[零组件/半导体] 如何计算芯片(Die)尺寸?

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本帖最后由 hdy 于 2025-5-1 21:30 编辑

为什么计算芯片(Die)尺寸?
成本考虑:Die的面积,直接影响每片晶圆产出的芯片数量(DPW);
工程考虑: 封装兼容性、散热性能等等。
Die,是从晶圆上切割下来的,单个未封装的裸芯片或晶粒,是芯片的核心部分,包含了芯片的所有功能电路。
在完成芯片版图后,我们就基本可以确定芯片的最终尺寸。我们一起来看一下,有哪些因素决定芯片最终尺寸。首先,我们芯片最核心的,就是有效电路构成的版图区域。该区域再加上保护芯片的Sealring,组成了最终的版图尺寸。最终的版图按一定要求,拼成Reticle,然后在晶圆上复制。晶圆加工完成后,我们需要把芯片分割成一个一个的,再进行封装成最终我们看到的芯片。分割芯片常见的方式,有用金刚石砂轮划片刀进行晶圆切割的,也有使用激光切割的。芯片尺寸 = 版图尺寸(核心版图尺寸 + Sealring宽度  x 2) +  划片槽宽度 - 切割损耗的尺寸
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版图尺寸:上图灰色区域,也就是有效的电路版图部分,再加上Sealring,构成最终芯片的版图尺寸;
划片槽宽度:上图标注划片槽Scribe line,两个箭头之间的宽度。这个尺寸一般和划片供应商划片能力有关系,也和Foundry厂要求有关。Foundry厂如果要在划片槽中放入工艺监控测试结构(PCM,Process Control Monitor),划片槽就不能做太小,比如80um,60um。当然,测试结构也可以不放在划片槽区域,可以占用芯片的位置,划片槽就可以做到比较小,比如30~50um,然后用激光划片。更激进的做法,可以通过工艺刻蚀的方法,先刻蚀出最终芯片的深度,晶圆贴上蓝膜,再通过研磨晶圆背部到所需芯片厚度,轻微应力分开芯片。
切割损耗的尺寸:损耗的尺寸,和锯片厚度,激光损耗,切割时的热量产生的损耗等有关。需要注意的是,我们在计算芯片的尺寸时,经常会忘了去除锯片厚度,或者激光切割时的宽度。



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