市场上观察到的Cirrus Logic 55 nm PMIC产品
Cirrus Logic正在生产具有55纳米逻辑节点的电源管理集成电路(PMIC)产品，这是迄今为止我们在市场上观察到的最低的。对于高逻辑密度PMIC产品，代工厂正在追求两项主要创新:从200 - 300mm晶圆迁移和逻辑节点工艺缩小到90nm以下。
斯蒂芬·罗素
电源管理集成电路(PMIC)
多个供应商都在追求这个目标。全球铸造厂提供55 nm BCDLite®虽然两台积电而且意法半导体讨论了40nm工艺节点。我们还没有看到ST或台积电的90 nm以下BCD产品在市场上，但我们知道Cirrus Logic是与Global Foundries合作开发55 nm BCDLite®工艺在当今一些领先的智能手机中提供基于55纳米的PMIC产品。
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在最近对智能手机的拆解中，我们开始观察到一些这种技术。一个例子是苹果/ Cirrus Logic 338S00817部件发现在iPhone 13 Pro Max的电路板上，如图1所示拆机报告．
图1。338S00817和其他Cirrus逻辑组件在iPhone 13 Pro Max主板上的位置。
苹果与Cirrus Logic在音频编解码器和放大器方面已经合作了一段时间。（最近一个财季，Cirrus Logic 76%的收入来自向苹果提供零部件)．该板还包含338S00739音频编解码器和3x由Cirrus Logic提供的338S00537音频放大器。这是我们第一次观察到338S00817部分。它可以是另一种音频放大设备或更广泛的应用PMIC。Cirrus最近发表了一份声明新的焦点是电源转换/控制ic和触觉驱动器以及宣布以3.35亿美元收购Lion半导体．
苹果/ Cirrus Logic 338S00817
一旦产品的包装被拆除，它可以清楚地从模具标记，这是一个Cirrus Logic模具(CLI1794B1)， 2021年的日期如图2所示，整个模具可以在图3中看到。
图2。卷云逻辑CLI1794B1模具标志。
图3。卷云逻辑CLI1794B1死亡。
一旦分解到多晶硅级电路，分析显示在图4中出现了几个主要块:
- 两个数字电路块占据了右侧模具区域的中心部分。
- 数字块下面有几个内存块。
- 数字块上面有几个模拟块。
- 几个基于LDMOS技术的功率放大器的左边的模具。
图4。Cirrus Logic CLI1794B1模的电路分析。
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扫描电子显微镜(SEM)横截面如图5所示，横切逻辑晶体管，显示接触栅距(CGP)为260纳米。这将该产品的逻辑节点舒适地放置在90纳米以下。此外，指示亚90nm工艺是使用硅化镍进行欧姆接触工艺。
图5。Cirrus logic CLI1794B1模具逻辑部分的SEM截面。
为了进行比较，先前的PMIC报告分析了带有90纳米逻辑节点的Maxim PB38C模具。该设备的横截面如图6所示。逻辑部分的CGP为430 nm。
图6。Maxim PB38C模具的SEM截面。
我们没有在CLI1794B1模具上观察到许多双极器件，尽管一些候选结构存在，例如如图7所示的扫描电镜图像。这可能是一个双极结晶体管(BJT)，尽管它也可以作为一个二极管与集电极接触接地。
图7。在CLI1794B1模上观察到的电位双极结晶体管结构。
进一步的例子
我们在最近的智能手机中发现的另一个Cirrus Logic部件是CS35L412019年发布的新闻稿称，该部件具有55纳米工艺技术．它被描述为业界最小的，低功率增强智能音频放大器。我们从2019年开始在小米、谷歌和索尼手机上发现了该部件。在(CLI1755B2)中发现的模具日期为2018年(见图8)。
图8。卷云逻辑CLI1755B2模具标记。
比较了该零件的CGP在扫描电镜截面上的相似性，我们的逻辑部分与CLI1794B1模具。在图9中可以看到280 nm的CGP。
图9。Cirrus Logic CLI1755B2模具的SEM截面。
另一个有趣的比较点是我们完成的onsemi RSL10多协议蓝牙芯片系统基本平面图分析2019年。这部分已知使用Global Foundries 55LPx技术(这和55BCDLite®工艺都是他们55nm平台的延伸)。如图10所示，一份分解到多晶硅级别的模具电路分析包含了蓝牙SoC的数字、内存和收发器块，但缺乏图4所示的Apple / Cirrus Logic 338S00817中的电源块。
图10。科罗拉多SV3死于半RSL10多协议蓝牙片上系统。
考虑到55纳米逻辑节点的证据，存在的电源块和媒体关于Cirrus和Global Foundries工作关系的声明，似乎338S00817和CS35L41部件使用Global Foundries 55 BCDLite®制造。我们还怀疑，华为手机中的Cirrus Logic CS35L38A和华硕、魅族和小米手机中的CS35L45等其他部件也使用了这一工艺。
编辑:自从在TechInsights的平台上最初发表这个博客以来，我们已经听说TSMC可能实际上是制造这个PMIC的代工厂。我们知道Cirrus Logic与台积电和环球铸造厂都有合作，我们将继续关注他们的产品和相关流程的进展。
进一步的例子
那么，为什么55nm的逻辑节点对PMIC很重要呢?毕竟，它比当今领先的逻辑过程要大一个数量级。PMIC器件的关键是平衡，以及具有高密度的逻辑，在小部分伏特下工作，同样的模具的其他部分将需要潜在地进入几十伏特。因此，电源和逻辑区域之间的隔离是至关重要的，而且不是直接的。
这种过程收缩允许在模具上合并更复杂的功能，它在移动，可穿戴和物联网类型的产品中最有用。我们也看到内存块的合并到模具上。
PMIC器件在应用中有很大的不同，一些产品在数百伏的电压下工作。在这些情况下，密集的逻辑是没有必要的，因为大规模的电源块将继续缩小逻辑中的任何流程。因此为什么意法半导体等公司的BCD路线图采用了双重方法“高密度”和“高压”第二种可能采用绝缘体上的硅(SOI)工艺，并用于功率晶体管门驱动器等应用。
