贺星澜那声“一百组测试全部通过”还没落音,关沐风就挤进来了。他手里拎着个铁皮箱子,箱子上贴了张黄标签——“静电敏感”。进门先把箱子往桌上一搁,环顾了一圈正在鼓掌的人群,面无表情地问:“抽检。你们是自己把芯片交出来,还是我自己翻?”
阮经纬刚才还在笑,听到这话脸就垮了。“抽检?我们刚测完一百组,全部通过,你还抽什么?”
关沐风打开铁皮箱子,里面躺着一台信号发生器、一台示波器、一把静电枪,还有一把镊子。“你测的是功能。我测的是稳定性和抗干扰。两码事。”童泽宇从后面探出头,手里拿着封装记录本。“抽哪批?今天封了二十颗,昨天封了三十颗,前天的还有十五颗。”关沐风说:“今天封的。最新的工艺,最能反映问题。”
关沐风从盒子里随手捏起一颗芯片,编号019。他把芯片插到测试座上,接好电源、信号线、示波器探头。通电,示波器上跳出一串脉冲,规矩得像士兵列队。“019号,静态功耗零点一瓦,工作频率八兆赫兹。正常。”阮经纬松了口气。
关沐风没松气。他拿起静电枪,调到两千伏,枪口对准芯片的引脚,扣下扳机。啪——一声脆响,蓝色的电火花打在引脚上。示波器上的脉冲乱了,像被踩了一脚的蚂蚁队列。童泽宇脸白了。关沐风盯着示波器,数了数。“乱了三毫秒,恢复正常。抗静电能力合格。”
阮经纬把那口气又吸回来了。“你下次打静电之前能不能说一声?吓我一跳。”关沐风没理他,又拿起信号发生器,接上芯片的输入引脚,输出一个杂乱的噪声信号,幅度调到芯片逻辑电平的一半。芯片的输出还是稳定的,没有跟着乱跳。“抗共模干扰合格。”
第二颗,编号022。通电,示波器上的脉冲正常。静电枪两千伏打上去,啪——示波器上的脉冲直接没了,变成一条直线。关沐风盯着屏幕看了五秒钟,直线还是直线。“死了。静电打死了。”他把芯片从测试座上拔下来,放在显微镜下,指了指引脚旁边的铝线。“看这里,铝线熔断了。静电从引脚进去,把最细的地方烧了。”童泽宇凑过来看,脸更白了。“封装的时候没损伤,是芯片本身抗静电能力不足。”
阮经纬脸也白了。“那怎么改?”关沐风说:“输入引脚加保护二极管。每个信号引脚对电源和地各反向并联一个二极管,静电来了二极管导通,把能量泄放掉。”阮经纬在本子上记:“加保护二极管,下版改进。”
林烽蹲在门口,看着关沐风测第三颗。编号023,通电正常,两千伏静电打上去,脉冲晃了一下,稳住了。关沐风又把静电枪调到四千伏,啪——火花更大了,示波器上的脉冲乱成一锅粥,但没停,过了五秒钟自己恢复了。“这颗抗四千伏。不错。”童泽宇在记录本上打勾。“023号抗静电四千伏,A级。”
关沐风又测了四颗。025号,两千伏就死。026号,三千伏死。027号,四千伏稳。028号,五千伏才死。七颗芯片里,死了两颗,五颗活着,活着的抗静电能力从两千伏到五千伏不等。关沐风把数据汇总,写在纸上。“良品率百分之七十。抗静电能力离散度大,工艺不稳定。”
阮经纬蹲在地上,拿手捂着脸。“又出问题了。”关沐风说:“问题是拿来解决的。不是拿来蹲着哭的。”阮经纬把手放下来,站起来。“保护二极管,明天就加版图里。下批芯片就能改好。”关沐风点头,把五颗活着的芯片装回盒子,贴上“抽检合格”的标签。两颗死的装进另一个盒子,贴上“失效分析”标签,递给童泽宇。“送去分析,看具体烧断的位置,找规律。”童泽宇接过去,拿记号笔在盒子上写了日期和批次。
林烽站起来,走到测试台前,拿起那颗抗静电五千伏的028号芯片,对着灯光看了看。“这颗为什么能扛五千伏?”关沐风说:“运气。或者是它那批硅材料质量好,或者是封装的时候引线键合特别牢固,或者是测试的时候环境湿度低。原因很多,所以要找规律。”林烽把芯片还给他。“继续抽。抽到找出规律为止。”
关沐风又抽了十颗。前五颗里,死了两颗,活了三颗。后五颗全部活着。最后十颗的良品率突然蹦到了百分之百。阮经纬不蹲着了,凑过来看数据。“这批硅片质量好?还是操作的人换了?”霍凌云从提纯车间跑过来,看了看后五颗的芯片编号。“这批用的是新炉子烧的硅片,纯度更高,晶体缺陷更少。抗静电能力跟硅片质量有关系。”关沐风在本子上记:“硅片纯度影响抗静电能力,九个九比八个九好。”
关沐风测完二十颗芯片,用了两个小时。结果汇总:二十颗里,合格十四颗,报废六颗,良品率百分之七十。抗静电能力:最低两千伏,最高五千伏,分布不均匀。加保护二极管后,理论上都能到五千伏以上。
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