芯片研發是一件燒錢的事,多幾次流片失敗,可能就會把公司搞垮。
說來你們可能不信,我之前的公司就是做芯片,被“流片失敗”搞跨的
下面來分享一下網友流片失敗的故事。
Yufeng Bai:
實驗室第一次流片,嗯嗯,就是之前回答中說過的視頻編解碼芯片,承載著實驗室幾年的心血,老板科研基金結題和一個師兄博士畢業的重任。
片子回來之后上板子測試,上電后什么信號都測不到,時鐘和復位什么都沒反應。全部人忙活了一個禮拜,把從代碼,版圖,PCB所有東西都查了一遍,什么發現都沒有。
某一天,師弟用萬用表隨便測了芯片的管腳發現VDD和GND是反的,然后我們把所有的電源管腳都測了一遍,之后懷疑是封裝有問題。最后我們把芯片缷下來,把新的芯片旋轉90度焊上去,一切正常!
匿名用戶:
第一次回來是性能bug,改了下訪存,變成了功能bug,連續load出錯,只能說驗證和設計都出了問題。
卷積云:
寫幾個讀博時經歷過的設計錯誤,2個自己的,1個聽來的: 1、自己設計的射頻電路,正常偏置不工作,把電壓加到4V以上才可以(工藝允許的VDD上限是3.6V,好在整個測試期間片子沒給我燒掉)。具體原因不明,似乎是直流偏置的探針的寄生電感和pad的寄生電容耦合振蕩了——因為是蹭師兄們流片的機會,占塊他們不用的空白區做個小電路,那里不能外接的pin,只能畫幾個pad,在裸片上用探針連下去測試。之前沒考慮過探針的寄生電感不能忽略。 2、畢業設計,做出來底噪比信號大~ 當時離畢業也不遠了,不可能重新流片。猛想一個星期,確定了底噪的來源,再花了幾周測量、驗證,最后編了一個標定和消除底噪的算法,算是把信號取出來了。在畢業論文上,這套算法的數學推導寫了十幾頁,當然本身不太復雜,只是向量太多,用了無數矩陣表示,非常占頁面。
這段數學推導,讀起來實在太累,被我的兩位導師、兩位答辯考官全數跳過,答辯順利過關~~ (嗯,但我相信我的證明是準確無誤的) 3、答辯后的聊天,聽一位考官吐槽了他的一名學生流片的失敗:功率電路,小心翼翼的設計了電源線上每一路的電流上限——但是忘記GND那頭也需要做這事了,所有的GND電流需要通過一個唯一的via連到pad上。
鴻鶴:
上幾個我自己經歷的。
1. foundry把MIM層做錯了。反復強調MIM不做在M6和M5之間,做在M4和M3之間。芯片回來各種測試,codec就是不工作。經過多次質疑foundry,終于發現是沒按照要求做。耽誤半年。
2. foundry沒有把IP merge進去。趕上過年,上傳完文件,有修改,又重新上傳。原來跑IP merge腳本的哥們休假過年去了,接手的這位跑完沒check report。生產結束了,foundry告知“不好意思啊,這個IP沒merge進去。。。” 想砍人啊
3. 這個是聽說的。IO PAD上沒開孔,沒法打線,沒法測試。。。。。芯片回來了,沒法測試。。。這個倒是可以解決,腐蝕一下,還是可以簡單測試的。
4. 又想起來一個,聽說的,這個慘,公司連芯片都沒見到。話說wafer生產出來,要放在車子上推著走。一次,一個哥們看反正就幾米的路,于是捧在手里走了兩步,結果就霉運爆棚,絆倒,wafer盒子掉地上了。
5.據說,有rom里的code沒寫進去的情況,芯片上電cpu直接死掉。也有code寫錯的。所以,rom code是check list的必選。
Krieg:
說幾個跟大家分享交流一下:
1、第一次設計PA,穩定性網絡沒有做好,回來以后發現有中頻自激現象,得出的結論是僅僅對circuit整體做穩定性分析是不夠的,必須對每一級管芯分別去完善;
2、某款大功率mmic流片回來測試結果與仿真差異極大,查閱論文及工藝文檔認為是backvia隔離在momentum仿真精度偏低造成的,基于這一思路進行了設計修改,第二次投片非常成功
3、某款中功率芯片采用cascode結構設計,在長期使用過程中出現穩定性問題,也是查閱了不少相關論文才得出了可信的分析報告,這一過程當中積累了許多經驗
其實從業這幾年來說完全流片失敗的芯片不是很多,但是每次找到問題感覺都是對自己的一次提高,遺憾的是更多情況下精確定位和分析確實比較困難,深感自己積累還是不夠,與大家共勉。
瘦馬:
我來說個我自己的事。某研究所來我當時工作的研究所(工藝很落后,極其不自動化)流片,特急批,軍工品。
領導安排老師傅親自把關做,我作為技術人員監督。然后老師傅當晚(對的是夜班)太忙了,配液的時候讓我幫忙,于是當時還是小年輕的我干勁十足的就幫忙配液了,第二天一早,光刻工序反應,Gate都飄起來了。
原因查了一上午沒查出來,然后臨近中午吃飯的時候我猛然想起gate之后的一道wet clean是我配的液,出于謹慎,我去查了下監控視頻,發現我拿錯了液,應該倒H2O2的,我倒了HF了。
反正schedule是妥妥的miss了。不知道領導們是怎么把那個流片的研究所總工應付過去的。
也許這就是我之后一直在那個研究所混的不順利的原因吧。。
Chris:
流片失敗的可能需要分為不同等級吧,最差的就是變磚,什么功能都沒有,這種一般是犯了低級錯誤,或者代工廠出現重大失誤;好一點的是有一部分功能異常,但沒法補救和使用,也該算失敗了;再好點的情況就是有功能異常,或者還能將就用,可是通過特殊手段還能補救,這種幾乎也不算失敗吧;最常見的是功能正常,但是性能指標不達標,這種情況還是算部分失敗吧,客戶要求嚴格的情況下就絕對是失敗了。
我覺得模擬電路或者射頻微波電路芯片失敗的幾率大得多,數字ic在有完善的流程下應該失敗的幾率小很多。這么多年做射頻ic也遇到過芯片出問題的情況,大部分是性能指標有欠缺,也有兩次出現功能錯誤的。一次是控制輸入引腳高低電平做反了,疏忽所致;一次是transceiver的中頻濾波器有共模振蕩,主要是全差分運放的共模反饋回路相位裕量不夠,幸好在片外電路處理后還能測試功能及性能,改版的時候修正了;還有一次是有個電路晶體管襯底端和源端相連,但是版圖工程師沒有添加dnw層,導致襯底被連接到了中間電平,整個芯片無法工作;還有一次因為dnw層導致的問題,esd器件放在dnw里面,但是上面的nwell連接導致了pad和vdd的短路。所以千萬注意dnw層的使用,它和其上制作的nwell是直接相連的。
整體來說芯片出問題的幾率還是不小的,一定要遵守嚴格的流程,還有就是細心、細心、細心,交叉檢查很重要,當然前面也有人說小伙伴來圍觀不小心給芯片加了點料的,因此權限管理是必須的。
嗚帕嗚帕:
我自己吧,流的一個極小的測試片,lvs都做完了,組里小伙計來圍觀,邊角ESD里vdd一個contect砸在了襯底上……然后沒發現,然后上電測試發現怎么功耗超出想象……
小于兒:
據說大概十年前國內的一家公司因為核心研發團隊離職,一顆芯片eco外加重新流片搞到F版才成功了。
其實對公司而言,流片失敗不要緊,最不能接受的就是時間的損失吧。
winstxx:
聽說的,block 電源地用tie cell 給供的,drc lvs都沒問題。review 給查出來了
姜發明:
部分故事看上去都是低級錯誤,稍微細心一點,基本不會發生的。
閻浮提:
說一些我聽說過的吧。
一塊模擬芯片,流片回來死活不工作。偶然一個機會,發現使用的時候實驗室的一個燈關了后就工作了。開了再試,又不行了,屢試不爽,一直沒找出原因。。。
還有一個,從封裝廠拿出來上電無反應,讓后端去debug,查了半天后端的人也沒有頭緒,找到封裝廠的人一起查,發現封裝把電源引腳接反了。。。
玉曼:
看了這么多,瞬間發現做IC失效還是挺有前途的,至少可以大大縮短糾錯時間…
PP Chen:
朋友公司,片子回來直接變石頭,鼓搗了一陣子以后發現reset接反了,還算可以挽救。
可惜我們公司只做IP不流片,體會不了按reset之后爆棚的成就感或者爆炸的挫敗感。
小強:
看到樓上發的故事,我想起來一個很久以前老師告訴我的,說也是回片之后也是測什么什么沒有,連時鐘都沒有,最后定位發現……
是有一層金屬布線層……完全沒連……沒連……
據說的時間很久遠,學校流的片規模也小,估計也不是啥先進工藝,估計是找啥小作坊代工的吧……
編輯:黃飛
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原文標題:芯片流片失敗的故事
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