：传统的芯片出售办法是出售、现场运用工程师 (FAE) 介绍芯片会完结什么样的电性功用。可是关于客户来说, 这时芯片更像一个黑盒子，它详细是经过内部什么样的物理层架构得以完结外部的这些电性功用，客户并不非常了解。除此之外客户还关怀产品在特定环境下的运用条件, 以及在此条件下的牢靠性、一致性以及产品规划出产的可制作性。这就需求客户质量工程师(CQE)与客户交流，了解到这些需求， 并经过对制作办法的操控，完结双赢。本文经过对Qorvo亚太区客户质量工程总监周寅的访谈，介绍了其RF、Filter等芯片的制程以及质

　　摘要：传统的芯片出售办法是出售、现场运用工程师 (FAE) 介绍芯片会完结什么样的电性功用。可是关于客户来说, 这时芯片更像一个黑盒子，它详细是经过内部什么样的物理层架构得以完结外部的这些电性功用，客户并不非常了解。除此之外客户还关怀产品在特定环境下的运用条件, 以及在此条件下的牢靠性、一致性以及产品规划出产的可制作性。这就需求客户质量工程师(CQE)与客户交流，了解到这些需求， 并经过对制作办法的操控，完结双赢。本文经过对Qorvo亚太区客户质量工程总监周寅的访谈，介绍了其RF、Filter等芯片的制程以及质量保证办法。

　　一个典型的IC制作进程首要分为三部分：第一步：SMT工序，便是被迫元件(电容、电阻等)用SMT(外表贴装技能)的办法焊接在芯片的基板上;第二步：Die Attach(晶圆贴装)，即把首要的电路单元Die (晶圆) 贴装到基板上;第三步：Wire Bond(引线键合)，是用金线等键合的办法把电路连接起来。这样就构成了一个功用性IC。终究对芯片进行塑封以起到牢靠性的效果。

　　值得阐明的是，跟着芯片集成度要求的不断进步，封装技能也在快速开展，往后IC用到金线键合的办法会逐步削减，更多会用Flip Chip (晶圆倒贴技能)，这样会更好地满意芯片多频多模，高集成度的开展趋势。被迫元件电容电阻等除了传统的散布办法外，还会用到微带线模仿技能、分立组件嵌入式技能等以取得更小尺度和更多功用。

　　Flip Chip (晶圆倒贴)也会用到不同的技能办法。有些规划用Solder Bump (锡球倒装)，有些规划用Copper Pillar(铜柱倒装)，详细规划办法取决于不同产品的规划要求。Copper Pillar Layout(引脚布局)可以做得更密、更小。例如，当时业界最新的处理器芯片，或许一个Flip Chip Die规划会有几千个Pillar引脚规划，以完结它的多I/O接口需求。一起芯片的Spacing(距离)规划密度要求也很高，这对封装技能是很大的检测。

　　别的封装技能的演进方向便是高集成度以完结频段杂乱和多频多模的要求。 当时Qorvo干流的射频芯片都是高集成度的解决方案。例如，Qorvo最新的High Band PAD (高频段功率放大器模块)集成了PA (功率放大器)、 Switch (射频开关)、CMOS Controller (模仿操控器)、 Filter (滤波器)、Duplicer (双工器)等多种射频电路于一体，单颗芯片内集成有十几颗至几十颗Die。这种封装叫SIP(System In Package 体系级封装)。当时干流的手机厂商的旗舰机型多会选用此技能。

　　到此为止，IC封装的一个最基本的原理就现已完结了。还有一些传统工序，比方在芯片上用激光刻蚀Marking(标签)，以保证对芯片有Traceability(可溯性)，用以追溯每颗芯片的出产记载。 终究把完结的芯片进行切开，卷带包装，终究便是客户看到的制品。

　　在Wafer (晶圆)进行封装之前，首先要进行第一步的Die Sort(晶圆级测验)，用以保证封装到芯片内的每颗Die的功用性。接下来便是对封装之后的芯片进行终测。传统意义上的终测便是把芯片单体放入Clamp Fixture(夹具)里进行测验，用以保证其电性功用。跟着业界对测验功率要求的不断进步，Qorvo也开发出了不同测验解决方案以满意客户的多样化需求。例如，当时Qorvo公司自主开发的的Strip Test(基板测验)技能，便是在基板上依据芯片Mapping(图谱)一起测验多颗芯片以进步测验功率及测验精度。也有针关于WLCSP (晶圆级芯片)产品的Wafer Probe(晶圆探针测验)，这个测验是结合了直流测验、射频测验等于一体，直接在Wafer(晶圆)上用探针渠道进行测验，然后把测验后的晶圆制品直接发给客户，用以完结下一步的规划要求。

　　在封测技能上，Qorvo也有一些一起的专利技能，比方Qorvo MicroShiled™ 技能。传统的工艺是客户在贴装完芯片之后还要加一个屏蔽盖，以避免外部电磁搅扰(EMI)。Qorvo MicroShiled™ 技能是直接把屏蔽电镀在芯片外表，这样在手机的规划和出产中就不需求额定的屏蔽。该技能来自Qorvo兼并前的RFMD公司的专利技能(注：Qorvo由RFMD和Triquent公司于2015年兼并而成)，Qorvo北京和山东德州工厂都把握此出产技能。当时业界抢先的手机厂商大多选用了此技能，优点是芯片可做得很薄，而且整个射频目标测验的一致性也会很好， 一起也优化了客户端的工艺和本钱。

　　IC开展是两个层面的。在前道半导体晶圆的层面的开展便是频率越来越高，频谱越来越杂乱，一起要求半导体线径越来越小，从微米级演进到纳米级，当时的干流手机芯片处理器已到达14纳米，而且会跟着技能的开展不断演进;别的在后道封装层面，Die之间的结合会越来越严密，Die以及其它元件的集成度也会越来越高，这对封装技能也是很大的应战。 Qorvo现在也在研制用于未来几年的半导体及封装技能。例如高频高功率GaN(氮化镓)、宽频带BAW (体声波滤波器)、 Stacked Die (晶圆叠加技能)、 ETIC (晶圆嵌入式技能)、TSV(硅通孔技能)、High Density Substrate (多层超薄基板技能)等。可见封装是一个很重要的技能领域，假如封装技能跟不上的话，前道晶圆工艺的技能演进也就变得没有意义了。

　　Qorvo的首要晶圆规划与制作是在美国，其间砷化镓晶圆规划制作中心坐落美国北卡罗来纳州和俄勒冈州;氮化镓晶圆规划及制作中心坐落德克萨斯州;声表滤波器及体声波滤波器规划制作中心别离坐落佛罗里达州和德克萨斯州，北京和山东德州首要是封测。

　　其实In-house的意图是要有自己的中心技能，即引领最新的研制技能、出产工艺及质量规范，在规划制作上占有主导优势。除了In-house外，Qorvo一起具有多家封测协作伙伴，与外界随时坚持交流与协作，与业界一起开展，为全球客户供给多元化解决方案。

　　其实CQE大概是在五六年前由RFMD公司(注：2015年RFMD与Triquent兼并为Qorvo公司)细分出来的责任。以往咱们在向客户推行射频产品的时分，传统上是出售和运用工程师来进行技能支撑。例如，推行一个PA(功率放大器)，以往更多的是向客户介绍电性方面的目标，例如功率是多少?谐波目标怎样?运用层面有哪些匹配要求等。这是一个传统的服务办法，这种情况下，这款芯片更像是一个黑盒子，它详细是经过内部什么样的物理层架构得以完结外部的这些电性功用，以及这些功用的牢靠性是怎样保证的，客户并不非常了解。

　　跟着半导体和封装技能的快速开展，以及电子产品商场竞赛的日趋加重，客户现为了做出差异化的电子产品，开端愈加重视芯片物理层的架构。客户需求了解芯片是经过什么样的物理层结构和规划完结它的功用性、牢靠性和一致性，以及这些特性是经过什么样的工业规范测验来得以保证的。关于客户这方面的需求，CQE需求去了解和交流，然后把依据客户详细的定制需求反应到出产线，进行有针对性的规划制作，以满意客户需求。

　　质量其实是一个广义的概念，简略地说便是产品需求满意客户的要求。详细而言，一般客户关于质量的要求分为三个层面: 第一是要经过规划制作去完结它的功用性，这个功用性更多是指它的电性方面目标;第二是产品牢靠性，是产品在终端商场环境下长期运用进程中的牢靠性功用;第三是产品的可规划化制作性，便是芯片出产不只是制作一颗或几颗器材样品，它应该可延展到规划化制作，而且应该有优异的产品良率，以及均匀安稳的一致性目标。 这便是质量工程部分的使命，便是要保证射频产品的功用性、牢靠性和一致性。例如手机开发，或许更多客户在前期研制时会依据3GPP、JEDEC、美军标等规范。但实践的运用条件或许会有差异，例如，有的产品用在恒温恒湿基站运用环境，有的或许用在室外山上的Pico Cell(微蜂窝)上，有或许环境温度正常是75℃，特别的环境条件要到达95℃，这就要对该产品的壳温结温进行有针对性的规划。再比方，现在的智能手机电池的容量要求越来越大，在电池资料技能没有打破时，现在的办法是经过进步电池电压以添加待机时间。传统的手机电池电压是4.3V，往后渐渐会做到4.5V，乃至到4.7V以上，这些都是客户的一些特别的运用需求。但假如前期不了解这些需求，原有的规划假如依照4.3V的电池供电规划，终究客户运用了更高的电压运用，就会导致芯片过压击穿。但这时再回来从头更改规划现已来不及了，只要经过一些出产的堵截办法，包含选用献身良率的办法把偏下限的芯片挑选出去，可是这是亡羊补牢的办法。

　　Qorvo更多的是期望在前期Design-in这个产品的时分，把客户关于产品的牢靠性要求、运用环境、测验规范等可以事前了解清楚，然后把这些详细要求反应到产品线，对这些要求有针对性地进行规划、制作、测验。当终究把产品交付给客户时，CQE需求和客户一起验证他们的要求是否得到满意。假如某些目标不能到达要求，就需求反应回来，在接下来的产品中进行批改，构成一个继续改善的闭环体系。 这些都需求专业的团队进行支撑，这也是Qorvo CQE部分的责任。

　　业界抢先的手机厂商大都芯片是定制的。定制产品就涉及到前期目标的界说。首先是电性目标需求满意什么样的功用性，这些功用要在什么样的环境下去完结，以及什么样的物理层架构来完结这些功用。针对定制化的器材规划与出产，Qorvo内部首要分为三个阶段。第一阶段是商场目标界说，这个阶段需求界说规划一款什么目标的产品，而且经过什么样的物理层架构完结;第二个阶段是规划及认证，在这个阶段需求确认产品规划方案并完结牢靠性验证;第三个阶段便是产品量产阶段，在这个阶段需求一套完好的质量体系来保证产品的一致性。所以关于这类定制的客户，CQE在前期一定要参加进去，了解产品的特别需求并予以保证。

　　在产品规划层面，某个客户对静电规范依据它的出产环境和运用环境提出了需求，咱们就要考虑客户所运用的射频器材的静电参数。例如HBM、CDM、IEC形式目标需求是多少?这些目标怎样转化为物理层规划得以完结?关于客户运用产品的环境、温度和湿度，芯片的结温、壳温、热阻等有怎样的特别要求等。诸如此类问题，CQE都需求和客户在产品开发前期进行充沛交流了解，并把这些要求带到产品的规划出产中得以完结。

　　在牢靠性层面，出产出来的产品怎样保证是否到达了上述的规划目标，也需求经过一整套完好的测验规范来进行验证。例如，客户的手机规划为快速充电形式，有的只需几分钟的急速充电，那么咱们在产品认证中，就要针对客户的这种特别运用，进行有针对性的测验。比方进行浪涌冲击等测验，以保证其牢靠性。还有针对客户的不同运用条件的牢靠性测验。比方高温高湿老化、温度循环及冲击、静电等级测验、振荡下跌试验等。这些测验办法需求参阅业界的不同规范，并针关于产品运用的详细点进行量身定制。

　　可见，手机竞赛现在越来越剧烈，手机要没有一些特别的卖点很难具有差异化。实践上，运用层的卖点是依据物理层完结的。所以终究回到中心层面便是它的物理层怎样完结，这个黑盒子里边是什么样的，所以CQE更多的是重视这个黑盒子里边的架构及牢靠性。

　　关于Qorvo来说，FAE或许更多的是学通讯、射频的人，CQE大大都的专业应该是半导体和微电子专业，所以CQE对产品物理层有更深的了解。

　　其实Qorvo树立CQE这个部分也是依据许多的经历教训。 例如，静电目标有许多种，有HBM (人体形式)、MM(机械形式)、CDM形式(充电设备形式)、手机天线端IEC形式等。客户关于每种形式的规划和运用环境的不同要求，就要求厂商依据客户的详细需求进行保证。HBM的规划模型是模仿100pF的人体电容和1500Ω的人体电阻，在此架构上去规划建模和测验;MM模型是模仿一个更大的机械电容形式，比方200pF的电容器瞬间的电荷开释，这时的电压波形在时域内很陡，但在频域却很宽，关于这种形式需求独自模仿测验;CDM形式首要是针对出产线的操控。芯片在出产进程中，它周围会有许多的电场，这时芯片的外表也会堆集许多电荷，当对这个芯片进行屏蔽焊接时(屏蔽进程便是一个接地的进程)，芯片内充溢的电荷会瞬间被导到地上，芯片从内到外会有一个瞬间的压差将其损坏。这种Charge Device Model又要用另一种模型去模仿、规划和测验，来完结对这种详细ESD形式的电路维护。对HBM、MM和CDM形式，以及手机天线端IEC形式，用到的规划维护电路也是不同的。传统形式或许是二极管的反向并联维护电路，也或许用达灵顿、肖特基电路等维护办法，这取决于规划的详细要求和运用条件。

　　除此之外，还有许多其它的牢靠性要求，也都需求依据不同的工业规范进行有针对性的规划与测验认证。所以Qorvo的客户支撑团队的架构是商场、出售、FAE、CQE这样的组队，部分各司其责，分工协作，以满意客户关于产品运用中的不同需求。

　　我国本地通讯商场增加很快，像深圳现已成为全球重要的手机与基站的出产规划基地，许多民族品牌产品现在现已处于业界抢先水平。因而，Qorvo在我国也取得了很好的事务开展。Qorvo期望多年堆集的经历与技能，以及更精细化的专业团队分工，可以更好地服务于本地商场，与我国优异的企业一起生长。(本文由电子产品世界王莹采访收拾)

　　[2]王莹.本乡IC规划业：生长喜人，下一步更需才智[J].电子产品世界,2013(3)：31

　　本文来源于我国科技期刊《电子产品世界》2016年第4期第18页，欢迎您写论文时引证，并注明出处。