作者：毛爍

醫(yī)療可穿戴設備需要在硬幣大小的空間內(nèi)集成生物傳感與數(shù)據(jù)處理功能，無線耳塞追求更纖薄體積的同時卻要延長電池續(xù)航，醫(yī)學傳感器則要求在惡劣環(huán)境下實現(xiàn)高精度監(jiān)測與實時控制......這些來自不同領(lǐng)域的嚴苛要求，無一不在凸顯電子設備小型化進程中對核心芯片技術(shù)升級的迫切渴望。

智研瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布報告指出，隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、新能源汽車和智能制造等新興產(chǎn)業(yè)的崛起，對高性能、低功耗、高集成度及安全可靠的 MCU 需求日益增長。未來，MCU 將朝著更高精度控制、更強計算能力、更優(yōu)能效比以及多元化功能集成方向發(fā)展，以滿足復雜應用場景的需求。

在中國市場，《中國超低功耗微控制器設備市場現(xiàn)狀研究分析與發(fā)展前景預測報告》顯示，中國超低功耗微控制器設備行業(yè)的市場規(guī)模不斷擴大，2018 年總市場規(guī)模達到了 1420.43 億元，2025 年預計將達到 1884.2 億元。從數(shù)據(jù)上看，意味著隨著技術(shù)發(fā)展，微控制器在各領(lǐng)域的應用越來越廣泛，推動了其向更高集成度、更小物理尺寸方向發(fā)展以滿足市場需求。

對于產(chǎn)品供應商而言，助力最大程度地縮小處理所需的 PCB 面積，可選用更小尺寸、經(jīng)過優(yōu)化且集成模擬元器件的 MCU封裝。是有效契合了當下對產(chǎn)品小型化、高性能嚴苛需求的關(guān)鍵路徑。

“小而美”：低功耗 高可靠 尺寸僅1.38mm2

德州儀器（TI）在3月18日推出的MSPM0 MCU 產(chǎn)品組合的MSPM0C1104，這款全球超小型 MCU，可助力設計人員在不影響性能的前提下，優(yōu)化醫(yī)療可穿戴設備和個人電子產(chǎn)品等緊湊型應用的電路板空間。

德州儀器 MSP 微控制器產(chǎn)品線經(jīng)理Yiding Luo形容說：“該芯片的尺寸為1.38mm2，僅有一粒黑胡椒粒大小?！?/p>

MSPM0C1104 MCU

德州儀器 MSP 微控制器產(chǎn)品線經(jīng)理 Yiding Luo

“MSPM0C1104 MCU 進一步豐富了品類齊全的 Arm? Cortex?-M0+ MSPM0 MCU 產(chǎn)品組合”Yiding Luo如是說。

SPM0C1104 MCU 的功能更是全面，具備16KB閃存存儲器、1個3通道的12位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，6個通用的輸入輸出引腳，并且擁有URT、SPI、I2C 等非常標準的通信接口，同時具備低功耗的計時器，更是集成了精準的高速模擬元器件。所以，工程師能夠在不增加PCB尺寸的情況下維持嵌入系統(tǒng)的計算性能。

具體實現(xiàn)層面，在設計維度，TI憑借豐富的模擬產(chǎn)品線資源，與模擬團隊緊密合作，將ADC、運放、DAC、比較器等成熟模擬IP以高度優(yōu)化的方式集成到MCU中，實現(xiàn)了性能、成本和尺寸的最佳平衡。

在制造維度，TI憑借65nm制程優(yōu)勢，為MSPM0C1104系列 MCU 提供了功耗、性能和成本的最佳平衡點。該制程在優(yōu)化數(shù)字部分的同時，兼顧了模擬元器件的尺寸限制，為產(chǎn)品提供了顯著的技術(shù)優(yōu)勢。

該產(chǎn)品不僅適用于個人消費電子領(lǐng)域，還涵蓋車規(guī)及工業(yè)級應用，展現(xiàn)出了出色的可靠性 。Yiding Luo解釋說，全系MSPM0產(chǎn)品線嚴格遵循車規(guī)級標準，核心器件支持高達125℃的工作溫度，通過多重可靠性驗證體系確保產(chǎn)品穩(wěn)健性。產(chǎn)品的解決方案更是實現(xiàn)小型化封裝和成本優(yōu)化，以工業(yè)級可靠性為核心競爭力，為客戶提供高性價比與長期穩(wěn)定運行的雙重保障。此外，該系列產(chǎn)品在散熱方面具有顯著優(yōu)勢，其超低功耗設計從根本上避免了散熱問題的產(chǎn)生。

“從初期反饋來看，用戶對產(chǎn)品在價格、性能和可靠性方面評價頗高?！盰iding Luo直言道。

38%“瘦身秘籍”：WCSP專治“空間焦慮” 開發(fā)仿佛“電子樂高”

WCSP（芯片級封裝）作為關(guān)鍵的最后一步，也是MSPM0C1104 MCU系列尺寸優(yōu)化的“核心價值”?！澳壳埃琓I在小封裝上做了一系列創(chuàng)新和投入，致力于最大限度擴展每一毫米可容納的功能?！盰iding Luo如是說。

技術(shù)文檔中顯示，在MSPM0C1104 MCU系列中，TI提供了多種微型封裝：

四方扁平無引線封裝 (QFN)并沒有使用傳統(tǒng)的引線，而是由塑料外殼邊緣周圍的扁平觸點和底部的裸露導熱墊組成，以提高導熱性能。下中MSPM0C1104 的封裝圖，是一款 20 引腳微控制器，尺寸僅為 9mm2。

晶圓芯片級封裝（WCSP）相比其他封裝類型，具有更小的外形尺寸優(yōu)勢。其焊球陣列直接與硅片連接，實現(xiàn)了封裝尺寸等同于硅片尺寸。以 MSPM0C1104 為例，正因為它采用的 WCSP 封裝尺寸，其才能比同類競爭器件小38%，一度榮膺世界超小MCU 的稱號 。

“全新的 MSPM0C1104 WCSP 封裝，可滿足設計人員對集成、低功耗 MCU 的需求，實在超小空間內(nèi)實現(xiàn)更多功能。”Yiding Luo直言，MSPM0C1104充分彰顯了 WCSP 封裝技術(shù)優(yōu)勢。通過精心選配功能以及 TI 的成本優(yōu)化方案，這款 MCU 在僅 1.38mm2 的 8 焊球 WCSP 尺寸下，較當前業(yè)內(nèi)同類型產(chǎn)品面積減小38%

此外，據(jù)Yiding Luo透露，為了給所有 MSPM0 MCU 提供有力支持。TI構(gòu)建了全方位生態(tài)系統(tǒng)，該生態(tài)系統(tǒng)涵蓋針對MSPM0 MCU 優(yōu)化的軟件開發(fā)套件、便于快速原型設計的硬件開發(fā)套件、參考設計，以及作為常見 MCU 功能代碼示例的子系統(tǒng)。

更值得注意的是，用戶可借助Zero Code Studio 工具，在幾分鐘內(nèi)完成 MCU 應用的配置、開發(fā)與運行，無需編寫代碼，。工程師利用這一生態(tài)系統(tǒng)，可在不對硬件或軟件進行重大修改的情況下，實現(xiàn)設計擴展和代碼重用。

“為滿足未來需求，德州儀器持續(xù)加大投入提升內(nèi)部制造能力，為 MSPM0 MCU 產(chǎn)品組合提供堅實保障。Yiding Luo，德州儀器致力于通過讓電子產(chǎn)品更加經(jīng)濟實用、讓世界更美好，提供更好封裝尺寸的同時仍能夠高性能和可靠性，這也是TI履行這一重要使命的重要一環(huán)。

目前，MSPM0C1104 MCU 已開啟預售。