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導入3D堆疊製程 MCU整合度更上層樓

2012-06-25
微控制器(MCU)整合度將再往上翻。為滿足智慧電表對於高整合度微控制器的需求,微控制器業者已計畫導入3D堆疊製程技術,進一步縮小晶片尺寸、降低功耗,同時解決散熱問題。
德州儀器亞洲區市場開發經理陳俊宏表示,未來該公司將針對智慧電網應用陸續推出更多產品,提供客戶一站式服務。
德州儀器(TI)亞洲區市場開發經理陳俊宏表示,布建智慧電網(Smart Grid)時,最關鍵、基本的部分即利用新的智慧電表取代傳統電表,以讓消費者的用電資訊可正確並順利回傳至電力公司,因此在智慧電網架構中,智慧電表的需求量相當龐大,也帶動智慧電表核心--微控制器的市場增溫,因此微控制器業者皆致力於推出最符合市場需求的產品。

近期智慧電網的發展,尤以中國大陸最為積極,因此德州儀器也透過推出新的16位元微控制器產品系列MSP430F67xx,搶攻商機。

新的MSP43067xx待機模式的電流為1.4微安培(μA),此超低功耗特性可協助開發人員研發更省能、電池壽命更長的智慧電表產品。陳俊宏認為,各國對於智慧電表的規格需求大同小異,其中,中國大陸要求智慧電表須採用5ppm高精度的時脈元件,目前德州儀器是以外掛愛普生(Epson)時脈元件為主,晶片所占的空間較大。但未來新一代產品,則會進一步整合周邊被動元件,提升微控制器的整合度。

陳俊宏透露,MSP430F67xx進階版產品將以堆疊多片裸晶,再透過矽穿孔(TSV)技術整合微控制器與3ppm的時脈元件,更加降低整體微控制器的尺寸與成本,強化智慧電表微控制器競爭力。

一般而言,將多片裸晶堆疊,容易造成散熱問題,不過,由於德州儀器16位元微控制器功耗低,相對產生的熱能也低,這也是德州儀器以MSP430微控制器進行晶片堆疊產品研發的原因。

另一方面,智慧電表為達到遠端抄表、自動回報數據,以及較長的電池壽命,多半要求微控制器須具備通訊技術、較低的功耗與較強的處理能力。陳俊宏指出,若要兼具上述條件,勢必須提升微控制器的整合度,因此繼今年初德州儀器推出整合無線區域網路(Wi-Fi)通訊協定與ARM9的微控制器後,該公司針對ZigBee在智慧電表與家庭自動化的應用,推出採用3D堆疊製程整合Cortex-M3與記憶體的ZigBee系統單晶片,一顆單晶片即可執行射頻(RF)通訊技術的通訊協定。

根據IDC Energy Insights報告指出,2015年全球智慧電網支出將達464億美元;其中亞太區成長最高,預期未來5年內年複合成長率將達34%。陳俊宏強調,為搶攻全球智慧電網商機,德州儀器不僅推出微控制器,另有許多元件可滿足市場需求。透過完整的產品線,可提供客戶一站式服務,為德州儀器一大市場優勢。

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