二次开发已停产半导体器件的准则

The reengineering for some obsolete semiconductor parts is needed for some specific applications. During the reengineering, in order to implement the target, should seek designers familiar with the target process and technology, select a foundry with a process as similar to the original as possible, and identify demand before undertaking a new design, check the package, bonding and test to see if they can meet the requirement for the design. Do not make multiple inventions in one design, shouldn’t ignore built-in test and start vast projects with half-vast preparation.

某些应用要求对已停产的半导体器件进行二次开发。为了顺利地完成二次开发,在开发过程中,首先应该寻找熟悉目标工艺/技术的设计工程师,选用与原始工艺尽可能相似的代工厂,并在设计前确定需求,检查封装、邦定和测试能否满足需求；而不能在一个设计中安排多项革新,忽视内建测试,并草率准备重大项目。

您最近见过密封型μA741或DS1691或者任何与之类似的器件吗？能找到的话您就走运了。实际上根本找不到这些器件。技术进化的自然规律就是如此,原始器件制造商已经停止生产这些器件,而转向采用更新的工艺技术,生产不同的新产品。虽然新型器件足以满足许多应用的需求,但对于高可靠性要求的一些应用,工作在高温、低压或其它环境应力的恶劣环境的设备中的这些新型器件可能会达不到要求。

这就使工程师面临两个选择:要么采用不同的器件重新设计他们的系统,要么对停产的半导体器件进行二次开发。实际上,两种选择都不是好办法。通常,系统制造商不会二次开发一种器件,因为承担这样一个项目可能至少在技术上让人望而生畏,甚至在极端情形下可能会带来很严重的后果。

如果幸运的话,管理晶圆库存的公司手头上可能有现成的解决方案,这些晶圆可以进行切割、封装并测试,以满足高可靠性器件的需求。而在某些情况是,这些公司可能没有库存的晶圆,这就要根据原始规范来重新设计和制造已停产的器件。

问题在于:为了满足关键业务的应用需要,当寻求合作伙伴来生产已停产器件的时候,需要重点考虑哪些事项呢？

图1:二次开发已停产器件的正确步骤

应该:

* 寻找熟悉目标工艺/技术的设计工程师

设计工程师对项目的成败起决定性作用。要寻找一位在原基础技术中拥有记录的设计工程师。要回顾那些意味着特殊技能和经验的参考设计。要研究过去的设计约定:该设计工程师能按时完成项目吗？那个设计能实现所需功能吗？是否能够满足规范要求？实现最终器件总共经历了多少次反复？有没有存在基本的设计或制造问题？

* 选择具有与原始工艺尽可能相似的工艺的代工厂

优良的设计和完善规范的工艺会影响二次开发器件的最终性能。温度性能、速度和漏电流性能都受到工艺的影响。要尽可能接近原始参数,以确保二次开发的器件在性能上与原始器件一致。

* 在着手新设计前确定需求

在投入巨大资源之前,确信该器件存在真实的需求。要跟潜在的客户交流,询问这种器件是短期解决方案还是满足长期的需求？要查明存在多少潜在的客户？要规划一个产品簇而不是单一型号的器件。

* 在设计中规划相关的多种器件

当客户需要一种器件的时候,很可能他们对该器件的“姊妹”产品存在类似的需求。有没有办法用一套设计来实现一簇产品呢？一个核心设计可能适用于该器件簇的不同产品,通过把成本摊到几种器件上,可以极大地降低成本。

* 检查封装需求、邦定和测试手段

对于许多已停产的器件,封装可能也已过时。在设计之前,要确保器件有一个较大的量。还要确保懂得如何邦定这些新器件。邦定图表、封装和裸片都必须完全相配。

不应该

* 在一项设计中灌入太多“创新”

要从一个熟悉专业晶圆厂的工艺和技术的设计工程师开始,以确保唯一的变量就是设计本身。一旦某部件工作正常,那时你才能增加设计可变变量的数目。

* 假设原来的测试程序/硬件工作正常

虽然该器件是模仿一个停产的器件,重新设计则要求一套新的测试设备。在调度表中要确保足够的时间来设计和调试新的测试程序和测试硬件。此外,新的器件可能速度更快,所以可能需要分别消除测试装置的相互影响和/或变更测试程序启动和保持周期。并要准备好对测试程序以及测试设备进行调试。

* 忽视内建测试

实际上,应该结合内建测试功能来调试器件,以便简化工艺。要在你可以隔离电路单元的地方添加内部探测点,但是,要确保不增加电容。例如,如果你正在用寄存器输出阵列构建高速PROM,你可能要隔离该寄存器以便测试和调试。

* 省去授权的全程负责项目经理

所有项目一开始就要配备一个经授权的、自始至终负责的项目经理。由团队管理的项目可能会运转缓慢、迷失方向甚至有时导致失败。始终要指派这么一个项目经理,以推进项目直到按时并在预算内完成。

* 草率准备重大项目

要认识到半导体设计和制造是一个高度复杂的过程,要采用项目管理计划,跟踪并确保任务在“关键路径”上,并及时发现潜在的资源短缺。

作者:John O'Boyle

新业务研发部经理

QP Semiconductor公司