《電子技術(shù)應(yīng)用》
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嵌入式記憶體技術(shù)在觸控IC方案的應(yīng)用設(shè)計(jì)
來(lái)源:中國(guó)觸摸屏網(wǎng)
作者:Touchscreen
摘要: 【導(dǎo)讀】:在觸控面板的組成元件中,,有兩個(gè)關(guān)鍵集成電路IC,,一個(gè)是位于觸控面板內(nèi)部的ITO薄膜,、ITO玻璃與觸控面板之間的觸控IC,另一個(gè)則是在TFT LCD面板之上的驅(qū)動(dòng)IC(LCD Driver IC),,現(xiàn)有最通常的做法是用高壓的LCD driver製程生產(chǎn)driver IC,及使用e2 Flash或其他嵌入式快閃記憶體(e
Abstract:
Key words :

    北京時(shí)間12月27日消息,,中國(guó)觸摸屏網(wǎng)訊,,常憶科技以開(kāi)發(fā)P型電晶體非揮發(fā)性記憶體技術(shù)為主,其pFusion嵌入式快閃記憶體智財(cái)電路(IP),,分別以能跟一般主控晶片邏輯製程相容,、中小儲(chǔ)存容量的e2Logic IP,以及單元面積小,、大儲(chǔ)存容量的e2Flash IP技術(shù)兩大類(lèi),,可以廣泛應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、機(jī)聯(lián)網(wǎng)(M2M),、嵌入式SoC設(shè)計(jì),、微控制器、智能卡以及觸控IC的設(shè)計(jì)應(yīng)用,。也因此獲得美商硅成(ISSI)的青睞,,于今(2012)年7月併購(gòu)并成為集團(tuán)下非揮發(fā)性事業(yè)部。
    常憶科技于今(2012)年7月為美商硅成(Integrated Silicon Solution, Inc.,;ISSI)併購(gòu),,并成為集團(tuán)下非揮發(fā)性記憶體事業(yè)部。現(xiàn)任美商硅成半導(dǎo)體pFusion事業(yè)處副總經(jīng)理張有志,,介紹創(chuàng)始于1995年的常憶科技,,是P型電晶體非揮發(fā)性記憶體的開(kāi)發(fā)先驅(qū),旗下有pFlash和pFusion兩個(gè)事業(yè)單位組成,。
    pFlash開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)型NOR記憶體,,pFusion負(fù)責(zé)將嵌入式非揮發(fā)記憶體智財(cái)(IP)授權(quán)給晶圓代工廠及IC設(shè)計(jì)公司,用于生產(chǎn)微控制器(MCU),、單晶片系統(tǒng)(SoC),、智慧卡,并提供客製化設(shè)計(jì)及技術(shù)諮詢(xún)服務(wù),。
    他指出,,常憶在pFusion內(nèi)嵌快閃記憶體的儲(chǔ)存單元設(shè)計(jì)上,採(cǎi)用專(zhuān)利的雙電晶體PMOS和band-to-band-tunnel(BTBT)的資料寫(xiě)入機(jī)制,,可確保最佳的擦寫(xiě)與讀取性能,、智財(cái)面積的最小化、以及最短的測(cè)試時(shí)間,,目前已廣泛應(yīng)用于消費(fèi)性電子產(chǎn)品,、電腦及其周邊、無(wú)線通訊,、網(wǎng)路裝置以及工業(yè)控制等,。
    接下來(lái)他介紹pFusion的關(guān)鍵功能,,e2Flash高密度內(nèi)嵌快閃記憶體在觸控處理器的應(yīng)用,F(xiàn)lash KGD(Known Good Die)在觸控晶片與驅(qū)動(dòng)IC單晶片SoC的搭配,,以及e2Logic在觸控晶片與驅(qū)動(dòng)IC單晶片SoC的使用,。
    張有志指出,目前晶圓廠代工Flash製程,,大多是傳統(tǒng)N型電晶體(NMOS)製程技術(shù),,據(jù)此再細(xì)分為標(biāo)準(zhǔn)邏輯/高電壓製程(Standard Logic/HV)以及雙層多晶硅製程(Double Poly),常憶的pFusion則以2T-P型電晶體(PMOS)製程技術(shù)為根基,,再以此區(qū)分出採(cǎi)標(biāo)準(zhǔn)邏輯製程的e2Logic以及採(cǎi)雙層多晶硅製程的e2Flash,。無(wú)論是e2Logic或e2Flash,皆能客製化達(dá)到低讀寫(xiě)功耗或快速讀寫(xiě)的客戶(hù)需求,。
    e2Logic與主控邏輯製程相容,,無(wú)須附加多馀光罩製程,針對(duì)低密度4KB以下,,提供長(zhǎng)達(dá)10年儲(chǔ)存時(shí)間與10萬(wàn)次抹寫(xiě)耐受度,,并可在IP上設(shè)計(jì)成以一次性寫(xiě)入(OTP)做程式碼儲(chǔ)存,及多次性寫(xiě)入EEPROM做數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的配置,,以達(dá)到面積最佳化,。
    e2Flash則具備超小儲(chǔ)存單元、8KB以上較大的儲(chǔ)存空間應(yīng)用,,可達(dá)到10年儲(chǔ)存時(shí)間與10萬(wàn)次抹寫(xiě)耐用度,,并在設(shè)計(jì)上可做為Flash或EEPROM不同頁(yè)面大小的儲(chǔ)存需求的彈性配置之用。
    張有志進(jìn)一步介紹e2Flash內(nèi)嵌快閃記憶體技術(shù)細(xì)節(jié),。e2Flash單元由PMOS的控制閘,、浮閘(Floating Gate)組成,寫(xiě)入電流量每單元低于0.1微安培(<0.1μA/cell),,單一字組的程式化時(shí)間低于20μs,區(qū)塊抹除時(shí)間低于2ms,,能提供長(zhǎng)達(dá)10年保存期限與至少10萬(wàn)次抹寫(xiě)週期,。
    同時(shí)相較于傳統(tǒng)單晶體(1T) Flash在連續(xù)程式化時(shí),其鄰近的單元會(huì)受到連帶干擾,,而e2Flash的程式化/抹寫(xiě)採(cǎi)取雙晶體(2T)設(shè)計(jì),,其儲(chǔ)存單元不會(huì)受連續(xù)抹寫(xiě)的干擾而失效。
    張有志指出e2Flash的單元結(jié)構(gòu),,無(wú)論從早期的0.35μm(微米)到近期的65nm(奈米)製程,,都是維持不變,因此e2Flash可隨著製程的轉(zhuǎn)移快速導(dǎo)入量產(chǎn)并縮減晶粒面積/成本,。0.18um製程的2P/3M,,單元面積僅0.57平方微米,;0.13um製程下的單元面積降至0.3平方微米,預(yù)計(jì)2014年切入65nm製程下的單元面積將微縮到僅0.1平方微米,。
    張有志總結(jié)e2Flash的優(yōu)勢(shì),,在于跟主控邏輯製程相容,以相同0.18微米製程下,,電路面積比業(yè)界縮減15%~40%,,并具備業(yè)界最佳耐用度,低于4ppm的高供貨品質(zhì)與信賴(lài)度,,目前0.18μm的e2Flash已經(jīng)在幾家晶圓代工廠量產(chǎn),,而0.13μm e2Flash也正進(jìn)行少量試產(chǎn)。
    張有志提到,,在觸控面板的組成元件中,,有兩個(gè)關(guān)鍵集成電路IC,一個(gè)是位于觸控面板內(nèi)部的ITO薄膜,、ITO玻璃與觸控面板之間的觸控IC,,另一個(gè)則是在TFT LCD面板之上的驅(qū)動(dòng)IC(LCD Driver IC),現(xiàn)有最通常的做法是用高壓的LCD driver製程生產(chǎn)driver IC,,及使用e2 Flash或其他嵌入式快閃記憶體(embedded flash)製程生產(chǎn)觸控IC,。
    未來(lái)有些IC設(shè)計(jì)公司可能朝結(jié)合driver IC與觸控IC成單一晶片SoC,將觸控IC與LCD驅(qū)動(dòng)IC要整合成單一SoC晶片時(shí),,一種方式是採(cǎi)高電壓製程(HV Process)生產(chǎn)驅(qū)動(dòng)IC及觸控IC并外接KGD(Known Good Die) Flash,,如此可避免在高壓的LCD驅(qū)動(dòng)IC製程上,再加上多層光罩製造Flash的IP電路,。
    另一種將觸控IC與LCD驅(qū)動(dòng)IC要整合成單一SoC晶片時(shí),,如果無(wú)須使用到大量的快閃記憶體儲(chǔ)存,張有志建議使用可搭配既有高電壓邏輯製程(HV Logic Process)的e2Logic嵌入式快閃記憶體IP,。
    他指出,,以e2Logic的IP設(shè)計(jì)LCD驅(qū)動(dòng)與觸控二合一SoC的優(yōu)勢(shì),在于可搭配成熟的高電壓製程,,無(wú)須外接的KGD Flash記憶體,,也無(wú)須多加額外的快閃記憶體光罩,而唯一缺點(diǎn)是,,如果客戶(hù)需要大容量的Flash儲(chǔ)存容量,,e2Logic IP的面積可能比較大。
    綜括前述多種觸控IC的常用方桉,,包含:1. 獨(dú)立式觸控IC,,需使用較大的Flash儲(chǔ)存容量,使用e2Flash雙層多晶硅的製程,;2. 使用標(biāo)準(zhǔn)HV LCD driver製程,,生產(chǎn)結(jié)合driver IC及觸控IC的SoC,,并在封裝時(shí)外加pFlash KGD;3. 使用標(biāo)準(zhǔn)HV LCD driver製程,,并加入e2Logic IP,,生產(chǎn)出結(jié)合driver +觸控+Flash IP的SoC。無(wú)論哪一種設(shè)計(jì),,ISSI/pFusion皆可依客戶(hù)的需求,,提供適當(dāng)?shù)慕鉀Q方桉。
 

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