好的類比工程師應該具有的素養 (純屬個人偏見各位參考看看就好)

朱立平 · 发表于 2014-4-25 11:53:18

回复 15# zhang209a

   對您與各位弟兄很不好意思這麼晚回您帖子因為真的太忙了以個人經驗

1. 首先根據客戶或是市場需求先定義出產品規格
2. 如果是pin to pin compatible類型產品那麼 IC 腳位,封裝,功能,規格,都固定了如果可以自己定義整個產品(整個電子       系統)那最好了這樣可以效能或是成本最佳化.
3. 開發新產品 (不是pin to pin compatible 而是以自由規劃 PCB 以及各PCB板元件(BOM list)) 首先就是收集這個產品       相關的前幾名公司的 data sheet, application note
   (非常非常重要在各國際大公司網站上像是 Analog Devices,TI,Cirrus Logic 等公司就寫的很好必然要看有很多寶       貴的技術資料) 或是相關書籍,國際論文(好的才看 JSSC or ISSCC 很多等級比較差的論文都在胡扯千萬記住要有判斷       力),全球前幾名公司相關產品公司的專利這些都必須要仔細研讀思考

  a. 接著依據功能劃分各block (類比IP可以考慮後續產品的重覆運用所以可比做較廣義的定義比方可以多做一些 via/metal    selection, analog hard IP block (layout) 內部出pin位置考量 ) backup MOS, capacitor, resistor or backup       circuit etc. digital IP 就比較少用hard IP, 各block盡量多寫注解以方便交接或是轉移
   但是都必須要寫IP規格書以及總體IC規格書以免以後忘記或是改版以及後續撰寫data sheet之用然後是設計各block

  b. Power domain on PCB: 如果PCB客戶那裡已經沒法改就沒辦法原則上PCB
   (PCB如果沒做好IC設計的再好都不會有好效能千萬切記!!! 所以PCB規劃是類比或是數位工程師的重要工作)
   上就必須把數位/類比power domain分開(DVDD,AVDD,DGND,AGND) PCB ground必須要一整片如果是雙層板多打    一些灌孔讓高頻信號(power noise) 可以快速通過讓兩邊ground盡量在高頻為低阻抗數位類比要分開ground 最後再    用一個bead在某一點接起來 PCB上analog & digital power 必須要做decoupling (參見 Analog devices公司之網上    文件 AN-202, MT-101, AN-1099 等, Analog Devices 之網上application note是一個類比工程師的寶庫千萬不能       錯過)
   盡量IC power & ground出PIN在旁邊用小電容(0.1uF 要用最小的那種電容封裝因為高頻特性好高頻阻抗低) 直接焊在    越接近IC power & ground 腳位
   然後在附近用1uF/4.7uF/10uF(鉭質電容頻率響應比較好但是較貴低頻頻率響應是平的你可以挑選便宜好用的MLCC電    容因為MLCC是固態電容壽命較久
   被動元件選擇學問很大直接跟你做的系統使用年限品質有相當大的關係有些高壓或是大電流應用都要考慮預留耐壓數耐    用性等)之電容連接VDD & GND.
   電容的耐用性直接決定你的產品壽命(越接近IC的高頻小電容0.1uF關係最大這是在PCB的部分如果是內部就是要考慮       electron migration 就是設計電流與線寬的關係
   這部份必須以FAB的資料為準因為FAB會去做各種實驗然後寫在文件裡面)
   如果PCB上的電容壞掉整個系統會快速損毀掉 (power voltage會瞬間高到IC內部半導體元件所能承受的最大值運作久了    這些元件就損毀了)

  c. 接下來要chip floor plan 規劃根據IC pin腳/封裝規劃 floor plan, power domain 電路等級以及layout等級 (需       要跟PCB設計一起考慮), power line (wider is better consider election migration spec.in FAB data according    the current, power line corner 須切45度以免尖端放電與轉角處大電流電子衝入SiO2 嵌在SiO2以內造成永久性電       性改變切45度時要注意off grid 問題可以先用modify corner再用polygon描一變然後merge.  metal line 走線轉角    處須切45度防止尖端放電如果是HV MOS更考慮與低壓區電路分離距離與breakdown 或是current crouding &          latch-up問題(雖然製程以後轉角會變圓一點). metal 1 走線須防止寄生MOS形成 layout要考量的東西很多很雜之後有    機會再撰文跟各位分享layout相關注意事項這個layout
   與製程和元件相關性非常高所以類比工程師要懂製程與原件
   相關性非常高很多東西要考慮 layout的好壞直接影響電路的特性所以思考佈局layout也是類比工程師工作的一部分(例    如 antenna rule, guard ring, guard ring power, buttom isolation, latch-up 防止(非常重要), 防止產生寄生元件    (這個寄生元件 FAB給的LVS command file 通常抓不出來)等等
   常常FAB給的書面資料與command file數據不合(因為是不同team在update) 這個也常發生,要核對書面資料數據與       command file數據digital floor plan是先以analog IP特性取捨為優先考量但是如果是切成一些畸零地會發生嚴重的    routing問題還是以長方形floor plan為優先
   APR根據gate count大小,low power design需要考慮 hierarchical layout, power IR drop analyis, IR drop          effect timing, timing analysis ,timing sign-off,
   buffer insertion for long path & feed through different power domain or clock domain,low power design,    power switch, SI problem, ILM, timing borrowing,EM 等等)
   盡量多跟製程廠人員溝通學習多看書 (做類比電路一定要懂layout),PAD selection (analog output, digital scan       chain or ATPG pattern) ,PAD selection/ PAD ring 規劃/ PAD power 規劃(考量整體IC之ESD, PAD盡量用原廠的    切記!!! 除非你真的會設計ESD 才用自己做的PAD,不然風險很大,
   封裝可行性,test mode), noise isolation/analog signal critical signal use fully differential & shelding 等

朱立平 · 发表于 2014-4-25 11:54:27

本帖最后由朱立平于 2014-4-25 12:27 编辑

回复 15# zhang209a

   對您與各位弟兄很不好意思這麼晚回您帖子因為真的太忙了以個人經驗

1. 首先根據客戶或是市場需求先定義出產品規格
2. 如果是pin to pin compatible類型產品那麼 IC 腳位,封裝,功能,規格,都固定了如果可以自己定義整個產品(整個電子       系統)那最好了這樣可以效能或是成本最佳化.
3. 開發新產品 (不是pin to pin compatible 而是以自由規劃 PCB 以及各PCB板元件(BOM list)) 首先就是收集這個產       品相關的前幾名公司的 data sheet, application note
   (非常非常重要在各國際大公司網站上像是 Analog Devices,TI,Cirrus Logic 等公司就寫的很好必然要看有很多寶       貴的技術資料) 或是相關書籍,國際論文(好的才看 JSSC or ISSCC 很多等級比較差的論文都在胡扯千萬記住要有判       斷力),全球前幾名公司相關產品公司的專利這些都必須要仔細研讀思考

a. 接著依據功能劃分各block (類比IP可以考慮後續產品的重覆運用所以可比做較廣義的定義比方可以多做一些 via /             metal selection, analog hard IP block (layout) 內部出pin位置考量 ) backup MOS, capacitor, resistor or          backup circuit etc. digital IP 就比較少用hard IP, 各block盡量多寫注解以方便交接或是轉移
   但是都必須要寫IP規格書以及總體IC規格書以免以後忘記或是改版以及後續撰寫data sheet之用然後是設計各block

  b. Power domain on PCB: 如果PCB客戶那裡已經沒法改就沒辦法原則上PCB
   (PCB如果沒做好IC設計的再好都不會有好效能千萬切記!!! 所以PCB規劃是類比或是數位工程師的重要工作)
   上就必須把數位/類比power domain分開(DVDD,AVDD,DGND,AGND) PCB ground必須要一整片如果是雙層板多打    一些灌孔讓高頻信號(power noise) 可以快速通過讓兩邊ground盡量在高頻為低阻抗數位類比要分開ground 最後再    用一個bead在某一點接起來 PCB上analog & digital power 必須要做decoupling (參見 Analog devices公司之網上    文件 AN-202, MT-101, AN-1099 等, Analog Devices 之網上application note是一個類比工程師的寶庫千萬不能    錯過)
   盡量IC power & ground出PIN在旁邊用小電容(0.1uF 要用最小的那種電容封裝因為高頻特性好高頻阻抗低) 直接焊在    越接近IC power & ground 腳位然後在附近用1uF/4.7uF/10uF(鉭質電容頻率響應比較好但是較貴低頻頻率響應是平    的你可以挑選便宜好用的MLCC電容因為MLCC是固態電容壽命較久被動元件選擇學問很大直接跟你做的系統使用年限品    質有相當大的關係有些高壓或是大電流應用都要考慮預留耐壓數耐用性等)之電容連接VDD & GND.
電容的耐用性直接決定你的產品壽命(越接近IC的高頻小電容0.1uF關係最大這是在PCB的部分如果是內部就是要考慮       electron migration 就是設計電流與線寬的關係
這部份必須以FAB的資料為準因為FAB會去做各種實驗然後寫在文件裡面)
如果PCB上的電容壞掉整個系統會快速損毀掉 (power voltage會瞬間高到IC內部半導體元件所能承受的最大值運作久了    這些元件就損毀了)

  c. 接下來要chip floor plan 規劃根據IC pin腳/封裝規劃 floor plan, power domain 電路等級以及layout等級 (需       要跟PCB設計一起考慮), power line (wider is better consider election migration spec.in FAB data                   according to the current, power line corner 須切45度以免尖端放電與轉角處大電流電子衝入SiO2 嵌在SiO2以內    造成永久性電性改變切45度時要注意off grid 問題可以先用modify corner再用polygon描一變然後merge.  metal    line 走線轉角處須切45度防止尖端放電如果是HV MOS更考慮與低壓區電路分離距離與breakdown 或是current          crouding &          latch-up問題(雖然製程以後轉角會變圓一點). metal 1 走線須防止寄生MOS形成 layout要考量    的東西很多很雜之後有    機會再撰文跟各位分享layout相關注意事項這個layout
   與製程和元件相關性非常高所以類比工程師要懂製程與原件
   相關性非常高很多東西要考慮 layout的好壞直接影響電路的特性所以思考佈局layout也是類比工程師工作的一部分(例    如 antenna rule, guard ring, guard ring power, buttom isolation, latch-up 防止(非常重要), 防止產生寄生元件    (這個寄生元件 FAB給的LVS command file 通常抓不出來)等等
   常常FAB給的書面資料與command file數據不合(因為是不同team在update) 這個也常發生,要核對書面資料數據與       command file數據digital floor plan是先以analog IP特性取捨為優先考量但是如果是切成一些畸零地會發生嚴重的    routing問題還是以長方形floor plan為優先
   APR根據gate count大小,low power design需要考慮 hierarchical layout, power IR drop analyis, IR drop          effect timing, timing analysis ,timing sign-off,
   buffer insertion for long path & feed through different power domain or clock domain,low power             design,    power switch, SI problem, ILM, timing borrowing,EM 等等)
   盡量多跟製程廠人員溝通學習多看書 (做類比電路一定要懂layout),PAD selection (analog output, digital scan       chain or ATPG pattern) ,PAD selection/ PAD ring 規劃/ PAD power 規劃(考量整體IC之ESD, PAD盡量用原廠的    切記!!! 除非你真的會設計ESD 才用自己做的PAD,不然風險很大,
   封裝可行性,test mode), noise isolation/analog signal critical signal use fully differential & shelding 等

朱立平 · 发表于 2014-4-25 12:13:17

回复 15# zhang209a

   對您與各位弟兄很不好意思這麼晚回您帖子因為真的太忙了
以個人經驗

1. 首先根據客戶或是市場需求先定義出產品規格

2. 如果是pin to pin compatible類型產品那麼 IC 腳位,封裝,功能,規格,都固定了如果可以自己定義整個       產品(整個電子系統)那最好了這樣可以效能或是成本最佳化.

3. 開發新產品 (不是pin to pin compatible 而是以自由規劃 PCB 以及各PCB板元件(BOM list)) 首先就是收集這個產品       相關的前幾名公司的 data sheet, application note (非常非常重要在各國際大公司網站上像是 Analog Devices,TI,Cirrus Logic 等公司就寫的很好必然要看有很多寶貴的技術資料) 或是相關書籍,國際論文(好的才看 JSSC or ISSCC 很多等級比較差的論文都在胡扯千萬記住要有判斷力),全球前幾名公司相關產品公司的專利這些都必須要仔細研讀思考

  a. 接著依據功能劃分各block (類比IP可以考慮後續產品的重覆運用所以可比做較廣義的定義比方可以多做一些 via/metal    selection, analog hard IP block (layout) 內部出pin位置考量 ) backup MOS, capacitor, resistor or backup circuit etc. digital IP 就比較少用hard IP, 各block盡量多寫注解以方便交接或是轉移但是都必須要寫IP規格書以及總體IC規格書以免以後忘記或是改版以及後續撰寫data sheet之用然後是設計各block

  b. Power domain on PCB: 如果PCB客戶那裡已經沒法改就沒辦法原則上PCB
(PCB如果沒做好IC設計的再好都不會有好效能千萬切記!!! 所以PCB規劃是類比或是數位工程師的重要工作)
上就必須把數位/類比power domain分開(DVDD,AVDD,DGND,AGND) PCB ground必須要一整片如果是雙層板多打一些灌孔讓高頻信號(power noise) 可以快速通過讓兩邊ground盡量在高頻為低阻抗數位類比要分開ground 最後再用一個bead或是PCB線在某一點接起來 PCB上analog & digital power 必須要做decoupling (參見 Analog devices公司之網上文件 AN-202, MT-101, AN-1099 等, Analog Devices 之網上application note是一個類比工程師的寶庫千萬不能錯過)
盡量IC power & ground出PIN在旁邊用小電容(0.1uF 要用最小的那種電容封裝因為高頻特性好高頻阻抗低) 直接焊在越接近IC power & ground 腳位然後在附近用1uF/4.7uF/10uF(鉭質電容頻率響應比較好但是較貴低頻頻率響應是平的你可以挑選便宜好用的MLCC電容因為MLCC是固態電容壽命較久
被動元件選擇學問很大直接跟你做的系統使用年限品質有相當大的關係有些高壓或是大電流應用都要考慮預留耐壓數耐用性等)之電容連接VDD & GND.
電容的耐用性直接決定你的產品壽命(越接近IC的高頻小電容0.1uF關係最大這是在PCB的部分如果是內部就是要考慮electron migration 就是設計電流與線寬的關係
這部份必須以FAB的資料為準因為FAB會去做各種實驗然後寫在文件裡面)
如果PCB上的電容壞掉整個系統會快速損毀掉 (power voltage會瞬間高到IC內部半導體元件所能承受的最大值運作久了這些元件就損毀了)

c. 接下來要chip floor plan 規劃根據IC pin腳/封裝規劃 floor plan, power domain 電路等級以及layout等級 (需要跟PCB設計一起考慮), power line (wider is better consider election migration spec.in FAB data according the current, power line corner 須切45度以免尖端放電與轉角處大電流電子衝入SiO2 嵌在SiO2以內造成永久性電性改變切45度時要注意off grid 問題可以先用modify corner再用polygon描一變然後merge.  metal line 走線轉角處須切45度防止尖端放電如果是HV MOS更考慮與低壓區電路分離距離與breakdown 或是current crouding &  latch-up問題(雖然製程以後轉角會變圓一點). metal 1 走線須防止寄生MOS形成 layout要考量的東西很多很雜之後有機會再撰文跟各位分享layout相關注意事項這個layout 與製程和元件相關性非常高所以類比工程師要懂製程與原件
相關性非常高很多東西要考慮 layout的好壞直接影響電路的特性所以思考佈局layout也是類比工程師工作的一部分(例如 antenna rule, guard ring, guard ring power, buttom isolation, latch-up 防止(非常重要), 防止產生寄生元件 (這個寄生元件 FAB給的LVS command file 通常抓不出來)等等
常常FAB給的書面資料與command file數據不合(因為是不同team在update) 這個也常發生,要核對書面資料數據與command file數據digital floor plan是先以analog IP特性取捨為優先考量但是如果是切成一些畸零地會發生嚴重的routing問題還是以長方形floor plan為優先
APR根據gate count大小,low power design需要考慮 hierarchical layout, power IR drop analyis, IR drop effect timing, timing analysis ,timing sign-off, buffer insertion for long path & feed through different power domain or clock domain,low power design, power switch, SI problem, ILM, timing borrowing,EM 等等)
盡量多跟製程廠人員溝通學習多看書 (做類比電路一定要懂layout),PAD selection (analog output, digital scan chain or ATPG pattern) ,PAD selection/ PAD ring 規劃/ PAD power 規劃(考量整體IC之ESD, PAD盡量用原廠的切記!!! 除非你真的會設計ESD 才用自己做的PAD,不然風險很大,
封裝可行性,test mode), noise isolation/analog signal critical signal use fully differential & shelding 等