《電子技術應用》
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嵌入式記憶體技術在觸控IC方案的應用設計
來源:中國觸摸屏網(wǎng)
作者:Touchscreen
摘要: 【導讀】:在觸控面板的組成元件中,,有兩個關鍵集成電路IC,一個是位于觸控面板內部的ITO薄膜,、ITO玻璃與觸控面板之間的觸控IC,,另一個則是在TFT LCD面板之上的驅動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 :

    北京時間12月27日消息,,中國觸摸屏網(wǎng)訊,,常憶科技以開發(fā)P型電晶體非揮發(fā)性記憶體技術為主,其pFusion嵌入式快閃記憶體智財電路(IP),,分別以能跟一般主控晶片邏輯製程相容,、中小儲存容量的e2Logic IP,以及單元面積小,、大儲存容量的e2Flash IP技術兩大類,,可以廣泛應用在物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、機聯(lián)網(wǎng)(M2M)、嵌入式SoC設計,、微控制器,、智能卡以及觸控IC的設計應用。也因此獲得美商硅成(ISSI)的青睞,,于今(2012)年7月併購并成為集團下非揮發(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,,并成為集團下非揮發(fā)性記憶體事業(yè)部。現(xiàn)任美商硅成半導體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)性記憶體的開發(fā)先驅,旗下有pFlash和pFusion兩個事業(yè)單位組成,。
    pFlash開發(fā)和生產(chǎn)標準型NOR記憶體,,pFusion負責將嵌入式非揮發(fā)記憶體智財(IP)授權給晶圓代工廠及IC設計公司,用于生產(chǎn)微控制器(MCU),、單晶片系統(tǒng)(SoC),、智慧卡,并提供客製化設計及技術諮詢服務,。
    他指出,,常憶在pFusion內嵌快閃記憶體的儲存單元設計上,採用專利的雙電晶體PMOS和band-to-band-tunnel(BTBT)的資料寫入機制,,可確保最佳的擦寫與讀取性能,、智財面積的最小化、以及最短的測試時間,,目前已廣泛應用于消費性電子產(chǎn)品,、電腦及其周邊、無線通訊,、網(wǎng)路裝置以及工業(yè)控制等,。
    接下來他介紹pFusion的關鍵功能,e2Flash高密度內嵌快閃記憶體在觸控處理器的應用,,F(xiàn)lash KGD(Known Good Die)在觸控晶片與驅動IC單晶片SoC的搭配,,以及e2Logic在觸控晶片與驅動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,據(jù)此再細分為標準邏輯/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)製程技術為根基,,再以此區(qū)分出採標準邏輯製程的e2Logic以及採雙層多晶硅製程的e2Flash。無論是e2Logic或e2Flash,皆能客製化達到低讀寫功耗或快速讀寫的客戶需求,。
    e2Logic與主控邏輯製程相容,,無須附加多馀光罩製程,針對低密度4KB以下,,提供長達10年儲存時間與10萬次抹寫耐受度,,并可在IP上設計成以一次性寫入(OTP)做程式碼儲存,及多次性寫入EEPROM做數(shù)據(jù)儲存的配置,,以達到面積最佳化,。
    e2Flash則具備超小儲存單元、8KB以上較大的儲存空間應用,,可達到10年儲存時間與10萬次抹寫耐用度,,并在設計上可做為Flash或EEPROM不同頁面大小的儲存需求的彈性配置之用。
    張有志進一步介紹e2Flash內嵌快閃記憶體技術細節(jié),。e2Flash單元由PMOS的控制閘,、浮閘(Floating Gate)組成,寫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間低于20μs,,區(qū)塊抹除時間低于2ms,能提供長達10年保存期限與至少10萬次抹寫週期,。
    同時相較于傳統(tǒng)單晶體(1T) Flash在連續(xù)程式化時,,其鄰近的單元會受到連帶干擾,而e2Flash的程式化/抹寫採取雙晶體(2T)設計,,其儲存單元不會受連續(xù)抹寫的干擾而失效,。
    張有志指出e2Flash的單元結構,無論從早期的0.35μm(微米)到近期的65nm(奈米)製程,,都是維持不變,,因此e2Flash可隨著製程的轉移快速導入量產(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,預計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e2Flash的優(yōu)勢,,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的高供貨品質與信賴度,,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,,有兩個關鍵集成電路IC,,一個是位于觸控面板內部的ITO薄膜、ITO玻璃與觸控面板之間的觸控IC,,另一個則是在TFT LCD面板之上的驅動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,。
    未來有些IC設計公司可能朝結合driver IC與觸控IC成單一晶片SoC,,將觸控IC與LCD驅動IC要整合成單一SoC晶片時,一種方式是採高電壓製程(HV Process)生產(chǎn)驅動IC及觸控IC并外接KGD(Known Good Die) Flash,,如此可避免在高壓的LCD驅動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驅動IC要整合成單一SoC晶片時,,如果無須使用到大量的快閃記憶體儲存,,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設計LCD驅動與觸控二合一SoC的優(yōu)勢,,在于可搭配成熟的高電壓製程,,無須外接的KGD Flash記憶體,,也無須多加額外的快閃記憶體光罩,,而唯一缺點是,如果客戶需要大容量的Flash儲存容量,,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. 獨立式觸控IC,,需使用較大的Flash儲存容量,,使用e2Flash雙層多晶硅的製程;2. 使用標準HV LCD driver製程,,生產(chǎn)結合driver IC及觸控IC的SoC,,并在封裝時外加pFlash KGD;3. 使用標準HV LCD driver製程,,并加入e2Logic IP,,生產(chǎn)出結合driver +觸控+Flash IP的SoC。無論哪一種設計,,ISSI/pFusion皆可依客戶的需求,,提供適當?shù)慕鉀Q方桉。
 

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