COVID-19疫情影響—IC缺貨
Winstar研發團隊提供替代方案優化產品
自COVID-19 疫情大爆發時,當時全球多數國家實施大規模的封城鎖國政策,汽車廠對後續市場需求信心不足,誤判局勢、減單甚至取消訂單情況;半導體晶圓廠因此將多數晶片產能都轉移生產民生消費電子晶片;因疫情關係新商機崛起如遠距工作及遠距教學,加上通路商庫存回補,因應遠距工作模式全球的雲端伺服器、視訊設備需求暴增。疫情時代醫療體系建設帶動醫療設備市場需求強勁,因COVID-19 宅經濟發威,帶動遊戲機及電競筆電大賣。再者,5G手機快速普及,AI雲 端運算、比特幣等加密貨幣採礦設備等讓晶圓需求更旺盛,而汽車產業快速復甦尤其是電動車需求更強勁,各國政府推出振興經濟方案,市場需求出現反彈,各類廠商瘋狂追加訂單。在此時供需配置不當情況下,衝擊到面板廠IC供貨短缺情況,造成價格上漲,甚至缺IC供應的窘境,晶圓廠產能滿載,因此很多IC型號面臨停產或減產。
面對IC EOL或是減產此情況,華凌產品研發提出有效益解決方案,不變更原有顯示器與相關硬體下,以最少變動成本,協助客戶維持優質產品持續行銷市場。
例如以華凌標準品WO12864D3為解決方案之實施例說明。原STN-LCM設計採用IC ST7565P標準的升壓電路,以4倍壓或5倍壓的設計為最普遍。當IC ST7565P發生供貨不穩定時,甚至缺料時,評估IC ST7567為替代用料方案,以最少成本,來解決缺料窘境。
ST7565P與ST7567都是單晶片點陣 LCD 驅動IC,繪圖型最常使用的COG IC,可直接連接到微處理器總線。 8位並行或存儲微處理器,發送的串行顯示數據在內部顯示數據 RAM 和晶片生成一個LCD 驅動信號獨立於微處理器。晶片包含 65x132 位的顯示數據RAM與一一對應LCD 面板像素和內部 RAM 位之間,可以實現高度自由的顯示。顯示區域可水平擴展,使用主/從功能。豐富的嵌入式電路(2~6倍升壓器)電路,具有 LCD 電壓對比度控制的 V0 調節器,帶有偏置選擇和 R-C 的調整、電壓跟隨器振盪電路。可創建顯示功耗最低的系統用於高性能便攜式設備的外部組件。
ST7567在基本功能上,與ST7565P相近;在驅動能力上,並不小於ST7565P;在周邊電路計上,相對較為簡單。二者就硬體與軟體功能上的比較差異,如下二表所示:
表(1) 硬體比較:
Features | ST7565P | ST7567 | |
---|---|---|---|
Resolution | 132x64+1 | V | V |
132x54+1 | V | V | |
132x52+1 | V | X | |
132x32+1 | V | V | |
132x48+1 | V | V | |
Interface | 6800 8-bit | V | V |
8080 8-bit | V | V | |
4-line SPI | V | V | |
External components | 10 capacitors | 2 capacitors | |
Vdd range | 2.4v~3.3v | 2.4v~3.3v | |
Master/Slave mode | V | X |
表(2) 軟體比較:
Instructions | ST7565P | ST7567 |
---|---|---|
Display ON/OFF | V | V |
Display start line set | V | V |
Column address set upper bit | V | V |
Column address set lower bit | V | V |
Status read | V | V |
Display data write | V | V |
Display data read | V | V |
ADC select reverse/normal | V | V |
Display reverse/normal | V | V |
Display all point on/off | V | V |
LCD bias set | V | V |
Read-modify-write | V | V |
Read-modify-write end | V | V |
Reset | V | V |
COM output scan direction Reverse/normal |
V | V |
Power control set | V | V |
V0 voltage regulator internal resistor ratio set | V | V |
Electronic volume set | V | V |
Sleep mode set, normal/sleep | V | V |
Booster ratio set | V | X |
NOP | V | V |
Test | V | V |
Indicator Display Mode | V | X |
如圖一(a)所示,左半部為IC ST7565原始倍壓電路設計。今在不變動硬體周邊線路,及在PIN腳數不改變的條件下,採用右半部IC ST7567設計,將原IC ST7565P的CAP2+/-變更為IC ST7567所需的V0與XV0;將原IC ST7565P的V4變更為VG;其餘在IC ST7567不需使用的腳位,都設定為NC,或不連接線路到IC ST7567中。
另外,二者IC在電路上之電容設計考量點有所不同,原設計IC ST7565P的CAP2+/-橋接電容值為2.2μF,新設計IC ST7567的建議電容值為0.1μF,在使用上並不影響顯示效果。電容值較大,只會影響充放電時間,這個時間是非常的短,實際測試結果,如圖二所示。
在實際產品使用上,使用電容值2.2μF,在放電速度是很快,但並不會造成在關機時有殘影現象。如果有發生關機時殘影,就建議將電容改為0.1μF,或是在電路上加一顆電阻器,進行放電即可改善 。示意圖如圖三所示。
考量軟體在倍壓設定方式,IC ST7567可相容原IC ST7565P的原始設定方式。如下二表所示。
考量在LCD顯示對比電壓部份,二顆IC軟體設定也是可以相同。但是,畢竟二者原始設計上還是不同的IC,因此,依實際顯示效果,還是需要調整到最佳顯示對比效果。如下表所示。
再以華凌標準品WO12864H為解決方案之實施例二,如圖四所示。採用IC ST7567周邊電路的設計上,相對簡單,只需要兩顆電容(建議電容值為C1=0.1μF及C2=0.1μF)即可;升壓的倍數上,只需在軟體初始化的時候,設定為4倍壓或5倍壓即可。經由FPC設計,配合客戶原有周邊電路上的電容使用,使客戶端可以在不改硬體電路下直接替代使用,設計應用上相當有優勢與簡便。
面對疫情衝擊的瞬息萬變,華凌研發團隊,與客戶站在同一陣線,一起面對挑戰,提出解決方案,協助客戶解決問題,STN多款產品IC型號面臨減產導致交期長,華凌研發團隊開發替代型號採用交期較短的IC,以下是型號對照表供客戶做選擇。
減產型號 | 使用IC型號 | 替代型號 | 新IC型號 |
---|---|---|---|
WO1602G | ST7032(i) | WO1602K | ST7032A(i) |
WO1602H | ST7032(i) | WO1602L | ST7032A(i) |
WO1602I | ST7032(i) | WO1602M | ST7032A(i) |
WO12864A1 | ST7565P | WO12864M | ST7567 |
WO12864B1 | ST7565P | WO12864N | ST7567 |
WO12864C2 | ST7565P | WO12864P | ST7567S |
WO12864D3 | ST7565P | WO12864Q | ST7567 |
WO12864T | ST7565P | WO12864T1 | ST7567S |
WO12864U | ST7565P | WO12864U1 | ST7567S |