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芯片测试全流程详解?

促天科技 2024-08-22 00:41 0 0条评论

一、芯片测试全流程详解?

芯片测试全流程一般包括以下几个步骤:

样片测试、测试程序开发、量产准备、参数测试、特性测试、功能测试、烧录测试和报告准备等。

首先,进行样片测试,检查芯片工作原理和特性是否符合要求;     

 其次,开发测试程序,用于自动测试,以确保测试过程自动化;  

 紧接着,完成量产准备,备选相应的测试设备和测试程序;

之后,进行参数测试,确认芯片的参数是否符合要求;

接着,完成特性测试,验证芯片特性是否正确;

再之后,进行功能测试,确认芯片具备基本功能;

最后,完成烧录测试,确保芯片烧录完成,可靠性较高;

最后,准备测试报告,详细记录测试过程。

二、芯片设计全流程?

芯片设计分为前端设计和后端设计,前端设计(也称逻辑设计)和后端设计(也称物理设计)并没有统一严格的界限,涉及到与工艺有关的设计就是后端设计。

前端设计全流程:

1. 规格制定

芯片规格,也就像功能列表一样,是客户向芯片设计公司(称为Fabless,无晶圆设计公司)提出的设计要求,包括芯片需要达到的具体功能和性能方面的要求。

2. 详细设计

Fabless根据客户提出的规格要求,拿出设计解决方案和具体实现架构,划分模块功能。

3. HDL编码

使用硬件描述语言(VHDL,Verilog HDL,业界公司一般都是使用后者)将模块功能以代码来描述实现,也就是将实际的硬件电路功能通过HDL语言描述出来,形成RTL(寄存器传输级)代码。

4. 仿真验证

仿真验证就是检验编码设计的正确性,检验的标准就是第一步制定的规格。看设计是否精确地满足了规格中的所有要求。规格是设计正确与否的黄金标准,一切违反,不符合规格要求的,就需要重新修改设计和编码。 设计和仿真验证是反复迭代的过程,直到验证结果显示完全符合规格标准。

仿真验证工具Synopsys的VCS,还有Cadence的NC-Verilog。

5. 逻辑综合――Design Compiler

仿真验证通过,进行逻辑综合。逻辑综合的结果就是把设计实现的HDL代码翻译成门级网表netlist。综合需要设定约束条件,就是你希望综合出来的电路在面积,时序等目标参数上达到的标准。逻辑综合需要基于特定的综合库,不同的库中,门电路基本标准单元(standard cell)的面积,时序参数是不一样的。所以,选用的综合库不一样,综合出来的电路在时序,面积上是有差异的。一般来说,综合完成后需要再次做仿真验证(这个也称为后仿真,之前的称为前仿真)。

逻辑综合工具Synopsys的Design Compiler。

6. STA

Static Timing Analysis(STA),静态时序分析,这也属于验证范畴,它主要是在时序上对电路进行验证,检查电路是否存在建立时间(setup time)和保持时间(hold time)的违例(violation)。这个是数字电路基础知识,一个寄存器出现这两个时序违例时,是没有办法正确采样数据和输出数据的,所以以寄存器为基础的数字芯片功能肯定会出现问题。

STA工具有Synopsys的Prime Time。

7. 形式验证

这也是验证范畴,它是从功能上(STA是时序上)对综合后的网表进行验证。常用的就是等价性检查方法,以功能验证后的HDL设计为参考,对比综合后的网表功能,他们是否在功能上存在等价性。这样做是为了保证在逻辑综合过程中没有改变原先HDL描述的电路功能。

形式验证工具有Synopsys的Formality

后端设计流程:

1. DFT

Design For Test,可测性设计。芯片内部往往都自带测试电路,DFT的目的就是在设计的时候就考虑将来的测试。DFT的常见方法就是,在设计中插入扫描链,将非扫描单元(如寄存器)变为扫描单元。关于DFT,有些书上有详细介绍,对照图片就好理解一点。

DFT工具Synopsys的DFT Compiler

2. 布局规划(FloorPlan)

布局规划就是放置芯片的宏单元模块,在总体上确定各种功能电路的摆放位置,如IP模块,RAM,I/O引脚等等。布局规划能直接影响芯片最终的面积。

工具为Synopsys的Astro

3. CTS

Clock Tree Synthesis,时钟树综合,简单点说就是时钟的布线。由于时钟信号在数字芯片的全局指挥作用,它的分布应该是对称式的连到各个寄存器单元,从而使时钟从同一个时钟源到达各个寄存器时,时钟延迟差异最小。这也是为什么时钟信号需要单独布线的原因。

CTS工具,Synopsys的Physical Compiler

4. 布线(Place & Route)

这里的布线就是普通信号布线了,包括各种标准单元(基本逻辑门电路)之间的走线。比如我们平常听到的0.13um工艺,或者说90nm工艺,实际上就是这里金属布线可以达到的最小宽度,从微观上看就是MOS管的沟道长度。

工具Synopsys的Astro

5. 寄生参数提取

由于导线本身存在的电阻,相邻导线之间的互感,耦合电容在芯片内部会产生信号噪声,串扰和反射。这些效应会产生信号完整性问题,导致信号电压波动和变化,如果严重就会导致信号失真错误。提取寄生参数进行再次的分析验证,分析信号完整性问题是非常重要的。

工具Synopsys的Star-RCXT

6. 版图物理验证

对完成布线的物理版图进行功能和时序上的验证,验证项目很多,如LVS(Layout Vs Schematic)验证,简单说,就是版图与逻辑综合后的门级电路图的对比验证;DRC(Design Rule Checking):设计规则检查,检查连线间距,连线宽度等是否满足工艺要求, ERC(Electrical Rule Checking):电气规则检查,检查短路和开路等电气 规则违例;等等。

工具为Synopsys的Hercules

实际的后端流程还包括电路功耗分析,以及随着制造工艺不断进步产生的DFM(可制造性设计)问题,在此不说了。

物理版图验证完成也就是整个芯片设计阶段完成,下面的就是芯片制造了。物理版图以GDS II的文件格式交给芯片代工厂(称为Foundry)在晶圆硅片上做出实际的电路,再进行封装和测试,就得到了我们实际看见的芯片

三、芯片制造全流程及详解?

芯片制造全流程包括以下几个主要步骤:

芯片设计:根据需求,设计出集成电路的版图。

制造晶圆:将硅晶棒切割成一定尺寸的晶圆。

涂光刻胶:在晶圆表面涂覆光刻胶,以保护晶圆表面。

曝光制程:通过曝光机将芯片版图投射到光刻胶上,形成电路图案。

显影处理:将曝光后的晶圆放入显影液中,使电路图案显现出来。

刻蚀处理:使用刻蚀机将电路图案刻蚀到晶圆表面。

去胶处理:将刻蚀后的光刻胶去除,使电路图案暴露出来。

离子注入:将所需元素注入到暴露的电路图案中,形成导电层。

金属化处理:在导电层上覆盖金属层,形成电路连接。

封装测试:将制造完成的芯片进行封装测试,以确保其功能正常。

以上是芯片制造的主要流程,具体细节和工艺可能因不同的制造技术和要求而有所不同。芯片制造是一个高度复杂的过程,需要精确控制每个步骤的工艺参数和材料质量,以确保最终产品的性能和可靠性。

四、芯片制造工艺流程详解?

1.

晶圆生产:晶圆是芯片制造的起点,它是由单晶硅棒切割而成,经过抛光、清洗等多个工序处理后制成。

2.

晶圆清洗:晶圆表面需要清洗干净,以去除表面的杂质和尘埃,同时保证晶圆表面的平整度和光洁度。

3.

晶圆上光:晶圆表面需要进行上光处理,以提高表面的光洁度和平整度。

4.

光刻:将光刻胶涂覆在晶圆表面,再通过光刻机对光刻胶进行曝光和显影,形成芯片的图形。

5.

蚀刻:对晶圆表面进行蚀刻处理,以去除光刻胶未覆盖区域的硅材料。

6.

清洗:对晶圆进行清洗,以去除未被蚀刻掉的光刻胶和硅材料的残留物。

7.

金属沉积:将金属沉积在晶圆表面,以形成电路的引线和电极。

8.

电镀:对芯片进行电镀,以提高芯片的导电性能。

9.

封装测试:将芯片封装成芯片模块,并进行测试,以验证芯片的电气性能和可靠性。

10.

成品测试:对芯片模块进行成品测试,以验证芯片模块的性能和可靠性

11.

以上是通用芯片制造工艺流程,不同的芯片制造工艺流程会有所不同,但基本上都会包括以上的步骤。

五、cpu芯片封装测试工艺流程详解?

CPU芯片封装测试工艺流程详解如下:芯片封装前准备:在进行芯片封装前,需要准备好芯片图纸、封装图纸、测试平台等。芯片封装:根据封装图纸,通过使用焊料、引脚、封装材料等,将芯片封装在封装盒中。芯片测试:在芯片封装完成后,需要使用测试平台对芯片进行功能和性能测试,以确保芯片符合设计要求。芯片分析:通过分析测试数据和芯片的特性,对芯片的性能和功能进行评估,以确保其符合设计要求。芯片优化:根据分析结果,对芯片进行优化,以提高其性能和功能。重复测试与优化:重复进行测试和优化,直到芯片的性能和功能达到最佳状态。质量检测:在生产完成后,对芯片进行质量检测,以确保其符合质量标准。成品入库:完成质量检测后,芯片即可入库,以备后续使用。以上是CPU芯片封装测试工艺流程的简要介绍,具体细节和操作规范可能因不同的生产厂商而有所不同。

六、3848芯片详解?

UC3848是美国德州仪器公司生产的一种初级侧平均电流模式PWM控制器,可以实现逐周峰值开关电流限幅及对最大电感平均电流的控制,并且能够有效抑制在输出短路状态下的短路电流。

UC3848采用了一种独特的次级电流检测技术,能够在初级侧重建完整的开关电流波形,是隔离式开关变换器的理想选择。

七、8205芯片详解?

8205芯片参数为7nm制程工艺,CPU部分采用三丛集设计1*2.36GHz A76超大核+3*2.2GHz A76大核+4*1.84GHz A55小核;GPU部分为Mali-G57 MC6;NPU为麒麟990同款KirinISP 5.0。

这样的参数配置是准旗舰级的,这样的SoC放在中端毫无疑问能大放光彩,为中端机的最佳选择。

八、2844芯片详解?

2844采用双列直插8脚封装;电流脉冲宽度调制器,输入电压范围5~30V,最大功耗=1W,振荡器频率≥500kHz,基准电压=5V,电压调整率=6mV,电流调整率=6mA,输出端最大电流=1000mA,最大占空度=95%。内含振荡器、高增益误差放大、锁存器、推挽输出电路等,具有过压、过流检测保护功能。

2844引脚功能

2844工作原理

电源电路采用了电流PWM控制模式,就使反激式电路形成了稳定性很好的双环路反馈(输出直流电压隔离取样反馈外回路和初级线圈充磁峰值电流取样反馈内回路)控制系统,就可以通过开关电源的PWM调制器迅速调整脉冲占空比,从而在每一个周期内对前一个周期的输出电压和初级线圈充磁峰值电流进行有效调节,达到稳定输出电压的目的。这种反馈控制电路的最大特点是:在输入电压和负载电流变化较大时,具有更快的动态响应速度,自动限制负载电流,补偿电路简单。反激电路适应于小功率开关电源。

九、8254芯片详解?

8254 芯片是一款使用十分广泛的可编程定时,计数芯片,其主要功能是定时和计数的功能。我们的微机内的动态存储器刷新电路,系统日时钟的技术以及发声系统的声源都是由8254芯片来完成的。

中文名

8254芯片

定义

可编程定时,计数芯片

主要功能

定时和计数的功能

内部结构

数据总线缓冲器,读写逻辑

内部结构

8254芯片主要由四部分组成:

数据总线缓冲器

数据总线缓冲器是一个三态、双向8位寄存器主要作用是与cpu进行数据交换,8位数据线D7~D0与CPU的系统数据总线连接,构成CPU和8254之间信息传送的通道,CPU通过数据总线缓冲器向8254写入控制命令、计数初始值或读取计数值。

读写逻辑

读写逻辑是芯片的控制部分,编程人员通过控制信号的选择来选择芯片的工作方式。读/写控制逻辑用来接收CPU系统总线的读、写控制信号和端口选择信号,用于控制8254内部寄存器的读/写操作。

控制字寄存器

控制寄存器是一个只能写不能读的8位寄存器,系统通过指令将控制字写入控制寄存器,设定8254的不同工作方式。

计数器

8254内部有三个结构完全相同而又相互独立的16位减“1”计数器,每个计数器有六种工作方式,各自可按照编程设定的方式工作。

工作方式

8254芯片共有六种工作方式,分别对应与六种不同的用途。

(1)方式0:计数到0结束输出正跃变信号方式。

(2)方式1:硬件可重触发单稳方式。

(3)方式2:频率发生器方式。

(4)方式3:方波发生器。

(5)方式4:软件触发选通方式。

(6)方式5:硬件触发选通方式。

十、3844芯片详解?

3844是高性能固定频率电流模式控制器。专为离线和直流至直流变换器应用而设计,为设计人员提供只需最少外部元件就能获得成本效益高的解决方案。

该集成电路的特点是,具有振荡器、温度补偿的参考、高增益误差放大器、电流取样比较器和大电流图腾柱输出,是驱动功率MOSFET的理想器件。