一颗芯片在TI中国诞生的故事 德州仪器研发团队精彩表现

在上海张江，TI 的几个年轻人联手孕育了一款面向全球工业和汽车市场的明星产品。这是诞生在 TI 中国芯片星河中一颗闪亮的芯。

它的诞生源于市场的召唤。工业以太网供电的最高电压已达 57 伏，汽车用电量的剧增导致传统的 12 伏和 24 伏电气系统逐渐被 48 伏电气系统取代，使得市场为 80 伏电气系统提供了更高的电压范围。虽说这个需求明明白白地摆在那里，但为什么偏偏是他们去将客户的需求变成现实中的产品，而且能够这么去做？

成功往往会让旁观者忽略过程中曾经的坎坷和挫折，以及那些责任感、坚韧，当然还有专业能力。

起稿

4.2 伏至 80 伏的宽电压范围，低至 40 微安的静态电流、高达 2.2 MHz的开关频率，低 EMI、简单的 8 引脚封装……业内人看到 LMR38020 同步降压转换器的指标就明白它是一位全能型选手。

系统工程师晓兵的职责就是详尽地了解市场需求，并定义出适合这些需求的芯片。作为 TI 中国的一名系统工程师，他的工作绝不轻松，详细了解市场和客户的需求只是第一步，如何在一大堆各不相同甚至相互矛盾的需求中找出满足绝大多数客户的指标、充分利用公司现有的 IP 技术、兼具高性能与经济性等等都极具挑战。

2019 年 10 月，晓兵开始构思 LMR38020 的雏形，这是一款力求在性能和功耗等方面达到平衡的芯片，并力图做到更加经济。“这不可能”，这是设计工程师芳莉带领的设计团队看到指标的第一反应，“其实如果不计成本，所有技术层面指标都有可能实现，但我们想要的是既满足绝大部分客户新的需求，同时兼具产品经济性”。

如果说系统工程师是理想主义者，那么设计者都很现实，通过对每个创新指标的大量调研与验证，反馈给前者哪些是可实现的。在关键指标上，晓兵绝不妥协，“如果没有竞争力，无法满足客户需求，我们不如不做。”

此时产品和测试工程师荣臻也已加入讨论中，他的主要职责是通过测试发现并解决芯片存在的缺陷，以确保交到客户手中的芯片的质量和可靠性。并且产品采用何种封装形式、测试的可行性等因素都需要及早确定，荣臻的角色就是和系统工程师、设计工程师一起设计和制定测试规格书，以满足所有的测试需求。

产品和测试工程师荣臻需要同 TI 的制造厂和团队一起沟通，反复确认封装和测试的可行性，不断地进行风险评估，确保这颗芯拥有最佳的性能。其中芯片的凸点加工和其中的一种封装形式是在TI的成都工厂完成，“没有时差，沟通更高效、更得心应手”，荣臻说。

覆色

芯片开发是个系统工程，极高的复杂性很容易牵一发而动全身。因此在前期，团队会花费大量时间反复确认各项细节，各个环节尽早打通也会使开发效率显著提高。晓兵觉得这就像绘制油画时，先期要花大量时间起素描稿，以决定画面构图和明暗关系。

当芯片定义完成之后，设计团队开始着手将蓝图搬到实际的画布上，那些精细的线路和布局就是作品动人的色彩，体现了他们的匠心。“设计的最大挑战之一是静态电流”，芳莉说，虽然 TI 在电源领域深耕数十年，积累的很多 IP 是快速开发新品的基石，但在实际中将这些 IP 组合起来形成产品却并不简单。复用 IP 的原产品只有 60 伏，但 LMR38020 的静态电流却要求降低 50%。“设计芯片时要同时兼顾这两点，就像要求一件衣服在轻薄的同时还要保暖。"在时间有限和整体架构已经确定的情况下，设计团队最终通过不懈努力，以创新的设计，实现了低静态电流。 

2021 年 2 月，LMR38020 首次流片即成功，这让团队非常振奋。随即产品进入了测试环节，这是确保芯片能达到设计目标的最重要一道工序，也是作品完成的关键步骤。如果说系统工程师在定义指标，设计师给出模拟的结果，那么产品和测试工程师就是在和真实的芯片打交道，通过测试来把控风险。荣臻选择来自三个不同批次的各千余颗芯片，在不同环境、不同电压的条件下进行老化测试，同时应用工程师则会根据客户的实际使用条件，创建不同的场景进行实际应用测试，“用排列组合公式算算就会明白这是多大的工作量”。

如果没有他们之间的彼此信任、精诚合作，以及 TI 对于芯片质量控制方面的完备体系，这颗芯片如此顺利的诞生是不可想象的。

晓兵表示：“回顾整个过程，芯片设计充满平衡和创新的艺术。非常开心，我们的‘艺术作品’得到了市场的积极回应，工业和汽车等领域的客户对这款产品有非常高的认可。芯片是创新的源头，我们致力于通过芯片技术让电子产品更经济实用，让世界更美好。”