目前模擬混合集成電路Trimming的方法有哪些

發(fā)布時(shí)間：2025-12-15 | 來源：互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)載和整理

定義一下trimming是什么:

這是一種在芯片的制造完成之后，通過外部向芯片內(nèi)部寫入數(shù)據(jù)，來調(diào)整芯片的某些參數(shù)的行為。

我們知道現(xiàn)代芯片制造中，器件的匹配已經(jīng)很好了?？墒窃俸玫膼矍橐矓巢贿^現(xiàn)實(shí)，再先進(jìn)的工藝，也達(dá)不到完美的匹配。

拿常見的mos來說兩個(gè)1um*1um的nmos放在一起，其randomoffset大概是十到幾十mV的量級(jí)?？疾旌芏嗪芏鄬?duì)這樣的mos，他們之間閾值差別，就會(huì)服從某種正態(tài)分布。一些匹配好一些匹配差。

所以要是某個(gè)參數(shù)精度的要求很高，沒有辦法通過簡(jiǎn)單地增加面積達(dá)成，就可以使用trim的方式，把那些制造之后參數(shù)偏離了預(yù)定范圍的芯片再挽救回來。

芯片的trim有多種方法。并且也不停地在進(jìn)化中。

我用過比較久遠(yuǎn)的trim方法是使用激光修條。激光修條的好處就是電路設(shè)計(jì)起來比較簡(jiǎn)單。壞處呢就一個(gè)字，貴。

激光修條是怎么做的呢？我們知道，芯片制造都是一張wafer一張wafer的制造的。制造好了以后，并不能立刻使用，還要先封裝。

好了在封裝之前，我們芯片還靜靜地躺在wafer里做個(gè)美男子。

這個(gè)時(shí)候我們就用個(gè)設(shè)備叫probingcard，每個(gè)芯片每個(gè)芯片的戳上去，把它們的pin引出來。然后做測(cè)試。測(cè)試好了以后，看一看參數(shù)離我們需要的差了多遠(yuǎn)，然后biu，用一個(gè)激光槍把該弄斷的地方弄斷。

這一步叫做wafersort。完成了wafersort之后，芯片才被送去做封裝。

為什么貴呢？每張wafer都要被這樣戳一遍，你說痛不痛，啊不，貴不貴？芯片制造，測(cè)試時(shí)間就等于金錢。

所以在做芯片的都是土豪的年代，這種方式還是流行過的。現(xiàn)在這個(gè)年代，做芯片的越來越窮，我們都不用這樣的方法了。

現(xiàn)在比較流行的方法之一，是在芯片上面做一根細(xì)細(xì)小小的融絲。融絲的連接著一個(gè)開關(guān)。開關(guān)一般用nmos來做?，F(xiàn)在我們完成了測(cè)試，需要寫入數(shù)據(jù)，如果是0，就不打來開關(guān)。如果是1，就快速打開開關(guān)，把融絲連接在電源和地之間。那一瞬間電光火石，融絲在那兒吸取天地靈氣，發(fā)熱發(fā)熱發(fā)熱，一瞬間積累了很多熱。嘭，最后它就***。

這種方式的成本要比上面那種低。因?yàn)檫@種方式可以在芯片終測(cè)(finaltest)的時(shí)候一并完成。不用單獨(dú)再做wafersort了。

但是它的缺點(diǎn)也是顯而易見的:要把融絲更好地連接在電源和地之間，往往要一個(gè)比較理想的開關(guān)。理想的開關(guān)意味著阻值比較低，阻值比較低就意味著面積比較大。

由于每一位融絲都需要一個(gè)開關(guān)，這種方式就不太適合做那些很多位的trim。太大了成本就受不了了。

那么還有一種方式，通過特殊或者不特殊的工藝，制造一種器件，它的閾值可以通過施加某個(gè)電壓被改變。然后設(shè)計(jì)師只需要設(shè)計(jì)一個(gè)電路，來sense這種閾值的變化，來辨別這一位是否被寫成了1。

這種方式可能需要復(fù)雜一些的工藝，以及稍更復(fù)雜的讀出電路。在需要trim位數(shù)較少的產(chǎn)品中不太有競(jìng)爭(zhēng)力，但是對(duì)于位數(shù)很多，幾十上百位的trim中，優(yōu)勢(shì)就非常明顯了。