以实现非常低的带内噪声和集成抖动。 LMX2615-SP允许用户同步设备的多个实例的输出。这意味着可以从任何用例中的设备获得确定性阶段,包括启用分数引擎或输出分频器的设备。它还增加了对生成或重复SYSREF(符合JESD204B标准)的支持,使其成为高速数据转换器的理想低噪声时钟源。 该器件采用德州仪器制造?先进的BiCMOS工艺,采用64引脚CQFP陶瓷封装。 特性 辐射规格 单一事件闩锁> 120MeV-cm 2 /mg < /li> 总电离剂量达到100krad(Si) 40 MHz至15 GHz输出频率 -110 dBc /Hz相位采用15 GHz载波的100 kHz偏移噪声 8 GHz(100 Hz至100 MHz)时54 fs RMS抖动 可编程输出功率 PLL关键规格 品质因数:-236 dBc /Hz 归一化1 /f噪声:-129dBc /Hz 高达200 MHz相位检测器频率< /li> 跨多个设...

发表于 08-03 17:56 57次 阅读
LMX2615-SP 具有相位同步功且支持 JESD204B 的航空级 40MHz 至 15GHz 宽带合成器