• 收藏

  • 点赞

  • 评论

  • 微信扫一扫分享

类比半导体:国产化浪潮下,高品质数模混合芯片“诞生记”

来源:爱集微

#类比半导体#

#模拟芯片#

#数模混合芯片#

09-14 07:21

集微网消息,近5年来,国产替代的宏观政策加持与国际形势、供应链安全的不确定性影响下,我国半导体产业链力求形成供应闭环能力,上海类比半导体技术有限公司(以下简称“类比半导体”)创始团队表示,“当前,消费类、通讯、泛工业、汽车电子等领域已形成不同程度的国产化趋势;而在已有一定产业基础的领域,国产替代正迎来 ‘内卷’,产品比肩国际大厂的目标被部分芯片企业提上日程......”

类比半导体作为模拟及混合信号芯片设计公司,经多年高速发展,在工业、医疗、通信,汽车等领域形成了高品质信号链和电源两类产品方向。当前,类比半导体创始团队就芯片国产化进程中,高品质芯片“质量、性能、供应链”等发展趋势作分享。

全球供应链重构浪潮下,走入“深水区”的芯片国产替代

首先,走在国产替代最前列的是消费类芯片,诸多手机厂商里较难突破的芯片已完成或初步完成了替代;通信和泛工业类在2019年前后也加入了这一阵营,“芯片荒”更加剧了这一进程;汽车电子市场去年起步,在今年也呈现出“遍地开花”的趋势,也是国产芯片厂商广阔的发展空间。

当前,国产设备厂商对使用国产芯片大多持开放态度,但如何选择并甄别出与自身价值需求匹配的芯片供应商,成为诸多客户厂商的困惑。尤其在全球供应链重构浪潮下,可靠、高效的合作伙伴,无疑是“大浪淘沙”后的亟待攫取的金粒。

“从类比半导体视角来看,我国半导体产业在经历了漫长的奋斗后,各行业迎来交付高品质产品时期。接下来,我们从类比半导体的视角以及近年来的实践,具体谈一谈高品质芯片。”

类比半导体如何理解并践行“高品质芯片”?

高品质芯片应用广泛,在高端消费领域、泛工业领域和汽车电子领域,均有着高渗透率,类比半导体创始团队告诉集微网:“2019年前,市场会用‘高端芯片’进行代指。而随着认识的进一步加深,业内觉得‘高品质芯片’或许更贴切。”

高品质芯片涉及到3项重要的客户诉求:

1)面临各种复杂且恶劣的应用场景下,芯片的可靠性、鲁棒性要经得起考验(不坏,有效);

2)芯片在客户设备中运行5年、10年,甚至20年后,要保证质量的稳定性和批次的一致性;

3)芯片的基础功能和性能在初期客户验证时清晰明了,这是高品质芯片的“基础功”。

上述几点在类比半导体成立之初,糅合在了公司的产品基因里,被视作生命线,并身体力行地向外界输出高品质芯片的企业价值和品牌观念。众所周知,类比半导体从新能源领域的锂电池生产设备市场起步,定制了一款集成AFE(ASSP/AISC/SOC)芯片,并在锂电池生产工厂得到广泛应用,其中囊括ABC – ATL、比亚迪、宁德时代、LSS – LG、SK、三星SDI等。

以该AFE芯片为例,类比半导体从产品定义的那一刻起,已全面考虑客户设备在锂电池工厂使用的复杂工况,在选择晶圆和封装时“优中选优”;同时,结合自身丰富强大的模拟数模混合设计能力,确保设计的可靠性、可测性的同时保证设备冗余度,及完善的5大测试环节保证

1)芯片内部系统的功能、性能和寄存器等遍历,确保功能全面满足设计指标;

2)严苛的可靠性测试(采用高于国际大厂的标准:采用150℃/600hrs或125℃/2000hr的相当2倍于标准的老化测试,确保芯片的超长寿命裕量;封装可靠性上,Temp Cycling采用-65-150℃ 500 cycles 确保产品长期可靠稳定一致);

3)超百次的芯片性能bench测试,充分验证类比芯片在不同温度、电压等条件下的一致性;

4)客户系统视角下,几十项工况用例测试及超极限测试,可明确获悉产品在一切潜在异常情况下,芯片能否正常工作;其次,芯片在何种条件下会失效损坏,得到极限数据;

5)覆盖率接近100%的量产测试。从设计阶段DFT开始,到量产测试用例的构建优选,测试限值卡控的规范,到测试工序的严格流程管理。这部分类比有强悍的测试算法架构,保证在测试成本增加有限前提下,量产测试覆盖率接近100%,对交付的每颗芯片进行保障。

类比半导体坚持将各个环节做到极致——经验、时间、资金的大力投入,获得符合客户实际需求的产品,也是再朴素不过的产品理念。只有这些都做到位了,芯片的可靠性,一致性和性能才可以比肩甚至超过国际大厂,“3年来,类比半导体在锂电设备市场累计发货产品达“10kk”量级,迄今'0客诉0客退',最大失效率颗粒度仅0.1ppm。

“体系保障”为高品质芯片保驾护航

诚如上文所述,高品质芯片是各环节追求极致的必然结果。而类比半导体高效、可靠的“体系”,是保障每个环节精准落地的关键与底线,“类比半导体的质量流程体系有如一株大树,社会和市场环境仿佛树木赖以生存的大地。”

1)根系:企业价值观、文化理念如同树木之根,源源不断地汲取大地养分,滋养企业发展

“当一家企业立志为市场提供高品质芯片的那一刻,巨大的挑战即刻将临,其必然不会因芯片发布时间点RTM和芯片成本COST而轻易妥协。健康有力的根系力量,才能在树木成长过程中‘不忘初心 牢记使命’,不受外界干扰把持自己。”

2)树干:芯片核心的开发过程。

长期以来,类比半导体将研发视作质量管理的“根基”,从ISO9001、IATF16949、IPD到ISO26262,质量体系演变的过程就是研发不断细化的缩影。此外,类比半导体建立了NPD控制程序,涵盖“需求跟踪管理、研发工具和资料配置管理、DFT和测试覆盖率控制、可靠性前置设计、明确的评审检查细则、器件和高可靠性BOM选型、严苛的产品验证标准、有效的风险/问题跟踪和总结”等。

而真正能影响产品质量的,是研发流程和执行标准。研发流程上,类比半导体观摩国际大厂经验,细化浓缩为36个内部评审节点;研发芯片测试标准上,类比半导体制定了全面且严格的测试流程和标准,“6西格玛”或“CPK>=2.0”都是基本要求。在量产测试100%覆盖率目标下,要求独立的设计质量审核员对所有测试数据进行审核并存档,进而将研发过程的有机控制最大化。

3)树枝:质量体系管理的过程方法。

在类比半导体理念中,“树枝”是由研发流程延伸出来的子流程组成,包括——采购管理、供应商管理、测试程序管理、实验室管理等。以供应商管理为例,类比半导体倾向选择相对成熟度较高的供应商,以确保制程的稳定;其次,依据产品特性、特殊管控点、累积问题等,持续规范供应商生产流程很重要,“核心就是‘细’,盯得越细,越能及早发现潜在风险,越有机会避免潜在问题发生。”

最后

“类比半导体的英文写作——AnalogYSemi。Analog是传统模拟(中国台湾省译作类比)的意思,数模混合芯片也在此概念中;Semi有半导体的意思;更为有趣的是两者间的‘Y’很像一颗小树苗。

《孟子》云:天下之不助苗长者,寡矣。”近年来,类比半导体步伐稳健,为产业持续输出高品质芯片,日渐成为品质可比肩国际大厂的模拟和数模混合芯片“森林”中一棵树木。类比半导体坚信,随着产业“日拱一卒无有尽”,国产高品质芯片供应商茁壮成林、遍布神州大地。(校对/萨米)

责编: 赵碧莹

姜羽桐

作者

微信:

邮箱:jiangrt@ijiwei.com

作者简介

少年优遊人間

读了这篇文章的人还读了...

关闭
加载

PDF 加载中...