多專案晶圓簡化類比/混合訊號設計
設計策略對類比和混合訊號IC的上市時間有很大影響。即使許多此類設計是由0.18微米及以上的成熟製程技術實現,但光罩與製造成本仍逐漸提高,並增加了必須對設計重新投片的可能性。
雖然並沒有兩種設計具有完全相同的目標或約束,但許多設計在這兩點上都是共通的:首先,它們必須可承受在起始階段的支出;其次,無論是為了獲利或是確保獲得下一輪融資,設計都應盡快上市。
你也許能找到可用工具,使你能以2萬美元左右的資金起步。但你如何克服光罩和晶圓的高成本?答案是僅購買部份光罩組(mask set)和晶圓,只需可獲得所需評估樣本的有限面積就足夠了。包括晶圓廠和專業服務機構在內的多專案晶圓(MPW)服務供應商,使你有可能實現上述想法。
透過瞭解MPW服務特性,並使你的設計方法能充分利用該服務,將可縮短數週甚至數月的晶片上市時間。假設你已擁有EDA工具,請看以下有關如何利用MPW以加速設計的一些建議。
1. 瞭解利用MPW服務將改變成本結構,並使你的設計充滿活力。在第一次執行時,你無需處理所有晶圓並對其進行封裝。透過簡單改變一個或幾個金屬層及重複利用其餘的層,通常就能解決設計缺陷或改進良率。
2. 這種靈活性意味著對第一次返工來說,你應將重點放在使設計可以運作,而非最大化良率、盡量減少晶片體積或其它可製造性設計方面的問題上。即使最大和最有經驗的晶片公司,也以此一原則為出發點:如今大多數的設計至少需要重新投片一次。
3. 在第一次執行步驟中,整合你可精確調整性能的額外電路元件。如在一個類比電路中,可用一些小元件來取代單一固定電阻或電容,如此將可透過改變金屬光罩來選用這些小元件。在下一個步驟中還可輕易地去掉這些元件。
4.在第一次返工時整合額外的測試結構。這將使元件的測試變得更容易也更快速,進一步加速了上市時間。
5.並非所有MPW服務都以相同方式工作。確保你的MPW服務不會將你侷限在‘標準’的5 x 5mm矽晶片上。另外,當你的元件低於最小晶片尺寸的收費時,要設法增加額外的樣品。這樣將降低成本或使你花同樣的錢得到更多的樣品。MPW服務僅依你的設計佔整個晶圓的比例收費。
6.通常在每次MPW樣品投片中生產40個左右的元件,但不會因此受到限制。因為到目前為止,多數成本均集中在光罩組(在0.13微米製程,額外的晶圓僅佔第一步驟成本約1%),而生產200顆左右樣品所需的額外成本極其有限。這意味著在你將樣品拿入實驗室進行測試的同時,還可將樣品送至用戶處進行評估。這將加速用戶的接受速度並縮短上市時間。實際上,在每次MPW投片中,你都能經濟地生產出1,000個樣品。
7.在第一步驟中,充分運用開放式共振腔(open-cavity)封裝。以往笨重、昂貴、完全模鑄的陶瓷開放式共振腔封裝已被具有同樣外型的塑料封裝取代。它們可讓你更容易測試第一款元件,且由於它們對元件性能的影響與最終封裝相同,因此你可測試實際應用環境下的使用情況。
利用MPW服務不僅能降低直接開發成本,還可節省設計時間。透過在返工時採用可充分利用速度及降低成本的設計流程安排,將能縮短整個開發週期。
作者:Wes Hansford
副總監
Mosis公司
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