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站在混合信号巨人的肩膀上

2021年6月7日
当IEEE表彰意法半导体在20世纪80年代在混合信号集成电路方面的工作时,李•戈德堡思考了如果没有它们的发明,电子学会变成什么样子。

编辑的观点:是的,下面的博客主要是关于历史,而不是技术,但你可能仍然应该关注,并向这些硅先驱致敬。他们近40年前所做的工作是我们继续建设未来的基础的一部分。

你能回想一下健身追踪器和蓝牙耳机等可穿戴设备价格昂贵、体积庞大、电池续航时间仅为几个小时的时代吗?还是那个手机像12号休闲鞋一样小巧、像吃m&m巧克力豆一样吃电池、除了打电话之外几乎什么都不做的时代?由于半导体技术的不断进步,那些黑暗的日子已经过去了几十年,这是由诸如此类的人发起的戈登。摩尔杰克基尔比,巴里吉尔伯特这要追溯到20世纪50年代末60年代初。

但是,当戈登·摩尔的著名的“法律这场革命的主要功劳是开创了电子产品无所不在的时代,而不仅仅是在芯片上可以容纳多少个晶体管。它也需要技术的发展,使我们能够建造芯片,使数字和模拟设备和平共处在同一设备上。

如果没有这第二步,也就是不太知名的进化步骤,我们的工业将永远无法实现我们认为理所当然的许多产品(或使我们的生活设计)所需的集成、功耗和成本水平。

开创性的BCD过程

早在80年代初,就有几家公司在努力开发混合信号处理技术,但得到了电气和电子工程学会(IEEE)的认可意法半导体他们授予该公司IEEE里程碑奖,以表彰该公司的Bipolar-CMOS-DMOS (BCD)制程技术BCD使在单个芯片上制造高精度双极模拟晶体管、高性能CMOS数字开关晶体管和大功率DMOS晶体管成为可能。


在现场/虚拟仪式上,在BCD过程的发展中扮演关键角色的几个人展示了他们的工作回顾,这些工作开始于位于Agrate和Castelletto的ST的意大利研究中心。在现场视频活动中发言的9位科学家、工程师和项目经理中,有研发技术总监Bruno Murari、设备工艺开发工程师Paola Galbati和特殊项目团队的设计师Domenico Rossi。

该团队首先解释说,他们的研究是基于这样一种认识,即未来几代电子产品将需要能够在数字逻辑控制下传输数百瓦范围内的电力的设备。他们也很清楚,这些设备需要能够沿着似乎不可避免的摩尔曲线扩展。此外,使用新工艺生产的设备必须支持精确的模拟功能,并将功耗降至最低,以消除散热器。

第一个商用BCD设备是L6202全桥电机驱动器,工作电压为60 V,输出电流为1.5 A,开关功率为300 kHz,满足了所有设计目标。这种新的可靠的工艺技术使芯片设计人员能够在单个模具上灵活地结合功率、模拟和数字信号处理。

虽然以今天的标准来看,这并不令人印象深刻,但正如我们现任总统可能会说的那样,这是“一件了不起的事”。它不仅证明了该过程的可行性,而且还证明了该混合功能芯片提供了更好的功耗,减少电磁干扰(EMI),更小的占地面积和更低的解决方案成本。

剩下的,就像他们说的,都是历史了BCD工艺其他芯片制造商开发的类似的工艺已经进化成更小的几何形状、创新的晶体管结构和创新的联合封装技术。他们共同帮助创建了ic,使我们在汽车子系统、智能手机、家用电器、音频放大器、硬盘、电源、打印机、微型投影仪、照明、医疗设备、电机、调制解调器、显示器等应用中看到的进步成为可能。

这个传奇故事还有很多,但在你回到其他工作之前,这可能就是你能享受的全部历史了。最后,我要向所有在典礼上受到表彰的人表达我深深的谢意。请把热烈的掌声献给Bruno Muari、Aldo Romano、Paola Galbati、Claudio Contiero、Claudio Danzi、Domenico Rossi、Gulio Ricotti、Giuseppe Croce、Orio Bellezza,以及其他数百名工程师、技术人员和经理,他们使我们的未来成为可能。

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