引言:本篇读后感是基于《了不起的芯片》第二篇的第3、4、5章内容而写。王健先生系统性的介绍了一颗芯片的诞生、制造、封装和测试的整个流程。
大家都知道芯片是来自于沙子,沙子经过不断提纯,制成晶片,晶片经过沉积、光刻、腐蚀、叠加等步骤,变成了承载几十、几百颗、甚至更多的母片,再经过ATE扫描chip profiling, 封装,封装后测试(FT)等流程,最终成为我们所说的芯片。
从芯片设计到芯片验证到tapeout到回片验证,封装测试,环节之多,令人眼花缭乱。 需要大量聪明的设计、验证、测试、封装、SI/PI等软硬件领域工程师的深度协作。同时还需要半导体设备商、制造商、EDA工具商等提供的各种支持。
最终生产出供客户使用的芯片。tapeout的芯片通常还需要ECO修正,需要不断迭代,还可能需要重新流片。生产后的芯片,需要测试良率,需要平衡性能和功耗。有大量的工作需要做。
最终合格的芯片被客户买去,制造成各种各样的电子产品。随着岁月的侵蚀,芯片逐渐出现老化,出现故障。因此,芯片都要进行老化测试,用短时间加压的方式来模拟长时间老化的场景,从而向客户提供一个可以稳定运行的时间指导。而这一数据,也仅仅是概率性的数据,并不是准确的数据。有些芯片可能1年就老化非常验证,比如模拟电路设计有缺陷的电路,通常会老化速率很快,漏电比较严重的客户,损坏也是比较快。这些偶然的,必然的因素,导致芯片的寿命只能是一个预估的数值。
不过,设计没有问题的情况下,通常一款芯片可以无故障运行长达唱过芯片厂商自己标称的数据。而如今社会,技术进步飞快,芯片通常还没有到坏的时候,已经被性能更好的芯片取代了。芯片被取代后,就是回收了,可以预料芯片的回收是一个新型的课题,有些CPU内含一些金元素,会被拿来炼金,这无疑是比较浪费的。但是,目前的电子垃圾日趋增多的时代,如何变废为宝是一个值得思考的课题,但目前来看似乎,也没有什么好的思路。
王健老师的这本书,让我进一步理清芯片的设计制造测试细节,还给了我一些额外的启发。我在读后感中,对于芯片的老化做了一些补充,主要是为读者提供一些额外的视角。感谢王健老师的科普,受益匪浅。