灵活的Fab可能会削减芯片短缺

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PragmatIC的首席技术官Richard Price与Nick Flaherty讨论了一种灵活的晶片制造方法,这种方法可以大大缩短设计和制造芯片的时间。阅读更多
通过尼克弗莱赫蒂

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硅不是一切,说明务实,英国剑桥的创业公司,专门从事柔性塑料芯片技术。

该公司最近的皇家工程院奖的最终决赛,该公司开发了一种芯片制作过程,它呼吁FlexLogic,具有剧烈的设计和生产时间,特别是对于旧过程技术的芯片。这可以从根本上改变筹码的设计方式,特别是对于物联网(物联网)的低成本传感器表示价格。

“低端复杂性和物联网和RFID存在交叉路口,在旧线路上的传统半导体生产中没有大量的价值,”他说。

“我们有一个0.8um技术和路线图,可以缩小,肯定会降至300nm,我们有研发。这是一个NMOS技术,这意味着它在可扩展性,噪声边缘和功率方面具有一些局限性。我们一直在努力CMOS,我们希望在未来几年内将其带到生产中,“价格说。

“我们对成千上万的盖茨非常舒适,概念上我们可以走100倍。几千个门是几平方米,我们已经证明了密集电路。有很多过程和设计优化可以进一步缩小。“

这与制造过程相关联,该制造过程基于柔性基板而不是硅。过程技术可以在世界各地快速且相对便宜地设置。

“FlexLogic是我们的Fab,在一个盒子里,在世界各地部署这些地方,以满足作为分布式MegaFab的需求。我们拥有一个正式发布的Beta PDK [Process Design Design Kit],我们正在与一系列行业和学术设计合作伙伴合作。有些人正在寻找专有的RFID,但我们正在使用ARM设计,“价格说。

“迷你工厂可以建造在12个月的过程中,但我们知道我们可以在低于6个月的广告时获得,因为我们开始做那些同时可以在4个月内增加额外的容量。他说,这是我们的技术与我们的全球合作伙伴合作,“他说。“我们正计划在英国的第二次安装,这将是推出这一点的蓝图,在未来两年内,我们将在英国以外的额外容量。”

每个分布的晶圆厂都可以每年生产数十亿个柔性,每年耗费1美分和十美分。

“这是产品设计和推动技术边界的组合,”他说。“用武器我们在自然界中发布了一篇论文,电子是一种用于传感器的机器学习引擎的硬件优化。这与曼彻斯特大学和联合利华大学出来的型号来看,从食物或其他类型的腐烂或甚至疾病中寻找挥发性有机化合物,嗅觉或味道的途径。没有CMOS就有有意义的实现,“他说。

这也将设计过程改变为芯片的自定义版本,只能设计并产生少数几周,而不是几年。

“该技术的一个特征是因为成本低,设计周期很短,我们可以做多种设计迭代以获得优化的解决方案,因此通用控制器可能没有意义,这是气味传感器的方法手臂。他说,它允许您从电路中剥离复杂性。“

他表示:“我们讨论的是一周的设计周期,而制造周期是几天。在许多情况下,应用程序需要大量生产1000万或100万部设备,因此,你在硅设计中看到的动态对我们来说是不一样的。”“低复杂度的通用设计是有一席之地的,但我们看到的很多都是针对特定应用进行了硬件优化。”

该过程甚至可以将被动从PCB集成到芯片上,这有助于提高回收率并减少电子废物。“我们也可以在过程中实现电容器和电阻,”他说。

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聚酰亚胺基板可能会给传统生产线带来问题,但该公司已将该技术应用于一系列RFID芯片,使其能够洞察包装要求。

“我们一直在使用各向异性导电浆料的芯片组件驱动的不同装配和包装解决方案,但也具有引线键合和低温焊接,”价格。“迹象表明,我们与行业标准流程兼容,具有一些修改 - 基本上芯片是自我打包的。你可以用拾取和地方处理它,基板本身是一个工程化的聚合物,所以它不是它通过对PCB组件的回流进行回流的问题,“他说。

他说:“我们也在考虑更可持续的方法,包括与纸张基材的兼容性、纸上铜的兼容性,我们看到了铝的机会,这将是有趣的。”

他说,模具的尺寸为一定数量的大小为50平方米,最大值是可能的,但他说,该公司还没有完全表征。电源导轨通常在2.5到3V范围内,但它取决于复杂性,功率和设计

“我们为RFID的13.6MHz运行,但在很多应用中,在KHz范围内运行,这意味着我们可以减少电力。我们还在肖特基设备上工作,使我们能够将速度提高到数百MHz或GHz,但这并不一定适用于所有设计。为了能源收获和整改,我们可以在更高的频率下做到这一点,并将专注于RF作为电源,“他说。

复杂

该公司正在使用该过程查看芯片设备上的更复杂系统,但价格问题是否是链接的症状,导致芯片短缺。

“一个ARM核心是可能的,对于我们来说,这将是一个复杂性的贸易,并且成本高达一定的水平,并且在我们正在研究更多复杂的数万个盖茨的情况下,交叉点将进一步移动到我们的利益。。拥有50,​​000门通用设计,您可以为特定应用程序带回5000个门,以便为较低的成本缩小芯片,“他说。

“在技术上和商业上肯定可行,但它并不总是是正确的方法。”

“例如,有趣的是使用针对形状因素优化的东西进入可穿戴物品,并且可以缩放,例如具有优化硬件的可穿戴的ECG补丁,以查看具有预测监控的特定条件,”他说。“设计师的音高是您可以支付几次失败以获得优化的设计。我们提供了解决方案的快速路线。“

铸造厂的下一阶段正在缩放并解决不同类型客户的混合。“设计房屋将成为一个重要的部分,但大学和研究机构也有机会,具有快速带传递和生产的本科课程,如比利时的IMEC,”他说。

“作为一个铸造,我们不应该禁止人们想要做的事情 - 我们没有想到许多奇怪和古怪的想法,我们不想到,我们期待着,”他说。

RFID工作是该技术的示范。“一般来说,我们将我们的主要业务视为铸造而不是产品公司,”他说

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