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我國半導體產業(yè)的現狀和發(fā)展前景 電子信息產業(yè)發(fā)展已成為當今全球規(guī)模最大!芯片燒錄：可編程器件燒錄如何推動半導體企業(yè)快速響應市場需求？

半導體元器件的發(fā)展，從1958年Jack Kilby成功研制出世界上第一塊集成電路，至今已經有70多年的歷史。各種集成電路IC（Integrated Circuit）之中，有很多是可編程的（Programmable），其中典型的就是各種存儲器EEPROM、EPROM、Nor/Nand Flash、eMMC、UFS等，以及MCU、FPGA、CPLD等控制器及邏輯器件?？梢孕蜗蟮恼f，寫入這些可編程器件的程序就是給它們注入“生命”的過程，只有把firmware燒錄進了這些器件，它們才從一個個硅片變成了在各種不同工業(yè)、汽車、消費行業(yè)的“多面手”，發(fā)揮了其強大的計算和存儲能力，使得人們的生活更加美好。

一、今天我們要講的是其他一些不常見的可編程器件，以及這些器件為什么也需要進行編程？

1、可編程mems晶振

傳統(tǒng)的石英振蕩器是由壓電石英加上簡單的起振芯片和金屬封裝組成的，其生產工藝包括：石英切割鍍銀、購買基座、起振芯片，以及將石英及芯片以特殊黏膠結合后至于基座上，然后充填氮氣，用金屬封裝進行密封。而不同頻率、不同工作電壓振蕩器的產生，則是由石英的不同形狀、鍍銀厚度及所佩的起振芯片所決定。

所以，從生產工藝角度，石英產業(yè)是一個人工密集型的半自動化傳統(tǒng)產業(yè)，其產品也受到傳統(tǒng)原材料和工藝的限制：

a. 復雜的生產程序導致供貨期的拖長及缺貨應急困難的現象；

b. 不同振蕩器規(guī)格需不同原料不同工藝，從而使成品缺乏靈活性，無法為滿足不同應用而進行實時配置；

而應用半導體制程設計和生產的MEMS振蕩器則應運而生，與傳統(tǒng)石英相比，全硅MEMS振蕩器不管從生產工藝還是組件設計結構上，都更符合現代電子產品的標準，也是對傳統(tǒng)石英產品的升級換代。

* 其可編程的平臺為系統(tǒng)設計和縮短新產品開發(fā)周期提供必要的靈活性；這一點非常重要，在新產品的研發(fā)中通常會有多個頻率點的振蕩器的需求，工程師在選型后的試制和測試過程中經常會因為等物料交期或者設計變更package的不同而延長開發(fā)周期，而可編程靈活配置的MEMS振蕩器可為新產品開發(fā)過程中的器件選擇提供足夠的靈活性和快速交付能力。

* 完善的半導體生產鏈可讓全硅MEMS供貨期全面縮短，并提升需求應急的能力?？删幊烫匦缘膽貌粌H是為客戶提供了快速響應市場的能力，也使半導體廠商在供應鏈體系中受益。首先，MEMS振蕩器廠商可以減少備貨的料號種類，在市場需求變化時，依托芯片燒錄合作伙伴（如昂科技術）的強大產能，迅速滿足客戶市場需求；第二，因為備貨料號集中度高，單一產品的產量因此而增加，使得半導體廠商在與上游供應商的供貨價格討論中受益，可以以更具性價比的產品贏得市場。

當然，MEMS振蕩器的優(yōu)點不僅是針對產業(yè)和供應鏈的優(yōu)化和快速應對市場這些。由于MEMS的半導體制程的固有優(yōu)勢，MEMS振蕩器則在集成電路（IC）制造廠中生產，因此與其他IC一樣具有非常高的清潔等級。確切地說，與傳統(tǒng)的晶振相比，抗振動能力提高了5倍，MEMS振蕩器的可靠性提高了20倍，抗沖擊能力更是提高了500倍。這些特性使得在高可靠性和性能要求的5G、汽車電子、IoT等領域更具競爭優(yōu)勢。

2、可編程電源芯片

隨著AI和智能系統(tǒng)的不斷普及，各種智能設備逐漸進入我們的生活。比如，自動駕駛汽車也看起來并不是那么遙不可及了。而各種智能設備的引入，也使得電源管理系統(tǒng)變得越來越復雜。具統(tǒng)計，一輛汽車上使用的MCU數量，已經從20世紀80年代的每車一個，發(fā)展到現在的每輛車50~100個MCU。當然，智能汽車/電動汽車中使用的MCU/MPU數量會更多些。這些智能設備中都需要復雜的電源管理芯片PMIC（Power Management IC），是一種特定用途的集成電路，其功能是為主系統(tǒng)作管理電源等工作。PMIC常用于以電池作為電源的裝置，例如移動電話或便攜式媒體播放器。由于這類裝置一般有多于一個電源(例如電池及USB電源)，系統(tǒng)又需要多個不同電壓的電源，加上要控制電池的充放電，以傳統(tǒng)方式滿足這樣的需求會占用不少空間，同時增加產品開發(fā)時間，因此造就了PMIC的出現。

PMIC 主要功能：電源管理、充電控制、開關機控制電路

直流-直流轉換器

低壓差穩(wěn)壓器(LDO)

電池充電器

電源選擇

動態(tài)電壓調節(jié)

各電源開啟、關閉次序控制

各電源電壓檢測

溫度檢測

其他功能

在這些控制功能之外，由于功能安全（ISO26262）的要求，PMIC需要對功能安全進行優(yōu)化，同時也要與主控芯片有更多的交互，承擔一部分對主控MCU/MPU的監(jiān)控任務。所以，就必須對PMIC進行配置和燒錄。昂科技術與全球領先的半導體廠商NXP合作，昂科的AP8000通用型燒錄器及業(yè)界高可靠性標桿的自動化燒錄機APS3000對NXP的可編程PMIC產品進行了全面支持。

如下就是NXP的PMIC產品中的OTP燒錄功能框圖：

二、全自動燒錄系統(tǒng)助力半導體廠商可編程器件供應鏈變革：

APS3000作為昂科目前主打的自動化燒錄機設備由中、日雙方專家共同研制、制造，在日本、北美、歐洲80%以上的芯片燒錄中心廣泛使用，國內華為松山湖工廠、航盛、美的、TCL工廠也有批量導入，設備操作、維護簡單。

APS3000有如下主要特點：

■ 搭載有8臺新開發(fā)的程序燒錄器、校驗速度比原有設備快40%。

■ 燒錄器可通過LAN直接連接、方便布線。原程序可通過網口高速下載。

■ 搭載8臺8口燒錄座的燒錄器，相互間合理的交互運行實現了生產效率的高速化。

■標配上照式相機，在實現自動生產過程中的圖像補正的同時，可以靈活用于各種數據中心坐標登錄。通過本功能、繁瑣的插槽坐標定位不僅能一鍵完成，由托盤復位而引起的芯片錯位也能在運行中自動校正。

■標配下照式相機，可以更加方便的實現插座坐標自動補正，Tray盤坐標自動登錄，IC/模組二維碼讀取等高階功能。

■ 不需任何特殊工具便可輕松完成機種轉換。

■ 配有大尺寸液晶觸摸屏，大容量AutoTray，優(yōu)越的生產情況日志管理等PH系列所特有的功能。

■ 緊湊合理的設計使得一次具有72顆芯片燒錄能力的裝置也顯得構造緊湊，布局合理。

■ 靈活對應各種平型芯片（TSOP、CSP、QFP、TQFP、μBGA等）。

■ 托盤運載機最大可以裝載JEDEC型托盤20盤。

■ 可選配Tape In/Tape Out，TubeIn/Tube Out，可靈活實現Tray/Tape/Tube之間靈活的轉包裝對應。

■ XYZ1Z2Z3Z4θ5軸高精度伺服步進混合控制、實現高速高精度穩(wěn)定產品搬運。

■ PPZ采用四頭設計，使搬送效率更高，速度更快。

■ PPZ四軸可以通過治具定位實現插座內同取同放，進一步提高搬送效率。

■ 選配Stamp機構，可滿足Tray/Tape/Tube蓋章打點需求。

  整體設備尺寸： 裸機：(L) 1300*(W)1210* (H)1492  (mm)

搭配卷出：(L) 2175*(W)1210* (H)1492  (mm)

  整體設備重量：約700KG

APS3000，多款燒錄座可以同時放入到自動化內部，換線效率非常高；

該自動化設備可以和客戶的MES系統(tǒng)對接。達到一鍵式生產作業(yè)的目的，減少人工干預，狀態(tài)信息，生產信息，日志信息都可以主動推送給MES。

以上就是可編程器件燒錄對半導體行業(yè)的廣泛應用！