隨著汽車、工業(yè)、人工智能數(shù)據(jù)中心等眾多行業(yè)的電力需求不斷攀升,工程師面臨著雙重壓力:既要提升性能,又要滿足日益嚴格的環(huán)境標準和能效要求。此外,對于醫(yī)療可穿戴設備等小型低功耗設備,市場需求變化迅速,要求更智能化和增加功能來改善個人護理,同時能效和器件成本依然至關重要。
為了滿足這些不斷變化的需求,需要高度集成的電源和感知方案,以便提升智能化和能效,同時滿足各種應用的多樣化功率需求。
滿足這些關鍵需求并非易事,因此安森美(onsemi)開發(fā)了全新的模擬和混合信號平臺——Treo,該平臺專門設計用于滿足急需的能效、集成度和性能要求。Treo平臺采用65nm Bipolar-CMOS-DMOS (BCD) 工藝技術,并支持1- 90V的電壓范圍,將進一步擴展安森美的智能電源和感知技術,助力打造下一代電源管理IC、傳感器接口、專用通信器件和可靠的標準產(chǎn)品。
什么是Treo平臺?
Treo平臺由一系列不斷升級且可重復使用的模擬、數(shù)字和電源IP構(gòu)建塊構(gòu)成,旨在助力打造下一代電源管理IC、傳感器接口、通信器件、標準產(chǎn)品等。
圖1:Treo平臺助力打造各種各樣的下一代產(chǎn)品
在汽車、工業(yè)、醫(yī)療和人工智能數(shù)據(jù)中心領域的眾多應用中,產(chǎn)品的競爭優(yōu)勢來源于半導體在最終產(chǎn)品設計中提供的性能和先進功能。由于這一點對眾多企業(yè)的成功至關重要,市場對性能、功能復雜度和集成度的要求不斷提高。為此,安森美推出了Treo平臺,以幫助確保下一代模擬和混合信號產(chǎn)品組合滿足這些要求。
目前已有多款基于該平臺的產(chǎn)品開發(fā)完成,樣品現(xiàn)已上市,其中包括電壓轉(zhuǎn)換器、LDO和多相控制器。部分產(chǎn)品面向大眾市場,而另一些產(chǎn)品則是根據(jù)客戶需求定制的。
從2025年開始,安森美將利用該平臺開發(fā)更多種類的產(chǎn)品,包括電感位置傳感器、10BASE-T1S以太網(wǎng)控制器、DC-DC轉(zhuǎn)換器、多相控制器、汽車LED驅(qū)動器、電氣安全IC、柵極驅(qū)動器等。
基于Treo平臺開發(fā)的產(chǎn)品將在安森美位于美國紐約州東菲什基爾的先進300mm制造工廠中生產(chǎn)。這座現(xiàn)代化工廠不僅具備65nm技術制造能力,還通過了車規(guī)級和ITAR認證。
為什么叫“Treo”?
“Treo”這個名字源自于數(shù)字“三”,因此該平臺命名為“Treo”(發(fā)音為Tray-o)有三個主要原因,這一點應該不難理解。
圖2:Treo這個名字體現(xiàn)了該創(chuàng)新平臺的特點
“Tre”在西班牙語和意大利語中表示“三”,這正好體現(xiàn)了 65nm BCD 平臺的核心——集雙極、CMOS 和 DMOS 技術于一身,將模擬、數(shù)字和電源方案融為一體。
它還代表“樹”(Tree),象征著廣泛的模擬和混合信號產(chǎn)品組合,這些產(chǎn)品組合將成為該平臺的眾多技術“分支”。
在西班牙語中,“Treo”是一種帆船上的帆,這種帆賦予船只極高的敏捷性和性能,正如該平臺本身所具備的特點那樣。
BCD技術
Treo平臺基于BCD技術,將三類晶體管的優(yōu)點整合到一顆芯片中:
雙極晶體管,用于模擬功能
CMOS(互補金屬氧化物半導體)晶體管,用于數(shù)字處理
DMOS(雙重擴散金屬氧化物半導體)晶體管,用于功率和高壓元件
盡管市面上已有其他BCD平臺,但安森美Treo平臺的獨特之處在于,它提供了比目前任何其他平臺更寬的電壓范圍(1-90V)。先進的65nm工藝技術實現(xiàn)了超高的集成度,同時降低了功耗。
該平臺旨在通過利用預先開發(fā)的模擬、數(shù)字和電源設計模塊或IP功能塊,為各種應用提供一個可靠且一致的基礎。這些IP功能塊可以任意組合,用來開發(fā)新的Treo產(chǎn)品,并幫助安森美工程師簡化設計流程,從而加快產(chǎn)品開發(fā)速度,同時確保高集成度和質(zhì)量。
Treo平臺的優(yōu)勢
得益于BCD技術固有的高度靈活性,Treo平臺能夠快速為客戶提供多樣化的電源、感知和通信產(chǎn)品組合。
該平臺就像一棵枝繁葉茂的大樹,孕育了各種技術“分支”,每個分支代表一個依托該平臺優(yōu)勢的獨特產(chǎn)品系列。該平臺的模塊化特性將能擴大客戶可從安森美獲得的產(chǎn)品種類,并幫助他們更快地應對新興市場的需求。
內(nèi)置的高精度模擬功能使得Treo平臺能夠在最終系統(tǒng)中提供更優(yōu)異的性能。例如,ADAS系統(tǒng)能夠更準確地檢測障礙物,連續(xù)血糖監(jiān)測儀(CGM)能夠更精確地測量血糖。
憑借其更寬的工作電壓范圍,Treo能夠在單一封裝中整合更多功能,從而降低設計的復雜性和尺寸。此外,該平臺還整合了先進的數(shù)字處理能力,可以提升最終產(chǎn)品的集成度和功能。
Treo平臺帶來的價值
Treo平臺將復雜的模擬和數(shù)字信號處理、MCU以及多種其他功能集成在一起,并采用通用CMOS和后端技術,使得IP能夠在低、中、高電壓水平下運行。相較于傳統(tǒng)模擬方法,該平臺內(nèi)置的高性能模擬功能速度更快,匹配性能更好。
Treo平臺從其同名的帆中汲取靈感,在設計上注重性能和靈活性。這一理念在其出色的熱管理能力上得到了充分體現(xiàn):其經(jīng)過驗證的最高工作溫度達到175°C,某些型號甚至可以承受高達200°C的高溫。這比競爭方案高出至少25°C,能夠更高效地直接在芯片上散熱,從而降低物料清單(BOM)成本。
總結(jié)
Treo平臺將加速未來模擬和混合信號芯片的開發(fā)。首批基于Treo平臺的產(chǎn)品現(xiàn)已開放樣品申請,其中包括電壓轉(zhuǎn)換器、超低功耗AFE、LDO、超聲波傳感器、多相控制器和單對以太網(wǎng)控制器。到2025年,安森美將進一步擴大其創(chuàng)新Treo產(chǎn)品系列,新增高性能傳感器、DC-DC轉(zhuǎn)換器、汽車LED驅(qū)動器、電氣安全IC、連接器件等。