高集成、大突破----485/CAN總線隔離收發(fā)模塊的“芯”級(jí)體驗(yàn)

 大家耳熟能詳?shù)摹拔锫?lián)網(wǎng)”指的是萬(wàn)物互聯(lián)。隨著科技的發(fā)展,“物聯(lián)網(wǎng)”革命爆發(fā),與其相關(guān)的基礎(chǔ)器件,例如485/CAN等數(shù)字接口收發(fā)元器件近十年來(lái)得到了迅速的發(fā)展。廣泛的應(yīng)用倒逼485/CAN和其他數(shù)字接口收發(fā)器在體積、成本和使用的便利性上進(jìn)一步優(yōu)化。金升陽(yáng)公司順應(yīng)市場(chǎng)趨勢(shì),推出了一代代485/CAN和其他的數(shù)字接口隔離收發(fā)器,深得客戶厚愛。

為了進(jìn)一步優(yōu)化客戶系統(tǒng)應(yīng)用,金升陽(yáng)公司持續(xù)創(chuàng)新,乘系統(tǒng)集成封裝技術(shù)(Chiplet SiP)平臺(tái)的便利,推出第四代芯片級(jí)485/CAN數(shù)字接口收發(fā)器產(chǎn)品族,簡(jiǎn)稱“R4系列”,強(qiáng)勢(shì)破局!這離不開金升陽(yáng)對(duì)技術(shù)提升的矢志追求。

國(guó)內(nèi)技術(shù)受制,市場(chǎng)陷入壟斷

由于技術(shù)儲(chǔ)備的不足,我國(guó)芯片級(jí)485/CAN數(shù)字接口隔離收發(fā)器在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間里無(wú)法自給,市場(chǎng)幾乎由世界頂級(jí)半導(dǎo)體芯片廠商所壟斷。為了實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵元器件的自主可控,金升陽(yáng)早在2002年就提出將芯片IC、電源隔離、信號(hào)隔離系統(tǒng)集成起來(lái),并在十余年內(nèi)將485/CAN數(shù)字接口隔離收發(fā)器產(chǎn)品從R1代升級(jí)到R2代、R2S代,盡管性能可與國(guó)際主流廠商產(chǎn)品媲美甚至超越,但前代產(chǎn)品成本高、占板面積大、無(wú)法與國(guó)際主流產(chǎn)品Pin-to-Pin兼容的頑疾一直無(wú)法改善。

圖1:對(duì)比眼圖,金升陽(yáng)CAN收發(fā)器通信波形上升沿?zé)o過沖,具有更低的電磁輻射能量。

逐個(gè)攻克,鑄就芯片集成系統(tǒng)

由于我司開發(fā)接口收發(fā)器已有多年經(jīng)驗(yàn),本以為實(shí)現(xiàn)芯片級(jí)產(chǎn)品并不難,實(shí)際實(shí)踐起來(lái)才知道望山跑死馬。不同于PCB板級(jí)產(chǎn)品,要實(shí)現(xiàn)芯片級(jí)產(chǎn)品開發(fā),必須解決電路技術(shù)、物料、工藝、可靠性等系統(tǒng)問題。

工藝層面,關(guān)鍵在于采用了我司的系統(tǒng)集成封裝(Chiplet SiP)平臺(tái)技術(shù),突破了國(guó)外壟斷的封裝技術(shù),綜合解耦了體積、外觀、高性能和高可靠之間的制約。

物料層面,使用超小體積元件,甚至IC裸晶圓,這需要對(duì)接口收發(fā)器產(chǎn)品中電源電路和收發(fā)器電路中的一系列半導(dǎo)體裸芯片自行設(shè)計(jì),同時(shí)將原外圍器件的SMD型電阻電容等分立元器件混合封裝進(jìn)產(chǎn)品,并通過幾十項(xiàng)測(cè)試,精益求精。

電路層面,復(fù)用了金升陽(yáng)公司20多年的DC/DC電源技術(shù),具有完善的自主IC平臺(tái),高性能與小體積兼得。

圖2:金升陽(yáng)信號(hào)通訊模塊發(fā)展歷程

打破掣肘,解決客戶物料斷供之憂

金升陽(yáng)人迎難而上,以愚公移山的精神,耗費(fèi)十余年時(shí)間,將一個(gè)個(gè)難題逐項(xiàng)攻克。在年初攻克最難的系統(tǒng)集成封裝(Chiplet SiP)平臺(tái)技術(shù)之后,全程自主完成工藝、物料、電路的全鏈條打通,建立起了一個(gè)芯片級(jí)集成系統(tǒng),具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的芯片級(jí)R4系列485/CAN數(shù)字接口隔離收發(fā)器橫空出世。為廣大客戶提供了一個(gè)Pin-to-Pin兼容國(guó)際頂級(jí)半導(dǎo)體廠商產(chǎn)品的本土化解決方案,解決客戶的物料斷供的后顧之憂。

圖3:歷代產(chǎn)品及主流廠商性能對(duì)比

超小占板面積,助力客戶產(chǎn)業(yè)升級(jí)

20多年以來(lái),金升陽(yáng)服務(wù)于各大行業(yè)客戶,其中大多數(shù)客戶選擇自搭方案。相比于自搭方案,憑借我司的系統(tǒng)集成封裝(Chiplet SiP)平臺(tái)技術(shù),R4系列產(chǎn)品占板面積減小了60%左右,體積降低了85%+,在Pin-to-Pin兼容國(guó)際頂級(jí)半導(dǎo)體廠商產(chǎn)品的同時(shí),幫助客戶進(jìn)一步縮小電子裝置體積,更契合用戶的實(shí)際使用場(chǎng)景和產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。

圖4:自搭方案與集成方案投入對(duì)比

物料歸一化,高可靠性,簡(jiǎn)化客戶設(shè)計(jì)

客戶在選擇自搭方案時(shí),常常需要對(duì)物料的一致性進(jìn)行管控,且設(shè)計(jì)耗時(shí)耗力,還時(shí)刻擔(dān)心設(shè)計(jì)是否合理,因此開發(fā)成本飆升。

金升陽(yáng)R4系列產(chǎn)品物料歸一化、生產(chǎn)自動(dòng)化、產(chǎn)品一致性及可靠性更高,使用方便省時(shí)省力,在擁有高可靠性且物料成本相當(dāng)?shù)耐瑫r(shí),大大降低了開發(fā)設(shè)計(jì)成本。同時(shí),R4系列產(chǎn)品在13*10mm的占板面積下可滿足5000VDC隔離,大大提高了系統(tǒng)可靠性。

圖5:總線接口產(chǎn)品族

創(chuàng)新成果,為客戶降本增效

自搭方案的數(shù)字接口設(shè)計(jì)往往比較復(fù)雜,在制造過程中受制于成本與可靠性無(wú)法同時(shí)滿足:重視物料成本,忽略了其他成本,導(dǎo)致方案可靠性反而無(wú)法保證。事實(shí)上,任何一種方案的成本都包含物料成本、制造成本、管理成本、開發(fā)成本、維護(hù)成本等。

在國(guó)際半導(dǎo)體廠商產(chǎn)品價(jià)格居高不下的環(huán)境下,金升陽(yáng)順應(yīng)市場(chǎng)需求,簡(jiǎn)化產(chǎn)品外圍電路,極大提高國(guó)產(chǎn)化率,在不追求壟斷利潤(rùn)的情況下,R4系列芯片級(jí)485/CAN數(shù)字接口隔離收發(fā)器系列以極具競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格為客戶提供服務(wù),降低客戶成本,并持續(xù)在產(chǎn)品體驗(yàn)、質(zhì)量保障、技術(shù)支持等方面提供優(yōu)質(zhì)服務(wù),最大程度上提升客戶的競(jìng)爭(zhēng)力。

豐富產(chǎn)品種類,滿足客戶多樣化需求

核心技術(shù)的掌握,通過排列組合,最大程度兼容市面現(xiàn)有產(chǎn)品,避免增加客戶重新布板的投入,滿足客戶不同的需求,同時(shí)公司保持開放的合作模式,接受客戶個(gè)性化需求,希望將公司的創(chuàng)新成果惠及更多行業(yè)用戶。

不積跬步無(wú)以至千里,芯片級(jí)R4系列485/CAN數(shù)字接口隔離收發(fā)器產(chǎn)品系列的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)告訴我們,只要心懷鴻鵠之志,只要我們一步一個(gè)腳印,不拋棄,不放棄,攀登世界科技高峰不僅是可能,而且是一定可以做到的！

注:該系列產(chǎn)品正式上市時(shí)間為2020年7月30日。

詳細(xì)產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)請(qǐng)參考技術(shù)手冊(cè)： TD041S485H ， TD041SCANH