设计医疗ICs

医疗芯片市场升温是传感器和处理技术达到成熟,看到了一个疯狂的活动系统公司和创业公司寻求植物大量的股份和大量未开发的领域。

与任何行业一样,有各种各样的商业模式,它可以分散的设计在许多公司或一个大负担。这是过去有限的医疗设备数量相对较低的芯片,使设计活动。但随着越来越多的设计服务公司进入,他们能够提供跨多个供应商的规模经济。人口老龄化而进一步加大,对更多的家庭医疗服务的需求,和更好的准确性和更广泛的可用性和可负担得起的电子医疗设备,如可穿戴监视器。

有三个主要类型的公司设计ICs医疗应用程序:

• oem或大型医疗设备制造商;
• 半导体工程公司,专门从事ICs对于医疗产品,和
• 半导体制造商,包括IDMs和专业公司利用铸造服务。

大型医疗科技公司和市场的医疗设备,如美敦力公司,还是设计芯片内部的医疗设备。他们有半导体工程师团队,以及软件和硬件工程部门,设计其他的医疗设备。这些通常是人工模型,设计和出售自己的医疗设备使用自己的芯片使用商业EDA工具,他们获得他们自己的监管机构的批准。

但也有越来越多的工程服务公司专门从事医疗应用。他们提供小到大型医疗设备厂商,设计芯片和系统为各种各样的公司,其中一些从来没有设计过医疗设备。他们还通过设计和制造,帮助这些客户,因为客户没有工厂或工程技术的关系。

旁边的一些客户,通常大公司外包设计服务工作,按小时收费,加强自己的工程技术人员。这些工程公司需要了解复杂的法规的医疗市场,但他们一般不参与监管机构的批准。一个独立的芯片设计公司中可能会看到常见的线程客户产品和创建asic作为自己的产品可以由几个客户。

同样,半导体制造商,使芯片为各种行业和适应现有的芯片和工具为多个医疗客户,没有应对监管机构的批准,但他们必须意识到什么是必需的。半导体制造商可以卖医疗芯片作为生态系统的一部分,这可能包括生命周期管理。

“对于所有的客户来说什么是重要的是英飞凌不仅提供半导体,但将提供充分测试和组装(包装)设备,”拉尔夫-路特说段头,定制的解决方案英飞凌科技。“此外,他们还会选择晶片或扣带回死交付背后的物流系统。通过使用一种ASIC的方法,客户将设备不可用市场上购买。与整合的可能性,他们可以节省空间(大小)和系统成本,在保护他们的知识产权,因为这些设备不能被发现在公开市场上竞争。”

另一个第三方服务是医疗设备管理云(MMDC) regulatory-compliant云服务管理设备项目。”来支持这一波连医疗设备,我们也看到快速医疗设备开发平台的出现如L2S2 MMDC,手臂上构建解决方案,”彼得·弗格森说卫生保健技术主管手臂。“平台像MMDC提供交钥匙医疗设备硬件开发与预先集成的云、医疗社会连通性。使用这样的解决方案使新注册医疗器械显著降低风险和成本从原型到病人护理。”

半导体设计和建造公司的一个例子是集成电路开发团队Cirtec医学。2019年,Cirtec收购了仙人掌半导体、半导体设计公司成立于2002年,专业从事医疗用asic。集成电路开发团队,总部设在亚利桑那州钱德勒设计定制集成电路从产品设计到生产。团队已经在医学专业集成电路,电源管理电路、模拟和混合信号asic。

“典型的商业模式就是我们所说的交钥匙ASIC提供者,”安德鲁·凯利说Cirtec医疗应用程序工程主管,曾在仙人掌半导体和之前在美敦力公司。“交钥匙ASIC提供者角色,这是我们的重点,我们发现一个客户是谁试图开发一种设备,无论出于什么原因客户认为他们需要一个定制的芯片。我们帮助他们定义系统,定义定制的芯片。然后,我们指定芯片。我们开发它。我们做所有的工作。然后,如果一切都好,我们卖给他们。但它是一个芯片通常为一个客户一个应用程序——一个芯片。这是高度专业化的。”

Cirtec的应用工程集团也有自己的芯片,特定于应用程序的标准产品(assp)在看到这一趋势在客户项目开发。“我们,比方说,一个应用程序,可能有四个或五个甚至10或20个不同的客户不做同样的事情,但他们在做类似的事情。所以我们将芯片,我们投资和我们说,如果我们做这个,我们认为10或20人会买它。如果没有人买它,我们浪费我们的钱。如果40人买它,我们赢了。我们有几个人,”凯利说。他的团队也为招聘提供工程设计服务。

半导体公司,大型和小型,医疗设备客户提供服务不能把内部。“我们的大多数客户——我们称之为二线或规模较小的公司——他们不能实际构建一个足够大的工作得到所有这些不同的事情,因为他们通常会设计也许有一,也许两个芯片,然后与所有的人你会怎么做?没有足够只是为他们做什么,但是你需要有人在这些角色,”凯利说。

当团队与大公司合作,凯利表示,通常是根据设计服务模型。“这些家伙更垂直整合,他们通常会做所有自己。当我们与他们合作的时候,我们通常是在服务模型中,他们说,你知道X数量的美元每小时几个小时完成工作。在那里,我们为我们的客户提供服务模型。实际上,大多数人都不是在这个职位,因为,你瞧,我们给他们一个ASIC和它的工作原理。他们要做的是什么?他们将不得不与晶圆厂的关系,与包装测试的房子,房子。他们将不得不管理的。和数字只是不加起来当你做一个芯片。基本上我们的价值主张是,如果你想要单独做所有这些事情你不能做,而是因为我们正在与20岁到40岁的客户,我们的资源池,现在是有道理的。 We start getting some economies of scale on the engineering support, as well as with the vendors. Some of the vendors, they don’t really want to deal with you if you’re only going to buy 10,000 chips from them. But if I sell 10,000 chips to 20 different customers, now we’re talking.”

较低的芯片数量
低容量的芯片始终是一个挑战。医疗设备不要求比其他行业大量的芯片。低量意味着医疗芯片飞半下行业的雷达。“没有芯片厂头脑清醒的人会说我们要一个植入式医疗设备芯片厂,“Cirtec的凯利说。“数字只是不加起来。但如果他们说他们是一个汽车芯片厂,然后是医务人员说,“嘿,这就是我们需要同样的关注,”它补充道。重点是我们捎带的汽车,而不是相反。”

“这不是常常有,比方说几千芯片晶圆和25晶圆在很多。所以也许你谈论50到100000芯片制造的一个运行,它是不足为奇的,我们的客户持续十年以上,”凯利说。“然后你叫晶圆厂,他们要求多少你想每月成千上万的晶片,和我们说大约0。这是压倒一切的困境——半导体是规模经济。医疗设备,尤其是植入式医疗器械,远不及那些规模经济。”

标准组件的定制
但许多人预期经济将会改变。尽管一些医疗设备可能不生产的需求,越来越多的数字化医疗、人口老龄化,和某些疾病的发病率上升,如糖尿病,可能推高需求医疗芯片,作为标准组件或定制的芯片。

“web-integrated无线设备也将见证的使用管理医患互动,和数字诊断工具可以让远程考试,这也将帮助集成半导体在医疗保健行业,“根据魔多的情报报告题为“半导体在医疗市场增长,趋势,COVID-19影响和预测(2021 - 2026)。“魔多情报预测10.2%的复合年增长率从2021年到2026年在医学半导体。

这可能会包括定制和标准化的芯片,将通过大半导体制造商提供的生态系统,包括各种专业和通用的铸造厂和包装。这些生态系统往往有内置的优点,改编自其他行业,允许他们利用更大的芯片运行。

“医学应用,英飞凌主要专注于ASIC的解决方案是完全定制的一个医疗客户,”-路特说。“定制设备的美妙之处在于,客户将得到他们需要什么不需要整个IC设计团队。他们只需要分享想法或产品规范和英飞凌集成和实现的可能性。客户将获得最大的利益,我们也支持整个系统使用我们的标准组件。”

结论
使医疗集成电路取决于谁是谁设计的医疗设备和规模的市场,但这个市场的动态变化。而大型医疗OEM今天可以有自己的芯片设计团队,其他厂商可以把他们的设计团队工作与主要的半导体公司或工程公司,专门从事医疗设备芯片。

模型最终获胜,或者他们是否会和平共存,还有待观察。但竞争是生长在这个区域,玩家的数量和他们所使用的手段将新产品推向市场将迅速增加。改变即将到来,在这一点上它还为时过早,是什么样子。

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