不同于數(shù)位晶片、隨機(jī)存取記憶體(RAM)均須倚賴奈米先進(jìn)製程,才能提高邏輯密度及運(yùn)算效能,同時減輕功耗、尺寸及生產(chǎn)成本;PMIC等各種類比晶片對電晶體密度的要求則較低,反而著重在晶圓后段導(dǎo)線製作或深溝層隔離(Deep Trench Isolation, DTI)等技術(shù),以改善導(dǎo)通電阻(RDS(ON))及各種操作特性,因此主流製程仍停留在0.18微米以上,晶圓尺寸也還在用六吋、八吋方桉,每2年晶片體積微縮比率僅有10~25%。
然而,楊登棠分析,目前行動裝置PMIC內(nèi)部至少都有二十到五十個功能區(qū)塊,且接腳數(shù)超過兩百個;加上晶片商正致力研發(fā)類比/數(shù)位異質(zhì)晶片整合型PMIC,而新增的MCU、DSP、雜訊消除IC等數(shù)位核心一定要以先進(jìn)製程來做才能發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益,在PMIC整合度不斷翻升之下,朝奈米製程演進(jìn)的需求已開始涌現(xiàn)。同時,相關(guān)大廠考量先進(jìn)製程成本較高,更研擬在2~3年內(nèi)全面改搭12吋晶圓生產(chǎn),將晶片產(chǎn)出數(shù)量提升兩倍以上,進(jìn)而縮減10%左右的量產(chǎn)成本。
據(jù)悉,Dialog最新PMIC已整合多顆整流器(Regulator)、低壓差線性穩(wěn)壓器(LDO)、通用序列匯流排(USB)介面、立體聲音訊編碼器(Audio Codec)和其他驅(qū)動IC,足見異質(zhì)整合PMIC設(shè)計熱潮已開始在業(yè)界發(fā)酵。
因應(yīng)新世代PMIC製作需求,楊登棠透露,聯(lián)電將部署0.11微米、65/55奈米BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)等多元製程。其中,0.11微米方桉已開始試產(chǎn),今年底將正式上線,該公司旗下七個八吋晶圓廠將有五個支援此製程節(jié)點(diǎn),至于65/55奈米BCD方桉則是未來主攻重點(diǎn),將持續(xù)加碼投資。此外,聯(lián)電近期還與一家晶片廠攜手合作90奈米客製化PMIC製程,并已進(jìn)入測試階段。
拓墣產(chǎn)業(yè)研究所半導(dǎo)體中心研究員許漢州補(bǔ)充,從臺積電、聯(lián)電和格羅方德(GLOBALFOUNDRIES)等晶圓代工大廠的角度來看,行動裝置或更前瞻的穿戴式電子產(chǎn)品基于尺寸、電容量和成本限制,除刺激應(yīng)用處理器、通訊處理器加速整合外,亦將驅(qū)動PMIC成為系統(tǒng)另一個關(guān)鍵核心,逐步整併其他控制IC或數(shù)位硅智財(IP),以實(shí)現(xiàn)輕薄、低功耗的高整合設(shè)計架構(gòu)。