模拟IC流片经验分享

模拟IC设计,在国内兴起的比较晚,目前成熟的很少,大家所作的芯片基本都是在仿TIMaximLT等国际大厂的产品,做到Pin to PinSpecification也是基本相同,一句话,就是替换原则。由于国内IC设计公司基本没有自己的工艺厂,用的比较多的就是tsmcchartered,还有比较便宜的csmc,所以在抄美国和台湾的芯片的时候大部分是只能抄个形似,而无法抄到神似的地步,因为一些特殊的电路,需要特殊的器件结构和掺杂浓度,而改变这一条件对与小的公司来说,价格不菲,风险较大。所以我针对目前国内较普遍的模拟IC设计现状,提一些不成熟的意见和经验,不当之处还请大侠斧正。

首先,在设计芯片的时候,跑Corner恐怕是大家最熟悉不过的了,ssfstt等,管子、电阻,高压、低压,如果光是用Cadence下面的Corner工具来跑,可能就不够了,因为我需要各种Corner的排列组合。电流,电压也要给出一定的裕度,比如电流typical8uAoffset1uA,那么就还要在跑6uA10uAcorner。这样在跑一个不太大的子电路模块时就可以有3710次方个Corners。尽管这样的仿真是保守的,但对于未来Wafer的性能,我们的系统就会显的更加Robust。解决办法就是写Ocean Script,自动运行,一个周末就可以跑完全部Corners(小电路),然后周一来的时候你就会发现自己电路在某个温度、某个条件下的值是你无法忍受的,必须修改电路!

然后就是版图。你不要指望所有的电流镜都是那么准,所有的输入对管都没有offset,这是肯定不可能的,关键是你怎样去减小。除了电路设计中需要有意识的加大 W or L,还要计算,多大的offset会让你的电路完全不work。版图设计上,十字交叉已经普遍了。而节省面积似乎和Dummy管非常的矛盾,让人感到很难取舍。有一种办法就是,可以把一个20/3mos管身边安放一个20/0.5Dummy,呵呵,这样大家就不打架了!还有需要注意的东西,比如OSC是个活跃的东西,不仅仅体现在metal上面,它对Sub也是很不服气的,经常会搅的身边的住户鸡犬不宁,特别是喜欢安静的Current biasOTA等。一些电阻既要比例准,又要绝对值准,没办法,把芯片上比较好的地方让出来给他们睡吧,这样在划片时产生的应力会对他们影响比较小。MPW很便宜,不要吝啬面积,多加Pad,让每一个电路模块都能在前面和后面电路单元都不work的情况下自己work,因为你不知道哪个模块会失灵,所以必须做足充分的准备,不能因为Bandgap一个人罢工惹得后面所有模块都成了石头块!另外每次都要在Scribe line上加test key,包括Full mask,我们从来不嫌对某个工艺的测量数据太多。Full Mask可以做许多版本,差别却只有一层metal,通过测试得到各个子电路的最优设计方案,下一次流片只要改一层mask便得到了最优组合,呵呵,有吸引力吧!

Wafer回来啦,好激动啊!是电路还是石头,上探针台一测便知。HP 4155/6这种权威的东西不可少,要精确就要有仪器。好吧,大部分直流参数都还算过的去,不过连线较长,寄生的电感和电阻影响较大。直接去Package嘛?呵呵,咱们是小客户,人家CD都不太理咱们,就别说ST了。一般没有半个月人家不会给你做的。如果你的芯片还算大,有外围电路,那么最好的解决办法就是去做COB!直接把Wafer磨薄(为Package做准备),切下他1/3块大饼下来,划开,BondingPCB上,浇上黑胶,好啦,焊上外围电路,加上盒子,一部电话机就成功了!这只要2-3天的时间。剩下的那2/3就给CD去做Package吧,我们这段时间里可以测很多数据,而且如果Bonding的好,结果与Package的相差很小。Full Mask应该回来不止一片吧,那就把另外几片送去给测试厂,全部wafer测个遍,看看统计值如何。当然测试程序要事先编好,而且最好你要熟悉6800C语言!

测试之前一定要造表,列的越详细越好;测试过程中,每一个COB都要打上Label,和测量数据一一对应,以便将来回查,看看到底是芯片的问题还是Setup出了问题。然后数据处理,Excell还会用吧,给出测试统计曲线,便于以后设计参考。

ESD是设计的重中之重,否则你会以为是恶鬼缠身,昨天的结果和今天的相差很远,即使一个小时前的结果也会不一样。没办法,找人家ESD测试厂大一下,看看你的片子在机械模式和人体模式下能扛住多少伏!如果不行,下次一定要改,没有任何回旋的余地。

EMC,看是什么偿还了,而且看你往那里卖,最主要的就是手机上要求比较严格,其他要是卖国内,差不多就可以过了。

ISO9000认证,呵呵,都要过啊,文字的东西你要是都过不了,那就是智商了。


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