高集成、大突破----485/CAN總線(xiàn)隔離收發(fā)模塊的“芯”級體驗

 大家耳熟能詳的“物聯(lián)網(wǎng)”指的是萬(wàn)物互聯(lián)。隨著(zhù)科技的發(fā)展,“物聯(lián)網(wǎng)”革命爆發(fā),與其相關(guān)的基礎器件,例如485/CAN等數字接口收發(fā)元器件近十年來(lái)得到了迅速的發(fā)展。廣泛的應用倒逼485/CAN和其他數字接口收發(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)公司順應市場(chǎng)趨勢,推出了一代代485/CAN和其他的數字接口隔離收發(fā)器,深得客戶(hù)厚愛(ài)。

為了進(jìn)一步優(yōu)化客戶(hù)系統應用,金升陽(yáng)公司持續創(chuàng )新,乘系統集成封裝技術(shù)(Chiplet SiP)平臺的便利,推出第四代芯片級485/CAN數字接口收發(fā)器產(chǎn)品族,簡(jiǎn)稱(chēng)“R4系列”,強勢破局!這離不開(kāi)金升陽(yáng)對技術(shù)提升的矢志追求。

國內技術(shù)受制,市場(chǎng)陷入壟斷

由于技術(shù)儲備的不足,我國芯片級485/CAN數字接口隔離收發(fā)器在相當長(cháng)一段時(shí)間里無(wú)法自給,市場(chǎng)幾乎由世界頂級半導體芯片廠(chǎng)商所壟斷。為了實(shí)現關(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、信號隔離系統集成起來(lái),并在十余年內將485/CAN數字接口隔離收發(fā)器產(chǎn)品從R1代升級到R2代、R2S代,盡管性能可與國際主流廠(chǎng)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)法與國際主流產(chǎn)品Pin-to-Pin兼容的頑疾一直無(wú)法改善。

圖1:對比眼圖,金升陽(yáng)CAN收發(fā)器通信波形上升沿無(wú)過(guò)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

由于我司開(kāi)發(fā)接口收發(fā)器已有多年經(jīng)驗,本以為實(shí)現芯片級產(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板級產(chǎn)品,要實(shí)現芯片級產(chǎn)品開(kāi)發(fā),必須解決電路技術(shù)、物料、工藝、可靠性等系統問(wèn)題。

工藝層面,關(guān)鍵在于采用了我司的系統集成封裝(Chiplet SiP)平臺技術(shù),突破了國外壟斷的封裝技術(shù),綜合解耦了體積、外觀(guān)、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體裸芯片自行設計,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(guò)幾十項測試,精益求精。

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

圖2:金升陽(yáng)信號通訊模塊發(fā)展歷程

打破掣肘,解決客戶(hù)物料斷供之憂(yōu)

金升陽(yáng)人迎難而上,以愚公移山的精神,耗費十余年時(shí)間,將一個(gè)個(gè)難題逐項攻克。在年初攻克最難的系統集成封裝(Chiplet SiP)平臺技術(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)芯片級集成系統,具有國際競爭力的芯片級R4系列485/CAN數字接口隔離收發(fā)器橫空出世。為廣大客戶(hù)提供了一個(gè)Pin-to-Pin兼容國際頂級半導體廠(chǎng)商產(chǎn)品的本土化解決方案,解決客戶(hù)的物料斷供的后顧之憂(yōu)。

圖3:歷代產(chǎn)品及主流廠(chǎng)商性能對比

超小占板面積,助力客戶(hù)產(chǎn)業(yè)升級

20多年以來(lái),金升陽(yáng)服務(wù)于各大行業(yè)客戶(hù),其中大多數客戶(hù)選擇自搭方案。相比于自搭方案,憑借我司的系統集成封裝(Chiplet SiP)平臺技術(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兼容國際頂級半導體廠(chǎng)商產(chǎn)品的同時(shí),幫助客戶(hù)進(jìn)一步縮小電子裝置體積,更契合用戶(hù)的實(shí)際使用場(chǎng)景和產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢。

圖4:自搭方案與集成方案投入對比

物料歸一化,高可靠性,簡(jiǎn)化客戶(hù)設計

客戶(hù)在選擇自搭方案時(shí),常常需要對物料的一致性進(jìn)行管控,且設計耗時(shí)耗力,還時(shí)刻擔心設計是否合理,因此開(kāi)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的同時(shí),大大降低了開(kāi)發(fā)設計成本。同時(shí),R4系列產(chǎn)品在13*10mm的占板面積下可滿(mǎn)足5000VDC隔離,大大提高了系統可靠性。

圖5:總線(xiàn)接口產(chǎn)品族

創(chuàng )新成果,為客戶(hù)降本增效

自搭方案的數字接口設計往往比較復雜,在制造過(guò)程中受制于成本與可靠性無(wú)法同時(shí)滿(mǎn)足:重視物料成本,忽略了其他成本,導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(kāi)發(fā)成本、維護成本等。

在國際半導體廠(chǎng)商產(chǎn)品價(jià)格居高不下的環(huán)境下,金升陽(yáng)順應市場(chǎng)需求,簡(jiǎn)化產(chǎn)品外圍電路,極大提高國產(chǎn)化率,在不追求壟斷利潤的情況下,R4系列芯片級485/CAN數字接口隔離收發(fā)器系列以極具競爭力的價(jià)格為客戶(hù)提供服務(wù),降低客戶(hù)成本,并持續在產(chǎn)品體驗、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(hù)的競爭力。

豐富產(chǎn)品種類(lèi),滿(mǎn)足客戶(hù)多樣化需求

核心技術(shù)的掌握,通過(guò)排列組合,最大程度兼容市面現有產(chǎn)品,避免增加客戶(hù)重新布板的投入,滿(mǎn)足客戶(hù)不同的需求,同時(shí)公司保持開(kāi)放的合作模式,接受客戶(hù)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(hù)。

不積跬步無(wú)以至千里,芯片級R4系列485/CAN數字接口隔離收發(fā)器產(chǎn)品系列的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗告訴我們,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。

詳細產(chǎn)品技術(shù)參數請參考技術(shù)手冊： TD041S485H ， TD041SCANH