開發(fā)一款用于某單板上的特定功能模塊芯片

國內(nèi)IC界正經(jīng)歷著一系列重大動作，圍觀者都在拭目以待著最終結(jié)果。雖是微電子專業(yè)可惜一直都在岸邊等待著國內(nèi)IC大潮，只是聞到潮水的咸味，還沒見真正到來，出于專業(yè)的原因?qū)τ跇I(yè)界的這類大事總是特別留意，如果“趨勢”不出意外，未來的5-10年國內(nèi)自主設(shè)計的大規(guī)模IC相信會迎來大發(fā)展。

設(shè)計的IC規(guī)模越大，早期的評估就越顯重要性，國內(nèi)目前絕大多數(shù)IC設(shè)計都屬規(guī)模較小，有能力做大規(guī)模的企業(yè)還是少得可憐，出于大環(huán)境的因素及這類小項目本身情況，對CO-DESIGN的需求還不明顯。當年做ASIC封裝時，由于芯片規(guī)模都較大、對上下游的相互影響也很大，因而CO-DESIGN的流程是必須且重要的，這個流程也是在自己悟出一部份再加自己寫的一些小腳本補充就這樣應(yīng)付過來了。雖流程自己用起來覺得還算通順，但畢竟沒在統(tǒng)一的環(huán)境下完成，總覺得有稍稍不夠完美。

前段與CADENCE技術(shù)人員交流時發(fā)現(xiàn)，原來已有一個成熟好用的評估工具---OrbitIO!于是自已研究了好幾天還讓他過來現(xiàn)場答疑了3次，自己再寫個新的小腳本終于把這個流程完美打通。

隨著國內(nèi)以后IC設(shè)計規(guī)模的增大，這個CO-DESIGN方法的提前準備會給從業(yè)者帶來實質(zhì)的便利，相信用到這個流程而有共鳴者也許是后面幾年后的事情，這與我們4年前出版的《IC封裝基礎(chǔ)與工程設(shè)計實例》書一樣超前了些，沒給我?guī)韺嵸|(zhì)性的好處！

對于沒有PCB及封裝背景的“專家”要在早期全面評估好一個大規(guī)模的芯片：使用何種封裝，如何分配管腳等等，需要與相關(guān)領(lǐng)域“專家”反復(fù)溝通。為了解放“專家”，這個“神器”就應(yīng)運而生了，只要你會使用EXCEL就基本可以進行較為精確的評估。

1）下面以一個CASE為思路展開！

需求：開發(fā)一款用于某單板上的特定功能模塊芯片，如何評估新的芯片封裝用多少管腳、封裝需要多大、DIESIZE需要多大及需要多少PAD呢？如下圖提供了新開發(fā)的芯片與周邊器件的相對位置的粗略情況。

圖---(1)要開發(fā)的芯片在單板中的擺放位置

如你是一個“資深”系統(tǒng)架構(gòu)師或是“資深”的硬件專家，接下來就有得忙了，因為評估需要輸入數(shù)據(jù)，你后面的事情基本是圍繞：先找后端的“專家”們商量后，再找封裝的“專家”及PCB的“專家”們商量，要各領(lǐng)域的評估數(shù)據(jù)，這么一整2天過去了，也許結(jié)果還得再等等，急也沒用，因為“部門墻”是實實在在的存在，不同部門都在“忙”著，你還真沒辦法！

是否想過這個評估工作在初期“專家自己”也可以獨立完成呢？不用求其它的“專家”們呢？而且還可以得到一個很靠譜的評估結(jié)果。

答案是肯定的，看看下面的做法！

第一步就是估算接口的數(shù)量及電源、地的比例，找一個PIN數(shù)差不多的BGA封裝及把一個相應(yīng)數(shù)量PAD的DIE一起放在同一個界面中（這個界面就是提到的OrbitIO,一種把IC-PAKCAGE-PCB都導入到同一個平臺下處理的軟件）如下圖。

圖(2)---放入空白的BGA及DIE

接下來“專家自己”就可以在OrbitIO平臺下進行布線規(guī)劃評估了，這個過程只需幾分鐘，從下圖可見，從PCB引線到BGA封裝且自動分配好管腳，很直觀且高效。

圖(3)---PCB周邊器件往BGA空管腳上分配網(wǎng)絡(luò)

忙完了從PCB到BGA的管腳引線，接下來就是從BGA中往DIE上的PAD分配網(wǎng)絡(luò)，這個過程也是幾分鐘!效果同樣是很直觀、高效。

圖(4)---BGA往DIE空管腳上分配網(wǎng)絡(luò)

最后的BGA及DIE網(wǎng)絡(luò)分配完成效果如下圖，結(jié)果令人很興奮，效果直觀、結(jié)果靠譜！

圖(5)---從PCB往BGA再往IC上的管腳分配網(wǎng)絡(luò)整體效果

整個過程的評估操作只需要4分多鐘，芯片越復(fù)雜越能體現(xiàn)這個方法與流程的優(yōu)越性，平時只做PIN數(shù)較少的芯片難有機會真正體會到其中的奧秒之處了。

作為一個“專家”在評估復(fù)雜封裝及芯片時最害怕的一件事是：需求經(jīng)常在變、接口經(jīng)常在變，因為這又得找其它領(lǐng)域的“專家”重新評估，這時使用新工具平臺就很有必要了，因為OrbitIO提供的平臺與使用方法太簡單且直觀，不需要太多的IC、封裝及PCB等背景知識，只需要在EXCEL中處理下，如下圖在EXCEL進行接口的分組。

圖(6)---在EXCEL中對芯片的接口分組

原來幾個部門不同人協(xié)調(diào)2天的活，現(xiàn)在只要很短時間就可以由一個人完全搞定。當然在后面的APD與PCB間的相互導入更細致的話就更完美了，有興趣也可以與作者進一步深入交流。