芯片?與IC關(guān)系

與IC的關(guān)系

芯片，英文為Chip;芯片組為Chipset。芯片一般是指集成電路的載體，也是集成電路經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、制造、封裝、測(cè)試后的結(jié)果，通常是一個(gè)可以立即使用的獨(dú)立的整體?！靶酒焙汀凹呻娐贰边@兩個(gè)詞經(jīng)?；熘褂?，比如在大家平常討論話題中，集成電路設(shè)計(jì)和芯片設(shè)計(jì)說(shuō)的是一個(gè)意思，芯片行業(yè)、集成電路行業(yè)、IC行業(yè)往往也是一個(gè)意思。實(shí)際上，這兩個(gè)詞有聯(lián)系，也有區(qū)別。集成電路實(shí)體往往要以芯片的形式存在，因?yàn)楠M義的集成電路，是強(qiáng)調(diào)電路本身，比如簡(jiǎn)單到只有五個(gè)元件連接在一起形成的相移振蕩器，當(dāng)它還在圖紙上呈現(xiàn)的時(shí)候，我們也可以叫它集成電路，當(dāng)我們要拿這個(gè)小集成電路來(lái)應(yīng)用的時(shí)候，那它必須以獨(dú)立的一塊實(shí)物，或者嵌入到更大的集成電路中，依托芯片來(lái)發(fā)揮他的作用;集成電路更著重電路的設(shè)計(jì)和布局布線，芯片更強(qiáng)調(diào)電路的集成、生產(chǎn)和封裝。模擬IC則是處理連續(xù)性的光、聲音、速度、溫度等自然模擬信號(hào)的IC，模擬IC按應(yīng)用來(lái)分可分為標(biāo)準(zhǔn)型模擬IC和特殊應(yīng)用型模擬IC。而廣義的集成電路，當(dāng)涉及到行業(yè)(區(qū)別于其他行業(yè))時(shí)，也可以包含芯片相關(guān)的各種含義。

芯片也有它獨(dú)特的地方，廣義上，只要是使用微細(xì)加工手段制造出來(lái)的半導(dǎo)體片子，都可以叫做芯片，里面并不一定有電路。比如半導(dǎo)體光源芯片;比如機(jī)械芯片，如MEMS陀螺儀;或者生物芯片如DNA芯片。在通訊與信息技術(shù)中，當(dāng)把范圍局限到硅集成電路時(shí)，芯片和集成電路的交集就是在“硅晶片上的電路”上。芯片一般是指集成電路的載體，也是集成電路經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、制造、封裝、測(cè)試后的結(jié)果，通常是一個(gè)可以立即使用的獨(dú)立的整體。芯片組，則是一系列相互關(guān)聯(lián)的芯片組合，它們相互依賴(lài)，組合在一起能發(fā)揮更大的作用，比如計(jì)算機(jī)里面的處理器和南北橋芯片組，手機(jī)里面的射頻、基帶和電源管理芯片組。

IC常見(jiàn)的問(wèn)題

EM (electron migration，電子遷移)

“電子遷移”是50年代在微電子科學(xué)領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)的一種從屬現(xiàn)象，指因電子的流動(dòng)所導(dǎo)致的金屬原子移動(dòng)的現(xiàn)象。因?yàn)榇藭r(shí)流動(dòng)的“物體”已經(jīng)包括了金屬原子，所以也有人稱(chēng)之為“金屬遷移”。在電流密度很高的導(dǎo)體上，電子的流動(dòng)會(huì)產(chǎn)生不小的動(dòng)量，這種動(dòng)量作用在金屬原子上時(shí)，就可能使一些金屬原子脫離金屬表面到處流竄，結(jié)果就會(huì)導(dǎo)致原本光滑的金屬導(dǎo)線的表面變得凹凸不平，造成性的損害。這種損害是個(gè)逐漸積累的過(guò)程，當(dāng)這種“凹凸不平”多到一定程度的時(shí)候，就會(huì)造成IC內(nèi)部導(dǎo)線的斷路與短路，而終使得IC報(bào)廢。在電流密度很高的導(dǎo)體上，電子的流動(dòng)會(huì)產(chǎn)生不小的動(dòng)量，這種動(dòng)量作用在金屬原子上時(shí)，就可能使一些金屬原子脫離金屬表面到處流竄，結(jié)果就會(huì)導(dǎo)致原本光滑的金屬導(dǎo)線的表面變得凹凸不平，造成性的損害。溫度越高，電子流動(dòng)所產(chǎn)生的作用就越大，其徹底破壞IC內(nèi)一條通路的時(shí)間就越少，即IC的壽命也就越短，這也就是高溫會(huì)縮短IC壽命的本質(zhì)原因。

NBTI 、HCI、TDDB

這三個(gè)效應(yīng)都跟MOSFET (metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, 金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管) 原理有關(guān)。

罪魁禍?zhǔn)?： SiOHSiOH

MOSFET原理是一個(gè)門(mén)極(Gate)靠靜電勢(shì)控制底下的導(dǎo)電溝道深度，電勢(shì)高形成深溝道電流就大，電勢(shì)低溝道消失就不導(dǎo)電了。稍微想深一層就知道這個(gè)門(mén)極導(dǎo)電底下的溝道也導(dǎo)電，那就必須中間有個(gè)絕緣介質(zhì)把他們分開(kāi)，否則就變成聯(lián)通線不是晶體管了。再想深一層就知道這個(gè)絕緣介質(zhì)的做法是把硅氧化做二氧化硅。而行外人一般想不到的是光二氧化硅還不夠，工程上二氧化硅和基板硅之間附著很差，必須加入Si-H鍵把二氧化硅層拴住。芯片組，則是一系列相互關(guān)聯(lián)的芯片組合，它們相互依賴(lài)，組合在一起能發(fā)揮更大的作用，比如計(jì)算機(jī)里面的處理器和南北橋芯片組，手機(jī)里面的射頻、基帶和電源管理芯片組。所以實(shí)際上介質(zhì)層和硅之間有一層不是純SiO2SiO2是SiOHSiOH，問(wèn)題由此產(chǎn)生。

IC產(chǎn)品的溫馨提示

提示：濕度總是困擾在電子系統(tǒng)背后的一個(gè)難題。不管是在空氣流通的熱帶區(qū)域中，還是在潮濕的區(qū)域中運(yùn)輸，潮濕都是顯著增加電子工業(yè)開(kāi)支的原因。由于潮濕敏感性元件使用的增加，諸如薄的密間距元件(fine-pitch device)和球柵陣列(BGA, ballgrid array)使得對(duì)這個(gè)失效機(jī)制的關(guān)注也增加了。典型的IC產(chǎn)品的生命周期可以用一條浴缸曲線（BathtubCurve）來(lái)表示?；诖嗽?，電子制造商們必須為預(yù)防潛在災(zāi)難支付高昂的開(kāi)支。

吸收到內(nèi)部的潮氣是半導(dǎo)體封裝問(wèn)題。當(dāng)其固定到PCB 板上時(shí)，回流焊快速加熱將在內(nèi)部形成壓力。這種高速膨脹，取決于不同封裝結(jié)構(gòu)材料的熱膨脹系數(shù)（CTE）速率不同，可能產(chǎn)生封裝所不能承受的壓力。一般來(lái)說(shuō)，綜合完成后需要再次做驗(yàn)證（這個(gè)也稱(chēng)為后）邏輯綜合工具：Synopsys的DesignCompiler，工具選擇上面的三種工具均可。當(dāng)元件暴露在回流焊接期間升高的溫度環(huán)境下，陷于塑料的表面貼裝元內(nèi)部的潮濕會(huì)產(chǎn)生足夠的蒸汽壓力損傷或毀壞元件。

常見(jiàn)的失效模式包括塑料從芯片或引腳框上的內(nèi)部分離(脫層)、金線焊接損傷、芯片損傷、和不會(huì)延伸到元件表面的內(nèi)部裂紋等。在一些極端的情況中，裂紋會(huì)延伸到元件的表面；嚴(yán)重的情況就是元件鼓脹和爆裂(叫做“爆米花”效益)。盡管現(xiàn)在，進(jìn)行回流焊操作時(shí)，在180℃ ~200℃時(shí)少量的濕度是可以接受的。然而，在230℃ ~260℃的范圍中的無(wú)鉛工藝?yán)?，任何濕度的存在都能夠形成足夠?qū)е缕茐姆庋b的?。ū谆睿┗虿牧戏謱印Ｌ摻涌诳梢远x為類(lèi)的一個(gè)成員，可以通過(guò)構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)或者過(guò)程進(jìn)行初始化。

必須進(jìn)行明智的封裝材料選擇、仔細(xì)控制的組裝環(huán)境和在運(yùn)輸中采用密封包裝及放置干燥劑等措施。實(shí)際上國(guó)外經(jīng)常使用裝備有射頻標(biāo)簽的濕度跟蹤系統(tǒng)、局部控制單元和專(zhuān)用軟件來(lái)顯示封裝、測(cè)試流水線、運(yùn)輸/操作及組裝操作中的濕度控制。VCS已經(jīng)將CoverMeter中所有的覆蓋率測(cè)試功能集成，并提供VeraLite、CycleC等智能驗(yàn)證方法。②THB: 加速式溫濕度及偏壓測(cè)試（Temperature Humidity Bias Test ）

目的: 評(píng)估IC產(chǎn)品在高溫，高濕，偏壓條件下對(duì)濕氣的抵抗能力，加速其失效進(jìn)程測(cè)試條件: 85℃，85%RH, 1.1 VCC, Static bias

數(shù)字系統(tǒng)實(shí)時(shí)驗(yàn)證

在利用MP3C硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上搭建驗(yàn)證平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字系統(tǒng)的驗(yàn)證,根據(jù)該系統(tǒng)的特點(diǎn),完成了軟硬件驗(yàn)證平臺(tái)的構(gòu)建和軟件的配置。該驗(yàn)證系統(tǒng)主要是由APTIX MP3C系統(tǒng)、Spartan-IIE FPGA和相應(yīng)的EDA軟件等組成。 主要對(duì)驗(yàn)證的整體方案以及系統(tǒng)各個(gè)模塊的功能和實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了深入的分析。02工藝特殊少用CMOS工藝數(shù)字IC多采用CMOS工藝，而模擬IC很少采用CMOS工藝。介紹了IC設(shè)計(jì)的流程和IC驗(yàn)證的重要性;并對(duì)MP3C的FPCB和FPIC等模塊以及Spartan-IIE開(kāi)發(fā)板的FPGA、I/O和接口等模塊的性能和使用方法進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。

然后提出了以MP3C為核心的快速數(shù)字系統(tǒng)驗(yàn)證的硬件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)方法,其中激勵(lì)產(chǎn)生和數(shù)據(jù)采集觀察是通過(guò)在一塊評(píng)估板中來(lái)實(shí)現(xiàn);在EXPLORER軟件中完成整個(gè)系統(tǒng)的搭建、FPGA的布局布線和FPCB的編譯。并且根據(jù)這一方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)復(fù)雜數(shù)字系統(tǒng)FFT進(jìn)行驗(yàn)證,后得出了正確的結(jié)果,證明這一方法是切實(shí)有效的。此方法能縮短IC開(kāi)發(fā)周期,提高IC驗(yàn)證的效率,對(duì)將來(lái)IC發(fā)展來(lái)說(shuō)很具有實(shí)際意義。SciroccoScirocco是迄今為止的VHDL模擬器，并且是市場(chǎng)上為SoC驗(yàn)證度身定制的模擬工具。