常用知识
针对芯片领域的常用问题集研制自动问答系统,重点解决一些常见问题解答等等。
问题1：车规级芯片要做哪些认证？
2023-02-02
解答：
车规级芯片的认证要求主要包括AEC-Q系列认证和ISO 26262标准认证两个方面。
AEC-Q系列认证是车规级芯片的基本门槛。克莱斯勒、福特和通用汽车为建立一套通用的零件资质及质量系统标准而设立了汽车电子协会(AEC)。虽然不是强制性的认证制度，但目前已成为公认的车规元器件的通用测试标准。AEC-Q系列认证主要包括以下内容：
温度范围测试：在不同温度下测试车规级芯片的性能。
湿度测试：在不同湿度下测试车规级芯片的性能。
振动测试：在不同振动条件下测试车规级芯片的性能。
耐久性测试：测试车规级芯片在长时间使用下的性能。
可靠性测试：测试车规级芯片在不同工作条件下的可靠性。
ISO 26262标准是汽车供应链厂商的准入门票，为汽车电子电气系统的整个生命周期中与功能安全相关的工作流程和管理流程提供指导。此标准定义了汽车安全生命周期和ASIL两个关键概念。ASIL是Automotive Safety Integrity Level的缩写，表示汽车安全完整性等级，是根据安全风险评估结果确定的。
在ISO 26262标准的认证过程中，车规级芯片需要满足以下要求：
安全管理计划：车规级芯片需要有完善的安全管理计划，包括安全目标、安全方案、安全计划、安全评估和安全确认等内容。
安全风险评估：车规级芯片需要进行全面的安全风险评估，确定ASIL等级，并采取相应的安全措施。
安全需求和安全规范：车规级芯片需要满足ISO 26262标准中的安全需求和安全规范。
安全验证和确认：车规级芯片需要进行安全验证和确认，确保其符合ISO 26262标准的要求。
安全记录和报告：车规级芯片需要有完善的安全记录和报告，包括安全评估报告、安全确认报告和安全管理计划等内容。
AEC-Q系列认证是车规级芯片的基本门槛。克莱斯勒、福特和通用汽车为建立一套通用的零件资质及质量系统标准而设立了汽车电子协会(AEC)。虽然不是强制性的认证制度，但目前已成为公认的车规元器件的通用测试标准。AEC-Q系列认证主要包括以下内容：
温度范围测试：在不同温度下测试车规级芯片的性能。
湿度测试：在不同湿度下测试车规级芯片的性能。
振动测试：在不同振动条件下测试车规级芯片的性能。
耐久性测试：测试车规级芯片在长时间使用下的性能。
可靠性测试：测试车规级芯片在不同工作条件下的可靠性。
ISO 26262标准是汽车供应链厂商的准入门票，为汽车电子电气系统的整个生命周期中与功能安全相关的工作流程和管理流程提供指导。此标准定义了汽车安全生命周期和ASIL两个关键概念。ASIL是Automotive Safety Integrity Level的缩写，表示汽车安全完整性等级，是根据安全风险评估结果确定的。
在ISO 26262标准的认证过程中，车规级芯片需要满足以下要求：
安全管理计划：车规级芯片需要有完善的安全管理计划，包括安全目标、安全方案、安全计划、安全评估和安全确认等内容。
安全风险评估：车规级芯片需要进行全面的安全风险评估，确定ASIL等级，并采取相应的安全措施。
安全需求和安全规范：车规级芯片需要满足ISO 26262标准中的安全需求和安全规范。
安全验证和确认：车规级芯片需要进行安全验证和确认，确保其符合ISO 26262标准的要求。
安全记录和报告：车规级芯片需要有完善的安全记录和报告，包括安全评估报告、安全确认报告和安全管理计划等内容。
问题2：什么是CPO？
2023-02-02
解答：
CPO(Chip Package Optimization)指的是光电共封装，就是把交换芯片和光引擎封装在一起，这种方式缩短了交换芯片和光引擎间的距离，使得电信号能够更快的在芯片和引擎之间传输，提高了效率，减少了尺寸，还降低了功耗！所以，CPO的高效率、低功耗有可能会成为后续AI高算力下最好的解决方案，也是目前最有希望解决ChatGPT算力需求的一个方向。同时CPO技术是一种新型的光电子集成技术，将激光器、调制器、光接收器等光学器件封装在芯片级别上，直接与芯片内的电路相集成，借助光互连以提高通信系统的性能和功率效率。CPO技术有望应用于高算力的AI场景，并受到全球科技巨头的广泛关注与布局。
问题3：ACDC电源模块和DCDC电源模块有什么区别？
2023-02-02
解答：
交流电（AC）是指电流方向随时间作周期性变化的电流，在一个周期内的平均电流为0。不同于直流电（DC），它的方向是会随着时间发生改变的，而直流电没有周期性变化。
DCDC电源模块和ACDC的区别在于输入不同。虽然输出为DC，但输入电压分别为DC和AC。通常DCDC电源模块通常指12V、24V、36V、48V等低压范围，交流直流输入通用，但ACDC模块电源的输入范围为AC85-265V和DC100-370V。
DCDC电源模块和ACDC的区别在于输入不同。虽然输出为DC，但输入电压分别为DC和AC。通常DCDC电源模块通常指12V、24V、36V、48V等低压范围，交流直流输入通用，但ACDC模块电源的输入范围为AC85-265V和DC100-370V。
问题4：什么是Chiplet?
2023-02-02
解答：
Chiplet中文名叫做芯粒，别名叫做小芯片，它是将一类满足特定功能的die(裸片)，通过die-to-die内部互联技术实现多个模块芯片与底层基础芯片封装在一起， 形成一个系统芯片，以实现一种新形式的IP复用。
Chiplet(芯粒)模式是在摩尔定律趋缓下的半导体工艺发展方向之一。该方案通过将多个裸芯片进行先进封装实现对先进制程迭代的弯道超车。
与传统的SoC 方案相比，Chiplet 模式具有设计灵活性、成本低、上市周期短三方面优势。
Chiplet(芯粒)模式是在摩尔定律趋缓下的半导体工艺发展方向之一。该方案通过将多个裸芯片进行先进封装实现对先进制程迭代的弯道超车。
与传统的SoC 方案相比，Chiplet 模式具有设计灵活性、成本低、上市周期短三方面优势。
问题5：BGA封装有哪些优缺点？
2023-02-02
解答：
BGA封装的优点
1）BGA体积小内存容量大，同样内存IC在相同容的量下，BGA体积只有SOP封装的三分之一。
2）QFP、SOP的封装引脚分布在本体四周，当引脚多，间距缩小到一定程度，引脚易变形弯曲，但是BGA焊球在封装底部，间距反而增大，大大提高了成品率。
3）电器性能好，BGA引脚很短，用锡球代替了引线，信号路径短。减小了引线电感和电容，增强了电器性能。
4）散热性好，球形触点阵列与基板接触面形成间隙，有利于本体散热。
5）BGA本体与PCB板有良好的共面性，能有效保证焊接质量。
BGA封装的缺点
1）BGA焊接后质量检查和维修比较困难,必须使用X-Ray透视检测,才能确保焊接连接的电器性能。无法通过肉眼与AOI来判定检测质量。
2）BGA引脚在本体的底部，易引起焊接阴影效应，因此对焊接温度曲线要求较高。必须要实时监测焊接实际温度。
3）BGA引脚个别焊点焊接不良，必须把整个BGA取下来重新植球，再进行第二次贴片焊接。影响直通率及电器性能。
4）BGA封装很牢靠，同20mil间距的QFP相比，BGA没有可以弯曲和折断的引脚。焊接牢靠，一般如果要拆除BGA封装的话必须使用BGA返修台高温进行拆除才能够完成。
1）BGA体积小内存容量大，同样内存IC在相同容的量下，BGA体积只有SOP封装的三分之一。
2）QFP、SOP的封装引脚分布在本体四周，当引脚多，间距缩小到一定程度，引脚易变形弯曲，但是BGA焊球在封装底部，间距反而增大，大大提高了成品率。
3）电器性能好，BGA引脚很短，用锡球代替了引线，信号路径短。减小了引线电感和电容，增强了电器性能。
4）散热性好，球形触点阵列与基板接触面形成间隙，有利于本体散热。
5）BGA本体与PCB板有良好的共面性，能有效保证焊接质量。
BGA封装的缺点
1）BGA焊接后质量检查和维修比较困难,必须使用X-Ray透视检测,才能确保焊接连接的电器性能。无法通过肉眼与AOI来判定检测质量。
2）BGA引脚在本体的底部，易引起焊接阴影效应，因此对焊接温度曲线要求较高。必须要实时监测焊接实际温度。
3）BGA引脚个别焊点焊接不良，必须把整个BGA取下来重新植球，再进行第二次贴片焊接。影响直通率及电器性能。
4）BGA封装很牢靠，同20mil间距的QFP相比，BGA没有可以弯曲和折断的引脚。焊接牢靠，一般如果要拆除BGA封装的话必须使用BGA返修台高温进行拆除才能够完成。
问题6：芯片CP测试和FT测试有什么区别？
2023-02-02
解答：
1） 因为封装本身可能影响芯片的良率和特性，所以芯片所有可测测试项目都是必须在FT阶段测试一遍的，而CP阶段则是可选。
2） CP阶段原则上只测一些基本的DC，低速数字电路的功能，以及其它一些容易测试或者必须测试的项目。凡是在FT阶段可以测试，在CP阶段难于测试的项目，能不测就尽量不测。一些类似ADC的测试，在CP阶段可以只给几个DC电平，确认ADC能够基本工作。在FT阶段再确认具体的SNR/THD等指标。
3） 由于CP阶段的测试精度往往不够准确，可以适当放宽测试判断标准，只做初步筛选。精细严格的测试放到FT阶段。
4） 如果封装成本不大，且芯片本身良率已经比较高。可以考虑不做CP测试，或者CP阶段只做抽样测试，监督工艺。
5） 新的产品导入量产，应该先完成FT测试程序的开发核导入。在产品量产初期，FT远远比CP重要。等产品逐渐上量以后，可以再根据FT的实际情况，制定和开发CP测试。
2） CP阶段原则上只测一些基本的DC，低速数字电路的功能，以及其它一些容易测试或者必须测试的项目。凡是在FT阶段可以测试，在CP阶段难于测试的项目，能不测就尽量不测。一些类似ADC的测试，在CP阶段可以只给几个DC电平，确认ADC能够基本工作。在FT阶段再确认具体的SNR/THD等指标。
3） 由于CP阶段的测试精度往往不够准确，可以适当放宽测试判断标准，只做初步筛选。精细严格的测试放到FT阶段。
4） 如果封装成本不大，且芯片本身良率已经比较高。可以考虑不做CP测试，或者CP阶段只做抽样测试，监督工艺。
5） 新的产品导入量产，应该先完成FT测试程序的开发核导入。在产品量产初期，FT远远比CP重要。等产品逐渐上量以后，可以再根据FT的实际情况，制定和开发CP测试。
问题7：为什么晶圆生产中的光刻步骤要在黄光照明的暗室内进行？
2023-02-02
解答：
早期的光刻胶一般对黄光不敏感，而对其他波长的光比较敏感，因此clean room里面的照明一般都是黄光照明，避免了光辐照后可能产生酸或产生交联（和曝光的效果一样，只是剂量少一点）；现在很多光刻胶的光学性质发生了很大改变，不一定只是黄光才不敏感。但是之前一直用黄光照明，那么就一直沿用下来了。
问题8：第三代半导体材料的优势与特点有哪些？
2023-02-02
解答：
第三代半导体材料便是以碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）为代表，它们不仅在电子迁移率（低压条件下的高频工作性能）上高于硅材料，还在饱和飘逸速率（高压条件下的高频工作性能）强于硅材料，更有着硅材料无法比拟的禁带宽度（器件的耐压性能、最高工作温度与光学性能），“宽禁带（Wide Band-Gap，WBG）”也是业内之所以重视第三代半导体材料的原因。高禁带宽度的好处是，器件耐高压、耐高温，并且功率大、抗辐射、导电性能强、工作速度快、工作损耗低。
问题9：IGBT单管和IGBT模块在封装上的区别在哪里？
2023-02-02
解答：
IGBT单管的封装形式比较简单，只有一个IGBT晶体管，一个反向恢复二极管和一个可选的温度传感器，而IGBT模块的封装形式比较复杂，除了IGBT晶体管，反向恢复二极管，温度传感器外，还有漏电感，滤波电容器，放大器，控制电路等。此外，IGBT单管的功耗比IGBT模块低，但IGBT模块的可靠性更高。
问题10：铁电存储器的优劣势有哪些？
2023-02-02
解答：
铁电存储器（FRAM）是一种新型存储器，具有高速、高密度、低功耗和抗辐射等优点，与EEPROM、FLASH相比，FRAM的读写更快、寿命更长。
铁电存储器（FRAM）的劣势在于制造成本高，价格比EEPROM、FLASH更加昂贵，储存的空间更小。
铁电存储器（FRAM）的劣势在于制造成本高，价格比EEPROM、FLASH更加昂贵，储存的空间更小。