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[资料] 人类高质量芯片工程师的那些“黑话”

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发表于 2023-3-17 16:34:45 | 显示全部楼层 |阅读模式

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作者:歪睿老哥
链接:https://zhuanlan.zhihu.com/p/430173393
来源:知乎
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。


1:计划
A:你们项目组芯片什么时间TO?
B:年底。
A:  MPW?
B:  直接FULL MASK。
A:有钱。
B:芯片面积太大,占了6个SEAT,况且年底没有合适时间点的shuttle。老大们就直接定了FULL MASK。
A:牛X!
TAPEOUT (TO):流片,指提交最终GDSII文件给Foundry工厂做加工。
MPW :多项目晶圆,将多个使用相同工艺的集成电路设计放在同一晶圆片上流片,制造完成后,每个设计可以得到数十片芯片样品。
FULL MASK :“全掩膜”的意思,即制造流程中的全部掩膜都为某个设计服务。
Shuttle:就是MPW的时间,MPW的时间就是固定的,每个月或者每个季度有一次,有个很形象的翻译:班车,到点就走。
SEAT:一个MPW的最小面积,就类似“班车”的座位,可以选择一个或者几个座位。
简单来说,MPW就是和别的厂家共享一张掩模版,而FULL MASK则是独享一张掩膜版。
如果芯片风险比较高,则可以先做MPW,测试没有问题,再做FULL MASK。
主要的原因就是MASK(掩膜),比较贵,例如40nm的MASK大约在500万左右,而28nm的MASK大约在1000万左右,14nm的MASK大约在2500万左右。不同厂家有差异,这里只是说明MASK的成本比较高。
如果芯片失败,则MASK的钱就打水漂了。所以先做一次MPW也是分散风险的方法。
而MPW的问题就是,这个是按照面积来收钱的,例如在40nm的3mm*4mm 大约50万人民币等等。
这个叫做SEAT。一个SEAT就是3mm*4mm。
如果超过这个面积,就要额外收费。所以大芯片,是不合适做MPW的,如果是120mm2那需要10个SEAT,那么和整个MASK费用就一样了。
这种情况做MPW就不合适了,所以从成本上来说是综合考量的一件事情。



 楼主| 发表于 2023-3-28 11:07:56 | 显示全部楼层
2:供应链

A:这次定了多少片WAFER?

B:24片?每片大约出1000片Die。考虑yield,大约有2万片。

A:封装怎么做?wirebonding还是flipchip。

B:Flip chip 。

A:是在foundry长好bump,还是封装厂家来长bump。

B:foundry直接长好bump送到封测厂。

A: CP和FT都做,还是只做FT。

B:yield不高,基板也很贵,只做CP的话,会浪费太多基板。

A:对对对,这个年头,基板太贵了。

B:我们老板搞到了1000万片基板。

A:牛X!

Foundry :晶圆厂,专门从事芯片制造的厂家,例如台积电(TSMC),中芯国际(SMIC),联电(UMC)。对应的就是fabless,就是设计厂家,就是没有晶圆厂。

Wafer:晶圆。

Die :晶圆切割后,单个芯片的晶圆,这个需要加上封装好的外壳才能能变成芯片。

Chip:最后封装后的芯片。
Bump :bumping指凸点。在wafer表面长出凸点(金,锡铅,无铅等等)后,(多用于倒装工艺封装上,也就是flipchip)。
Wirebonding:打线也叫Wire Bonding(压焊,也称为绑定,键合,丝焊)是指使用金属丝(金线、铝线等),利用热压或超声能源,完成固态电路内部接线的连接,即芯片与电路或引线框架之间的连接。
FlipchipFlip chip又称倒装片,是在I/Opad上沉积锡铅球,然后将芯片翻转加热利用熔融的锡铅球与陶瓷基板相结合。
CP:直接对晶圆进行测试,英文全称Circuit Probing、Chip Probing,也称为晶圆测试,测试对象是针对整片wafer中的每一个Die,目的是确保整片wafer中的每一个Die都能基本满足器件的特征或者设计规格书,通常包括电压、电流、时序和功能的验证。可以用来检测fab厂制造的工艺水平。
FTFT测试,英文全称FinalTest,是芯片出厂前的最后一道拦截。测试对象是针对封装好的chip,CP测试之后会进行封装,封装之后进行FT测试。可以用来检测封装厂的工艺水平。
Yield :良率,芯片的良率这个和工艺比较相关,芯片有一定几率失效,芯片越大,失效的几率也越大。
解释一下:为什么不直接做FT,而先做CP再做FT,这个是因为,CP针对晶圆,如果坏的Die就不用再去做封装了,省下封装的费用和基板的费用。
为什么不只做CP,而忽略FT,这个是因为CP测试完毕后,在封装过程中还会引入芯片失效,所以还需要做FT来将失效的芯片去掉。
这个是一个权衡的过程,如果芯片良率足够高,封装成本不敏感,CP测试省掉,直接做FT也是可以的,因为CP测试本身也是需要成本。这个就是计算良率的问题。
目前来看,芯片行业整个供应链都很紧张,所以能够抢到产能,包括抢wafer,抢基板,这些对于芯片厂商来说,都是当下的最重要的事情。
除了产能,其他都不是事!
补充:①材料来源方面的区别
以硅工艺为例,一般把整片的硅片叫做wafer,通过工艺流程后每一个单元会被划片,封装。在封装前的单个单元的裸片叫做die。chip是对芯片的泛称,有时特指封装好的芯片。
②品质方面的区别
品质合格的die切割下去后,原来的晶圆就成了下图的样子,就是挑剩下的Downgrade Flash Wafer。这些残余的die,其实是品质不合格的晶圆。被抠走的部分,也就是黑色的部分,是合格的die,会被原厂封装制作为成品NAND颗粒,而不合格的部分,也就是图中留下的部分则当做废品处理掉。
③大小方面的区别
封装前的单个单元的裸片叫做die。chip是对芯片的泛称,有时特指封装好的芯片。cell也是单元,但是比die更加小 cell <die< chip。
v2-df6dc3c900debdbb300a9adca4c8cc31_720w.jpg
发表于 2023-3-20 15:50:19 | 显示全部楼层
学习学习
发表于 2023-3-28 09:34:26 | 显示全部楼层
学习学习
发表于 2023-3-28 10:41:08 | 显示全部楼层
刚好最近在做mpw,天天听电路嘴里Shuttle Shuttle Shuttle
发表于 2023-4-14 08:58:38 | 显示全部楼层
本帖最后由 level90 于 2023-4-14 09:00 编辑

"简单来说,MPW就是和别的厂家共享一张掩模版,而FULL MASK则是独享一张掩膜版。"
也可以自家几个版本一起上哒,

专业术语 受教啦!
发表于 2023-4-14 13:44:31 | 显示全部楼层
不错不错
发表于 2023-4-21 13:33:25 | 显示全部楼层
学习学习
发表于 2023-5-17 16:26:59 来自手机 | 显示全部楼层
学习,太棒了
发表于 2023-5-18 08:35:27 | 显示全部楼层
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