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芯片可靠性分析「芯片可靠性分析做什么的」

admin 2024-10-23 19:42:25 冰箱知识 0

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大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于芯片可靠性分析的问题,于是小编就整理了3个相关介绍芯片可靠性分析的解答,让我们一起看看吧。

什么是芯片六性设计?

芯片可靠性分析

六性设计是指对产品的可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性的设计。

六性是有其具体度量参数的,如可靠性由可靠度R、寿命(平均无故障间隔时间)MTBF、一次连续工作时间等,维修性有可维修度M、平均维修时间MTR…。六性是一组统计学的指标,是需要进行大量试验验证的。

六性设计是指对产品的可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性的设计。

六性是有其具体度量参数的,如可靠性由可靠度R、寿命(平均无故障间隔时间)MTBF、一次连续工作时间等,维修性有可维修度M、平均维修时间MTR…。六性是一组统计学的指标,是需要进行大量试验验证的。

芯片可靠性指标?

可靠性指标一般用观测值的多余观测分量来定义,分为内部可靠性和外部可靠性,有时也用平均可靠性和显著可靠性来度量。控制网的可靠性,指的是它能发现和抵抗模型误差(粗差和系统误差)的能力,发现模型误差的能力成为内部可靠性,未被发现的模型误差对平差结果的影响程度成为外部可靠性。

现今的中国集成电路(芯片)技术是什么水平?

谢邀!

现在国内集成电路行业的关注度是非常高的,倍受各方资本青睐,投入力度在逐年加大,产业链正在快速发展,产业链发展比较完整,包括设备材料,芯片制造,封装测试和IC设计。

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据小编了解,2016年国内自产半导体设备销售额为12亿美金,自产半导体材料销售额为96亿人民币,国内前十大芯片设计公司(全部是本土企业)销售额为700亿人民币,十大芯片制造企业(含合资)销售收入为850亿人民币,十大封装测试企业(含合资)销售收入为550亿人民币。产业自给率为26.6%,相较2012年自给率已经翻倍。确实取得了很大的进步,只是提升的空间还有很多。

据了解每年中国进口的集成电路产值超过2000亿美金,那么目前每个环节都处于什么样的水平才会导致巨大的贸易逆差呢?

1.IC设计,龙头华为海思,实力毋庸置疑,据说今年华为最强芯1020将赶超骁龙845。所以这一领域水平已经赶上甚至即将超过地表最强,只是华为芯片只供自己使用,有点可惜。

2.芯片制造,国内龙头中芯国际,28纳米工艺去年下半年量产,14纳米已经在路上。目前最先进的是三星的10纳米工艺,台积电比三星晚了半年左右。另据传三星7纳米工艺已在路上,国内工艺差距至少2代。

3.封装测试,龙头长电科技,15年收购新加坡的星科金朋之后获得sip的技术优势,目前是全球第三大封测企业,差距不大。

4.半导体设备,这块应该是差距最大的,2016年全球半导体设备市场规模是416亿美金,而上面提到的国产设备只有12亿美金。国际巨头应用材料和asml占有40%的市场份额。小编觉得最快追上的方法就是通过并购一些小的企业来获得技术突破,不过这些企业大多在欧美和日本,以目前的环境来说恐怕不会那么容易。

5.材料,做为IC晶圆生产的直接材料硅片,全球五大硅片企业集中在日本韩国和德国,基本垄断了全球硅片供应,但是目前正在向中国迁移,据报道有26座硅片工厂在建,预计2020年建成。

中国集成电路正在蓬勃发展,这是不争的事实,可能有些人认为产业发展很好,有些人认为很糟糕,我们自己要认清差距,也要看到自己的进步,冷静面对诸多挑战,稳步前进。

目前我国人工智能、汽车电子、物联网、5G等现代科技行业的发展都离不开集成电路的支持,换言之,集成电路是目前我国科技发展的核心零部件,因此我国政府高度重视集成电路的发展,出台了多项政策支持集成电路行业。尤其是在经济发达的长三角和泛珠三角区域,上海、广东等城市拥有强大的经济和人才优势,在“十四五”期间形成了集成电路集群化发展的趋势。

集成电路行业主要上市公司:目前国内集成电路行业的上市公司主要有光迅科技(002281)、大唐电信(600198)、士兰微(600460)、恒润高科(836021)、国民技术(300077)、中芯国际(688981)等。

本文核心数据:集成电路行业规模、“十四五”规划各省份集成电路发展目标

1、集成电路渗透到我国各个行业

集成电路是我国科技发展的重要组成部分,也是我国各行各业实现智能化、数字化的基础。目前我国集成电路渗透到我国各个行业,例如工业机器人、5G网络建设、汽车电子以及计算机等重要科技领域,可以说集成电路是我国科技发展的基石,集成电路技术发展到位,我国才能够在科技领域不受制于人。

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2、我国集成电路行业依赖进口较为严重

目前集成电路已渗透到我国各个行业,对于我国科技、工业等领域发展显得尤为重要,但因集成电路行业具有较高的技术壁垒,我国目前尚未完全突破技术壁垒,因此在7nm等精度较高的集成电路领域,我国仍需要进口。换言之,在关键技术领域,我国集成电路依赖进口较为严重。

2017-2020年,我集成电路进出口数量均呈现上升趋势,且进出口逆差也在不断扩大。根据海关总署数据显示,2020年中国共进口集成电路5431亿个,较2019年增加985亿个;出口集成电路2596亿个,较2019年增加411个,贸易逆差为2835亿个。2021年1-2月,我国累计进口集成电路963亿个;出口集成电路468亿个,贸易逆差为495亿个。

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3、多项规划指明集成电路发展方向

在《中国制造2025》中针对集成电路产业的市场规模、产能规模等提出了具体的量化目标,同时在全国两会发布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中也提到在事关国家安全和发展全局的基础核心领域,制定实施战略性科学计划和科学工程。瞄准人工智能、量子信息、集成电路等前沿领域,实施一批具有前瞻性、战略性的国家重大科技项目。

从国家急迫需要和长远需求出发,集中优势资源攻关关键元器件零部件和基础材料等领域关键核心技术。支持北京、上海、粤港澳大湾区形成国际科技创新中心,建设北京怀柔、上海张江、大湾区、安徽合肥综合性国家科学中心,支持有条件的地方建设区域科技创新中心。

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3、政策规划下我国集成电路市场规模不断提升

在我国政策的促进下,我国集成电路行业主要代表企业不断突破技术壁垒,促进我国集成电路行业的发展,其中,中芯国际已能够生产n+1 nm的集成电路,虽不能完全替代7nm的芯片,但也能在短时间内解决我国机场电路短缺的问题。

根据中国半导体行业协会数据显示,2015-2020年我国集成电路市场规模呈逐年增加趋势。2020年我国集成电路市场规模为8848亿元,较2019年增加17.00%。

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4、“十四五”期间各省份出台规划促进集成电路发展

目前长三角地区的安徽省、江苏省、上海市,泛珠三角地区的江西省、福建省、广东省、四川省均对“十四五”期间,集成电路的发展做出了明确的目标规划,形成了较为明确的集群化发展,除此之外,湖北省、重庆市以及山西省也针对“十四五”期间集成电路的发展做出了明确的目标规划。

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综合来看,集成电路行业的发展对于我国工业智能化、5G网络、汽车电子、计算机等关键领域的发展起着至关重要的作用,但目前由于我国尚未完全突破集成电路的技术壁垒,到至我国对集成电路的进口依赖较为明显,未来在《中国智造2025》以及《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》的支持下,我国集成电路的发展会越来越好。

除国家层面外,我国经济较为发达的省份也在不停的摸索集成电路的发展,目前在长三角和泛珠三角地区已形成了集成电路发展的集群效应。

—— 更多数据请参考前瞻产业研究院《中国集成电路行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》

集成电路产品依其功能,主要可分为模拟芯片(Analog IC)、存储器芯片(Memory IC)、微处理器芯片(Micro IC)、逻辑芯片(Logic IC)。

模拟芯片是处理连续性的光、声音、速度、温度等自然模拟信号。模拟芯片作为连接上述各类物理信息与数字电子系统的媒介,同时需要制造工艺、电路设计和半导体组件物理的相互配合,在芯片效能及成本上寻求最优化,由于其决定了产品最终呈现质量,因此更为注重组件的特性如可靠度、稳定度、能源转换效率、电压电流控制能力等。

常见的模拟芯片通常包括信号链芯片、智能终端芯片、电源管理芯片、数控/工控装置芯片、信息安全和视频监控芯片等,进而广泛应用于电脑手机、LED照明、家用电器、智能家居、消费类电子等领域。

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国内集成电路行业中,芯片设计行业的发展速度高于晶圆制造、芯片封测,从2009年到2018年的CAGR达到了28.17%。2018年中国集成电路设计业销售额达2,519亿元,同比增长38.57%;我国集成电路设计行业占比从2009年的24.34%稳定上升到2018年的38.57%。

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半导体产业链上下游包括三大环节:IC设计、晶圆制造加工以及封装测试、应用。其中,IC设计是指IC设计公司根据产品需求、产品功能设计芯片,并把它委托给晶圆代工厂进行生产加工;晶圆制造购买原材料通过提纯、制造晶棒、晶片分片、抛光、光刻等多道程序将设计好的电路图移植到晶圆上;完成后的经营再送往下游封测厂进行封装测试最后移交给下游厂商,半导体产业往往由技术驱动催生出新的下游应用。

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集成电路测试贯穿了集成电路设计、晶圆制造、封装测试等的核心环节,具体如下:

(1)集成电路的设计流程需要芯片验证,即对晶圆样品和集成电路封装样品进行有效性验证;

(2)晶圆检测(CP,Circuit Probing):需要使用测试机和探针台;

a)晶圆检测是指在晶圆完成后进行封装前,通过探针台和测试机的配合使用,对晶圆上的裸芯片进行功能和电参数测试;

b)探针台将晶圆逐片自动传送至测试位置,芯片的Pad点通过探针、专用连接线与测试机的功能模块进行连接,测试机对芯片施加输入信号并采集输出信号,判断芯片功能和性能在不同工作条件下是否达到设计规范要求。测试结果通过通信接口传送给探针台,探针台据此对芯片进行打点标记,形成晶圆的Map图;

c)CP测试环节的目的是确保在芯片封装前,尽可能地把无效芯片筛选出来以节约封装费用;

(3)成品测试(FT,Final Test):需要使用测试机和分选机。

a)成品测试是指芯片完成封装后,通过分选机和测试机的配合使用,对封装完成后的芯片进行功能和电参数测试。

b)分选机将被测芯片逐个自动传送至测试工位,被测芯片的引脚通过测试工位上的基座、专用连接线与测试机的功能模块进行连接,测试机对芯片施加输入信号并采集输出信号,判断芯片功能和性能在不同工作条件下是否达到设计规范要求。测试结果通过通信接口传送给分选机,分选机据此对被测芯片进行标记、分选、收料或编带。

c)FT测试环节的目的是保证出厂的每颗集成电路的功能和性能指标能够达到设计规范要求。

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到此,以上就是小编对于芯片可靠性分析的问题就介绍到这了,希望介绍关于芯片可靠性分析的3点解答对大家有用。

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