目前模拟混合集成电路 Trimming 的方法有哪些

定义一下trimming是什么:

这是一种在芯片的制造完成之后，通过外部向芯片内部写入数据，来调整芯片的某些参数的行为。

我们知道现代芯片制造中，器件的匹配已经很好了。可是再好的爱情也敌不过现实，再先进的工艺，也达不到完美的匹配。

拿常见的mos来说，两个1um*1um的nmos放在一起，其random offset大概是十到几十mV的量级。考察很多很多对这样的mos，他们之间阈值差别，就会服从某种正态分布。一些匹配好，一些匹配差。

所以，要是某个参数精度的要求很高，没有办法通过简单地增加面积达成，就可以使用trim的方式，把那些制造之后参数偏离了预定范围的芯片再挽救回来。

芯片的trim有多种方法。并且也不停地在进化中。

我用过比较久远的trim方法是使用激光修条。激光修条的好处就是电路设计起来比较简单。坏处呢，就一个字，贵。

激光修条是怎么做的呢？我们知道，芯片制造都是一张wafer一张wafer的制造的。制造好了以后，并不能立刻使用，还要先封装。

好了，在封装之前，我们芯片还静静地躺在wafer里做个美男子。

这个时候我们就用个设备叫probing card，每个芯片每个芯片的戳上去，把它们的pin引出来。然后做测试。测试好了以后，看一看参数离我们需要的差了多远，然后biu，用一个激光q把该弄断的地方弄断。

这一步叫做wafer sort。完成了wafer sort之后，芯片才被送去做封装。

为什么贵呢？每张wafer都要被这样戳一遍，你说痛不痛，啊不，贵不贵？ 芯片制造，测试时间就等于金钱。

所以，在做芯片的都是土豪的年代，这种方式还是流行过的。现在这个年代，做芯片的越来越穷，我们都不用这样的方法了。

现在比较流行的方法之一，是在芯片上面做一根细细小小的融丝。融丝的连接着一个开关。开关一般用nmos来做。 现在我们完成了测试，需要写入数据，如果是0，就不打来开关。如果是1，就快速打开开关，把融丝连接在电源和地之间。 那一瞬间电光火石，融丝在那儿吸取天地灵气，发热发热发热，一瞬间积累了很多热。嘭，最后它就爆了。

这种方式的成本要比上面那种低。因为这种方式可以在芯片终测(final test)的时候一并完成。不用单独再做wafer sort了。

但是它的缺点也是显而易见的: 要把融丝更好地连接在电源和地之间，往往要一个比较理想的开关。理想的开关意味着阻值比较低，阻值比较低就意味着面积比较大。

由于每一位融丝都需要一个开关，这种方式就不太适合做那些很多位的trim。太大了，成本就受不了了。

那么还有一种方式，通过特殊或者不特殊的工艺，制造一种器件，它的阈值可以通过施加某个电压被改变。然后，设计师只需要设计一个电路，来sense这种阈值的变化，来辨别这一位是否被写成了1。

这种方式可能需要复杂一些的工艺，以及稍更复杂的读出电路。在需要trim位数较少的产品中不太有竞争力，但是对于位数很多，几十上百位的trim中，优势就非常明显了。

以上。

传统的Fuse主要有三种：以大电流烧断的金属熔线(Metal Fuse)和多晶硅熔线(Poly Fuse)，或是以激光烧断之金属熔线(Laser Fuse)。Fuse为电子产品中之关键性零组件，其功能为掌管备用内存(Redundancy Memory)切换，或用于射频电路(RF)中，提供可调整之电阻与电容特性(RC trimming)，以及常见使用于安全码(Security Code)、电子卷标之低字码(Low Bit Count)数据储存。现有市售产品因使用激光烧断、大电流烧断等制程，往往面临不可回复性等问题，如以大电流烧断之金属熔线(Metal Fuse)或是复晶硅熔线(Poly Fuse)，需以较大电流进行，将受限于烧录设备与接脚的设计，而以激光烧断之金属熔线(Laser Fuse) 仅能在芯片封装前进行，应用范围受限，且制程的良率较差。传统制程所衍生之不可回复性与不便利性俱为产业界亟欲改良之缺点，且随着半导体制程技术的进步，市场需要快速适应变化与突破限制的零组

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