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2021年3月18日，在ASPENCORE舉辦的“第19屆中國IC領(lǐng)袖峰會”上，川土微電子副總經(jīng)理兼首席技術(shù)官惲廷華分享了在當前形勢下模擬芯片企業(yè)如何走出自己的創(chuàng)新之路。

模擬芯片領(lǐng)域，國內(nèi)廠商與國外巨頭相比，優(yōu)勢除了價格便宜和技術(shù)服務，更重要的是創(chuàng)新帶來的產(chǎn)品性能和價值提升。

模擬芯片創(chuàng)新之道

模擬芯片的創(chuàng)新包括三個方面：技術(shù)、供應鏈、功能。

技術(shù)方面的創(chuàng)新一般包括原理技術(shù)方面的創(chuàng)新，比如信號，傳感器方面。

還有供應鏈創(chuàng)新，目前整個芯片供應緊張缺貨，川土微的模擬小芯片也缺貨，所以川土微也在以單個晶圓最大價值化理念來規(guī)劃產(chǎn)能，可能大部分半導體公司現(xiàn)在都在這種格局下以這種思維來做。

最后是功能的創(chuàng)新，在這方面更加貼近國內(nèi)的系統(tǒng)廠商的需求，也是川土微最重要的創(chuàng)新之一。

川土微走的創(chuàng)新模式，首先是提高模擬芯片集成度，不僅僅替代現(xiàn)在系統(tǒng)中用到的標準器件，在這個基礎(chǔ)上考慮系統(tǒng)方案中是不是有更多的機會，可以解決在系統(tǒng)上提高整機的集成度和可靠性，而不是做一個完整的原位的替代。

數(shù)字隔離器產(chǎn)品矩陣

從這方面來說，川土微現(xiàn)在在數(shù)字隔離器賽道上已經(jīng)形成了比較完備的產(chǎn)品矩陣。

川土微的隔離器包含標準數(shù)字隔離器，標準數(shù)字隔離器會向隔離接口去擴展，還有隔離電源，隔離放大，隔離驅(qū)動，所有這些產(chǎn)品可以廣泛的應用在工業(yè)以及汽車應用領(lǐng)域。比如說標準數(shù)字隔離器隨著技術(shù)迭代，主要是完全的替代光耦隔離器。從標準光耦隔離器出發(fā)，隔離器的主要目的是提高接口可靠性，所以有隔離的接口，我們把隔離器和接口完全集成在一顆芯片里面，通過這種方法就可以解決客戶在系統(tǒng)應用當中更高的集成度和可靠性。

有了接口之外還需要有隔離電源。這是技術(shù)的演化，原來是光耦，現(xiàn)在是用電容來進行隔離。川土微與國內(nèi)頭部公司共同開發(fā)了工藝，主要是后道工藝的改進。左下是整個產(chǎn)品的架構(gòu)，包括信號傳輸?shù)姆绞?。傳統(tǒng)光耦最高是1M bps速率，川土微的架構(gòu)可以支持150M bps，同時兼容效率也有專利授權(quán)的超低功耗的傳輸方式。

隔離器的壽命怎樣超過40年？

隔離器與其他產(chǎn)品有很大不同的，里面用了一個二氧化硅作為隔離柵，它的工作最高耐壓1500伏，耐壓壽命要超過40年電子芯片，這個怎樣保證它呢？

可以通過可靠性的實驗，還有理論的模型建模。1500伏下不可能讓它工作40年得到它的壽命，所以一般會用標準的模型電子芯片，模擬高場效應下的壽命，通過外延來分析它在實際應用環(huán)境下壽命可以達到多久。然后得到高場效應下的分布之后，再描繪出隨著電場減弱看它的趨勢，它的壽命會在多少。

所有這些跟隔離相關(guān)的產(chǎn)品都需要得到各個國際區(qū)域的安規(guī)認證，川土微現(xiàn)在所有產(chǎn)品都獲得了包括中國區(qū)域CQC，歐洲VDE的認證，有這些認證才可以讓產(chǎn)品進入各個區(qū)域的市場。

正是因為有這樣的技術(shù)和可靠性，川土微的隔離器開發(fā)了四年，這些產(chǎn)品銷售到了包括中國之外的市場。

全集成解決方案創(chuàng)新

左圖有三個功能，首先是隔離電源，在系統(tǒng)當中除了信號隔離之外，還要為兩邊的系統(tǒng)供電，

第一個功能是隔離電源的功能。

第二個是標準數(shù)字隔離器。

第三個是接口，因為整個接口里面在系統(tǒng)里就會用到相關(guān)的接口，因此把三個功能全部集成在一個標準的16角寬體的封裝。因為隔離器考慮到耐壓的爬電距離要求，它的封裝做得不像CPU那樣，一般是需要兩邊的基導能看到左邊和右邊，中間有一個圓圓的縫隙，這個縫隙就定義了它最小的爬電距離，這也是由安規(guī)規(guī)定的，最高電壓是100伏/微米，如果集成電壓到1萬伏的話就需要中間寬度大于10個微米。

整個芯片集成了三個功能，包括L1，L2的片上的變壓器，在系統(tǒng)建模當中用EM建模會得到它所有的性能。

最后在市場端表現(xiàn)，川土微的產(chǎn)品體積只有一般產(chǎn)品的1/3，隔離的等級可以達到5000伏和2500伏，同時在那么小的體積里面可以把隔離的信號和接口全部集成，所以在系統(tǒng)方案應用上可以看到隨著最后產(chǎn)品的更新，占用的面積是210平方/毫米，如果完全分開的話占用面積可以達到410平方/毫米。

未來規(guī)劃：汽車領(lǐng)域+ISO-26262

川土微未來的規(guī)劃，在2021年會向汽車傾斜，其接口會在今年內(nèi)完成汽車認證，CAN接口會進入到汽車領(lǐng)域，借進入汽車市場契機，川土微會升級管理體系，用ISO-26262標準來管理、設(shè)計汽車方面的產(chǎn)品。

文章由啟和科技編輯