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芯片?與IC關系

與IC的關系

芯片，英文為Chip;芯片組為Chipset。芯片一般是指集成電路的載體，也是集成電路經過設計、制造、封裝、測試后的結果，通常是一個可以立即使用的獨立的整體。“芯片”和“集成電路”這兩個詞經常混著使用，比如在大家平常討論話題中，集成電路設計和芯片設計說的是一個意思，芯片行業、集成電路行業、IC行業往往也是一個意思。實際上，這兩個詞有聯系，也有區別。集成電路實體往往要以芯片的形式存在，因為狹義的集成電路，是強調電路本身，比如簡單到只有五個元件連接在一起形成的相移振蕩器，當它還在圖紙上呈現的時候，我們也可以叫它集成電路，當我們要拿這個小集成電路來應用的時候，那它必須以獨立的一塊實物，或者嵌入到更大的集成電路中，依托芯片來發揮他的作用;集成電路更著重電路的設計和布局布線，芯片更強調電路的集成、生產和封裝。模擬IC則是處理連續性的光、聲音、速度、溫度等自然模擬信號的IC，模擬IC按應用來分可分為標準型模擬IC和特殊應用型模擬IC。而廣義的集成電路，當涉及到行業(區別于其他行業)時，也可以包含芯片相關的各種含義。

芯片也有它獨特的地方，廣義上，只要是使用微細加工手段制造出來的半導體片子，都可以叫做芯片，里面并不一定有電路。比如半導體光源芯片;比如機械芯片，如MEMS陀螺儀;或者生物芯片如DNA芯片。在通訊與信息技術中，當把范圍局限到硅集成電路時，芯片和集成電路的交集就是在“硅晶片上的電路”上。芯片一般是指集成電路的載體，也是集成電路經過設計、制造、封裝、測試后的結果，通常是一個可以立即使用的獨立的整體。芯片組，則是一系列相互關聯的芯片組合，它們相互依賴，組合在一起能發揮更大的作用，比如計算機里面的處理器和南北橋芯片組，手機里面的射頻、基帶和電源管理芯片組。

IC常見的問題

EM (electron migration，電子遷移)

“電子遷移”是50年代在微電子科學領域發現的一種從屬現象，指因電子的流動所導致的金屬原子移動的現象。因為此時流動的“物體”已經包括了金屬原子，所以也有人稱之為“金屬遷移”。在電流密度很高的導體上，電子的流動會產生不小的動量，這種動量作用在金屬原子上時，就可能使一些金屬原子脫離金屬表面到處流竄，結果就會導致原本光滑的金屬導線的表面變得凹凸不平，造成性的損害。這種損害是個逐漸積累的過程，當這種“凹凸不平”多到一定程度的時候，就會造成IC內部導線的斷路與短路，而終使得IC報廢。在電流密度很高的導體上，電子的流動會產生不小的動量，這種動量作用在金屬原子上時，就可能使一些金屬原子脫離金屬表面到處流竄，結果就會導致原本光滑的金屬導線的表面變得凹凸不平，造成性的損害。溫度越高，電子流動所產生的作用就越大，其徹底破壞IC內一條通路的時間就越少，即IC的壽命也就越短，這也就是高溫會縮短IC壽命的本質原因。

NBTI 、HCI、TDDB

這三個效應都跟MOSFET (metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, 金屬氧化物半導體場效應管) 原理有關。

罪魁禍首 ： SiOHSiOH

MOSFET原理是一個門極(Gate)靠靜電勢控制底下的導電溝道深度，電勢高形成深溝道電流就大，電勢低溝道消失就不導電了。稍微想深一層就知道這個門極導電底下的溝道也導電，那就必須中間有個絕緣介質把他們分開，否則就變成聯通線不是晶體管了。再想深一層就知道這個絕緣介質的做法是把硅氧化做二氧化硅。而行外人一般想不到的是光二氧化硅還不夠，工程上二氧化硅和基板硅之間附著很差，必須加入Si-H鍵把二氧化硅層拴住。芯片組，則是一系列相互關聯的芯片組合，它們相互依賴，組合在一起能發揮更大的作用，比如計算機里面的處理器和南北橋芯片組，手機里面的射頻、基帶和電源管理芯片組。所以實際上介質層和硅之間有一層不是純SiO2SiO2是SiOHSiOH，問題由此產生。

IC產品的溫馨提示

提示：濕度總是困擾在電子系統背后的一個難題。不管是在空氣流通的熱帶區域中，還是在潮濕的區域中運輸，潮濕都是顯著增加電子工業開支的原因。由于潮濕敏感性元件使用的增加，諸如薄的密間距元件(fine-pitch device)和球柵陣列(BGA, ballgrid array)使得對這個失效機制的關注也增加了。典型的IC產品的生命周期可以用一條浴缸曲線（BathtubCurve）來表示。基于此原因，電子制造商們必須為預防潛在災難支付高昂的開支。

吸收到內部的潮氣是半導體封裝問題。當其固定到PCB 板上時，回流焊快速加熱將在內部形成壓力。這種高速膨脹，取決于不同封裝結構材料的熱膨脹系數（CTE）速率不同，可能產生封裝所不能承受的壓力。一般來說，綜合完成后需要再次做驗證（這個也稱為后）邏輯綜合工具：Synopsys的DesignCompiler，工具選擇上面的三種工具均可。當元件暴露在回流焊接期間升高的溫度環境下，陷于塑料的表面貼裝元內部的潮濕會產生足夠的蒸汽壓力損傷或毀壞元件。

常見的失效模式包括塑料從芯片或引腳框上的內部分離(脫層)、金線焊接損傷、芯片損傷、和不會延伸到元件表面的內部裂紋等。在一些極端的情況中，裂紋會延伸到元件的表面；嚴重的情況就是元件鼓脹和爆裂(叫做“爆米花”效益)。盡管現在，進行回流焊操作時，在180℃ ~200℃時少量的濕度是可以接受的。然而，在230℃ ~260℃的范圍中的無鉛工藝里，任何濕度的存在都能夠形成足夠導致破壞封裝的小（爆米花狀）或材料分層。虛接口可以定義為類的一個成員，可以通過構造函數的參數或者過程進行初始化。

必須進行明智的封裝材料選擇、仔細控制的組裝環境和在運輸中采用密封包裝及放置干燥劑等措施。實際上國外經常使用裝備有射頻標簽的濕度跟蹤系統、局部控制單元和專用軟件來顯示封裝、測試流水線、運輸/操作及組裝操作中的濕度控制。VCS已經將CoverMeter中所有的覆蓋率測試功能集成，并提供VeraLite、CycleC等智能驗證方法。②THB: 加速式溫濕度及偏壓測試（Temperature Humidity Bias Test ）

目的: 評估IC產品在高溫，高濕，偏壓條件下對濕氣的抵抗能力，加速其失效進程測試條件: 85℃，85%RH, 1.1 VCC, Static bias

數字系統實時驗證

在利用MP3C硬件平臺的基礎上搭建驗證平臺來實現對數字系統的驗證,根據該系統的特點,完成了軟硬件驗證平臺的構建和軟件的配置。該驗證系統主要是由APTIX MP3C系統、Spartan-IIE FPGA和相應的EDA軟件等組成。 主要對驗證的整體方案以及系統各個模塊的功能和實現進行了深入的分析。02工藝特殊少用CMOS工藝數字IC多采用CMOS工藝，而模擬IC很少采用CMOS工藝。介紹了IC設計的流程和IC驗證的重要性;并對MP3C的FPCB和FPIC等模塊以及Spartan-IIE開發板的FPGA、I/O和接口等模塊的性能和使用方法進行了詳細說明。

然后提出了以MP3C為核心的快速數字系統驗證的硬件平臺實現方法,其中激勵產生和數據采集觀察是通過在一塊評估板中來實現;在EXPLORER軟件中完成整個系統的搭建、FPGA的布局布線和FPCB的編譯。并且根據這一方法實現了對復雜數字系統FFT進行驗證,后得出了正確的結果,證明這一方法是切實有效的。此方法能縮短IC開發周期,提高IC驗證的效率,對將來IC發展來說很具有實際意義。SciroccoScirocco是迄今為止的VHDL模擬器，并且是市場上為SoC驗證度身定制的模擬工具。