EOS可能产生原因

为防止****EOS****现象发生，而导致大电流与大电压****Damage IC****。建议采用如下措施：

初步、检查

第一种运算放大器OP1遭到一个大型的EOS事件,其许多电路部件受到损坏。第二种运算放大器OP2的情形是EOS事件只损坏了一只薄膜电阻器。两个运算放大器都有一个或多个引脚无法进行连续性测试—这是器件失效的第一个征兆。此外,OP1的其它几个引脚呈现功能退化。无论OP1还是OP2都通不过功能测试。在运行电测试后,我们打开每一个运算放大器的外封装,对失效器件进行了检查,从外观上将失效器件与有效器件进行对比可帮确定失效位置。

OP1运算放大器呈现多处地方受损(图1),损坏大部分与器件的输出、负输入和正电源引脚关联。运算放大器输出端上的保险烧断的金属线路证明,运算放大器在EOS事件出现时接到了大量的能量。

相反,OP2器件没显示常规的EOS征兆---异常的金属印迹和灼烧标记。仅有一只电阻可疑,显示颜色略有不同。基于此点得出结论,EOS事件没造成失效,可能是由NiCr电阻器遭氧化或侵蚀所致。但是,同一区域的其它电阻器没显示类似的色变迹象,圆片制造上的问题不可能只对单一个电阻器造成了影响。此外我们还观察到没有其它腐蚀存在,也没发现会把腐蚀性化学品带给电阻器的钝化氧化物缺陷。经分析我们发现是连接着OP2负输入端的开路电阻(图3)造成了器件工作的不正常。当这一电阻断开时,它切断了反馈通路并造成运算放大器输出摆高,不管施加的输入信号如何变化都停留在高电位。对损坏电阻进行探查显示,输入端印迹正常,表示EOS事件没有损坏运算放大器输入通路中的其它电路。

对原因追根溯源

在知道了造成两种失效的损坏之后,我们还得对原因进行追根溯源。第一步是辨别EOS事件的原因,这涉及到从失效报告人处取得的信息。因为我们需要知道发生失效时哪些电路和线路板配置在使用,在最后一次得知部件正常工作的时刻测试条件是什么,以及在经过部件功能正常情况下的最后一次测试或使用之后到底发生了什么样的事件。包含每一种运算放大器的电路示意图给出的运算放大器与所有其它元件以及“外界”信号间的连接。

查看在每种运算放大器上观察到的损坏图案,基于这些图案以及对每种运算放大器周边电路元件的了解,获到了有关EOS事件的来源和强度的信息,如通过大阻抗的外部信号过小可能成为EOS事件的能量供源。阻抗使电流量变小,具有某种保护功能。由电源及其它器件的引脚直接与运算放大器相连虽会产生低阻抗,却因而更容易向半导体器件传导EOS能量。

含有OP1的电路将器件当作一只一致性增益非反相放大器使用,其输出与线路板上一根电缆导线连接。在这种结构中,运算放大器的输出直接与其负输入连接。针对放大器的输入信号直接与来自线路板电源的OP1正输入连接。

基于我们的观察以及运算放大器的应用,认为发生损坏是因为对运算放大器的输出脚施加了正电压。OP1的局部示意图(图4)显示出电流从运算放大器的输出脚流经Q70及Q75到达V+线路的路径。Q70是一个大的输出晶体管,可以应付EOS事件的功率,但Q75不能,正如我们在Q75的基极-发射结处发现铝“短路”所反映的一样。这种小的晶体管在不短路的情况下是不能消掉EOS事件的大量能量的。在电流达到临界电平后,通向焊盘(bond pad)一端的金属输出线路烧断,如图2所示一大段线路烧坏。烧掉如此大段的金属线需要短时间内的大电流脉冲(1~2A

)。

OP1还出现了其它损坏。当金属输出线路断开时,电流迅速降为0,电压迅速增加。由于运算放大器的输出与其负输入直接相接,因此在运算放大器Input连接的周围观察到了由EOS电压脉冲造成的损坏(图1)。在我看来,是EOS信号源的寄生电感造成了输出电压的迅速升高。

看起来OP2比OP1损坏轻---仅有一个开路NiCr电阻,这使得难于判断引起器件失效的原因。电测试表明与NiCr电阻器相连的其它元件工作正常。该电阻器连于焊盘和输入级之间。对于由焊盘到负电源的正电压存在一个最低击穿路径。如果电荷采取了不同的路径,理应出现其它电路损坏。由此,EOS能量脉冲必是进入了负输入引脚。

最低电阻击穿路径存在于负输入和负电源线之间,于是EOS电流便流经了这条线路。而由于除该电阻器以外我们没看到金属线或其它元件受损,因此得到结论,这一EOS事件只产生了少量的能量。还有,如果是慢脉冲理应损坏NiCr电阻器的中心而非损坏全部电阻区域。因此,我们认定EOS事件的出现十分迅捷,有一个快速上升时间。

寻查工作的下一步是通过试验试再现失效过程。我们对造成损坏的EOS事件类型进行了某些假设。例如,假定测试导线能提供充足的电感量(~2mH)造成电压尖峰,这样在测试电路中就不用放置额外的电感了。我们还对电压和电流水平、提供给电路的能量以及EOS事件的持续时间进行了一些猜测。

对OP1器件进行测试,我们用一台Tektronix曲线跟踪仪提供25V脉冲,持续时间范围10~50ms。3英尺

的测试导线将曲线跟踪仪连于DUT。在这些条件下,测试部件没产生像我们在OP1器件中观察到的那样失效。将电压设定到350V、使用串联电阻将峰值电流限制在2.5 A

进行第二次尝试,所产生的损坏与在OP1中见到的类似。脉冲不仅损坏了与OP1相同的电路区域,而且我们还观察到对测试部件更为严重的损坏。降低电压水平或者串联电阻增大可能会使损坏程度减小,但我们觉得我们已找到了损坏的原因,因此我们没做进一步的试验。

通过我们的测试结果,用户找到了可能的失效原因---测试台的非接地测试电缆存在失效。非接地电缆能充电到极高的电压,且当与线路板相连时,它将放电到线路板电路中,损坏运算放大器和其它元件。

增加更多能量

OP2的失效源显得更难以查明。首先,我们在测试器件上施加一电压给负输入并增大这一电压直到运算放大的输入电阻器开路。运算放大器负输入上的+17V信号造成了电阻器的烧毁,但这似乎与OP2中的失效电阻有所不同。

并非显示整个电阻完全失效,测试器件中的电阻器显示跨电阻有一条线。我们决定施加更多的能量使电阻器完全烧断,且快速施加能量以防电阻器热损。

曲线跟踪仪提供的脉冲太慢不能使整个电阻器迅速受热,于是我们尝试使用传输线脉冲(TLP)测试仪。这种类型的测试仪将一定长度的同轴电缆充电至预置电压,然后将电缆放电到DUT中。TLP测试仪能产生一种上升时间小于2 ns、脉宽可变的矩形电流脉冲。当我们给电缆充电充到250V时,它产生了0.5A

的峰值电流,在55

ns内烧坏了运算放大器的电阻器。这种脉冲测试的结果与在OP2中所见到的损坏相吻合。

这一结果虽不意味着来自电缆组件的电量造成了部件的损坏,但它的确预示出,具有迅速上升时间的快速脉冲,以及约0.5A

的电流,会造成类似的损坏。用户进一步的工作查到了一种可能诱因是紧挨着测板的示波器。

用户发现示波器辐射产生一种高能电场,从而在近邻部件上感应电荷。当技师们用测试仪器接触线路板时,产生了放电。采取适当的屏蔽手段移去电荷,就消除了在测板运算放大器的失效问题。

半导体行业隶属电子信息产业，属于硬件产业，以半导体为基础而发展起来的一个产业，是信息时代的基础。

半导体行业（Semiconductor industry），隶属电子信息产业，属于硬件产业，信息时代的基础，以半导体为基础而发展起来的一个产业。

1、半导体行业主要是做集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明应用、大功率电源转换等领域。如二极管就是采用半导体制作的器件。无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的。

2、今日大部分的电子产品，如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关联。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等，而硅更是各种半导体材料中，在商业应用上最具有影响力的一种。

国家、地方政府、风投机构对芯片企业的补贴和投资，什么时间才能初见成效？

2022年开年伊始，半导体行业就迎来了巨头并购，NVIDIA以660亿美元收购ARM以失败告终，AMD以350亿美元收购了赛灵思（Xilinx），而英特尔则是以54亿美元收购Tower半导体。短期内世界半导体格局基本稳定，收购潮的结束，对中国的半导体行业带来了什么样的机遇和阻碍呢？

现在市场上用到的几乎所有产品，都会直接或间接地用到芯片以及传感器，中低端芯片都能找到国产的选择，即使不能完全替代国外进口，国内厂商生产的产品也有六七分功能，同质化比较严重。

拿 汽车 芯片来说，一般分为三大类，MCU、IGBT、模拟芯片，车规芯片，需要的是“可靠”“安全”，其中缺口最大的是MCU芯片，传统燃油 汽车 整车需要400-800颗芯片，而有自动驾驶、辅助驾驶能力的新能源 汽车 ，还会有ADAS辅助类芯片、MEMS芯片、毫米波雷达激光雷达等，整车芯片数量从1000-2000颗不等，传感器也有50-200颗

“现在能说自己解决芯片困境的半导体厂商， 100%是骗子 ，即使他已经生产出来了模型”——上海某芯片研究院副院长告诉笔者。（下简称陈工）

陈工对笔者说到，“目前国内半导体行业情况有点类似国内相机发展的早期，当时几乎每个省都在造相机，比如上海的海鸥牌相机、北京的蓝天牌相机、广东的珠江牌相机……百花齐放百家争鸣，漫长又短暂的30年过去，百花齐放的局面没有带来研发高端相机所必须的高折射和底色散晶片制造技术经验，对比同期国外市场相机产品，更是落后了一大截。

我父亲是从国外留学归来的，他告诉我，当时我们最先进的相机，还不如国外一些基础的民用相机。时至今日，当年的几十个相机品牌，现在也只有一两个还在生产技术要求不高的工业相机，完全退出了民用相机市场”。但我父亲仍然购买了海鸥相机，现在还放在我父亲的家里。

你看看你现在拿的相机，都是日本的。（笔者所使用的是佳能 EOS 5D Mark Ⅳ）

半导体行业也是一样，凭借热情和热钱，是不能解决问题的，只能让投机者和骗子的荷包满满，让外界对我们的看法充满怀疑。自汉芯事件以来，全国各地也有大大小小的芯片项目上马，接近二十年时间，市场形成了四个不同的位面，潜心研究派，后起之秀派、苟延残喘派、骗融资补贴派。

“内卷没有卷出成效”，美国有成熟的技术但本土缺乏完整的产业链，中国本土有完整的产业链但缺乏成熟的技术。

芯片的生产流程可以分为设计、制造和封测三大环节，很多企业其实只参与其中的某一个环节。比如像华为、高通、联发科等企业只参与设计环节，台积电、中芯国际等企业只参与制造环节，日月光、长电 科技 等企业只参与封测环节。

半导体产业链大致分为四大类：原材料、设计、制造、封装，中国是半导体重要原材料硅和镓的出口大国，属于产业链的最上游，但在整个产业链中，获取的利润仅不到8%，而最终经由中国出口材料生产出来的半导体产品，有接近三分之一被中国企业买了回去。这意味着中国既是低成本卖家，也是高成本买家。

随着国际局势的风云变幻，一些顶级半导体生产商，离开中国和亚洲，将会产业回流美国本土，随之带来的就是用工材料价格增长，届时所生产的产品售价也会增长，中国进口半导体产品的费用也会成水涨船高。

2014年工信部就正式公布《国家集成电路产业发展推进纲要》，该纲要的核心内容是：到2030年，半导体产业链的主要环节达到国际先进水平，一批中国企业进入国际第一梯队。不完全统计，2014年至今，国内约有1500亿美元给半导体行业，和美国520亿美元投资的《美国半导体生产激励法案》都通不过，卡在国会审议相比，我们国家支持半导体发展的决心，是更强烈的。

而人才方面我国IC领域的高端人才一方面是由政府官员构成，有一定的行业管理经验和战略高度，能够熟悉政策和市场；另一方面是由工程师组成，这类人才技术能力不差，但是缺乏商业 *** 盘的经验。但一家企业是否能走得长远，基本都取决于创始人的能力和素质。

但，投资人无数，骗子不够用了。

来受国际格局以及资本入场，外加国产替代化政策的影响，半导体行业全产业链的公司近几年如雨后春笋般出现，有的公司刚刚注册，甚至只有办公场地没有研发生产设备，仅凭着一份商业计划书就有投资机构找上门来要求投资，最多一天能见七八波投资人，并且都是数百万上千万乃至过亿量级。

他们不懂半导体，甚至不懂人。

泉州 科技 局某工作人员说：我们泉州市，包括整个福建，都想着产业升级，从制造业转向“智造”，外地公司我研究探访了不少，各种半导体企业剪彩也剪了不少。有些企业，真心实意也有能力研发芯片，但明珠蒙尘，他们没有被发现，没有拿到投资，哪怕一点点，他们也没有足够的生命力搬迁到我们这里来。

但我深刻体会到， 半导体公司不是开饭店的，半路出家的厨子都能做菜，还敢说自己是八大菜系。

我们洛江就有一家西人马，已经很多年了，补贴年年要，融资年年拿，税务减免他们也是第一，国外人才也时不时地引进，但就是没见过这家企业有正常经营的样子。领导也很头疼，但碍于某些原因，没有人敢对这家企业喊停。这家企业融资加补贴在一起也有几十个亿了，他们这种乱搞的模式是我工作二十年以来第一次见。刚开始的时候有些其他部门的领导听说有人要在我们这里搞半导体企业，那时风光无两，要地给地，要钱给钱，要人给人，成为了政绩，成为了面子工程。

聂泳忠这个人让我们很头疼。

“厨子做完的菜都有人觉得不合口味倒掉，可半导体企业做完的芯片传感器良品率不行也扔掉吗？”

看着政府投资就这么打了水漂，我除了心痛，只能深感无力，如今我们才是弱势群体，西人马创始人大不了一跑了之，回到家乡，或者跑去其他城市再骗一波钱，又可以卷土重来，而我们不行。

花蜜吸引蜜蜂，也引来了苍蝇

“融资的人越来越多，新面孔也越来越多，水分也越来越多”，比如武汉弘芯最初的几个攒局人全无半导体从业背景、甚至大多是大专学历。也有一些所谓“海归”，在外企从事芯片技术研发工作，镀了几年金，出道说将中国的芯片技术带领到国际领先水平，喊着要创办中国最大的IDM（芯片设计生产制造）公司，成为中国的苹果、谷歌、特斯拉。

而真正要改变现状的人，还在实验室废寝忘食，他们想赢，他们想突破国外的技术封锁，他们用最质朴的行动去呈现自己的力量，笔者有一次请一位从事国产EDA工具设计的朋友吃饭，他认真想了一下，我们多努力一些，下游就轻松一些，然后他顿了顿说：我们就像设计足球的，但是不想自己设计出来足球，被中国男足那样的滥竽充数的人踢。我们想做芯片，可有人在用心骗，这让我挺寒心的。“摩尔定律”可能失效，而“庞氏骗局”与日俱增。

2021年以来半导体整个行业从上游材料到终端产品，均不同幅度地上涨了5%~15%，车载半导体的短缺，Pc硬件的延期交付成为了世界性话题。这也导致了今年大把的芯片公司都面临业务调整、高管离职、大规模裁员、融资困难、股价持续下跌、流片失败、产品落地困难等问题。芯片经历了概念炒作、泡沫破灭、修正预期和改进问题。有人担忧芯片的未来，也有人坚定看好。

“xx将在某地投资x亿元兴建芯片产业园”

“打造中国最大的xx类型公司，赋能行业”

“芯片企业xxx的产品填补市场空白”

类似的话术，在网络一搜索，有上千万条，但若要加以深究，就会发现这些口号喊得震天响的企业，往往是即将暴雷的企业。据外媒报道，工信部此前发布的一项计划，未来五年计划至少投资1.4万亿美元用于人工智能开发、数据中心建设、移动通信和半导体项目。

科学从来不信任权威，从来都是去伪存真，技术和思想也是有时效性的，但有一点肯定的是，只有在半导体行业浸淫越久，经验才越丰富。美欧日韩中多国大力保障自身供应链安全的今天，先进制程代工江湖的划分，决定了谁能够在未来供应链中掌握主动权。同时，先进制程的研发和产线投入正越来越大，我们想要缩短甚至抹平差距。需要更多一超多强的人才，而不是想要标新立异的小丑。

请多给努力的人一些支持，也请多给骗子一些惩罚。

海思麒麟芯片成为了绝唱，但是任正非依然表态，华为不会放弃海思半导体部门。

地平线官宣征程系列芯片发售，给车企带来一丝曙光。

Figma对大疆公司禁用，不妨碍大疆使用国产EDA替代。

比亚迪车规芯片也有陆续的技术性突破，并批量出货。

……

中国还有那么多努力的人在破局

中国也有很多骗子即将露馅

南京德科码半导体 科技 ，2015年成立，投资200亿，号称要做中国第一家IDM企业，2020年破产，欠薪欠款欠税。

成都格芯半导体晶圆厂，2017年成立，投资近700亿，发誓要成为大陆的“台积电”，2020年停工，遣散所有员工。

陕西坤同柔性半导体，2018年成立，投资超400亿，要成为世界第一的柔性半导体厂商，2020年停工停薪停产。

武汉弘芯半导体，2017年成立，投资超1280亿，购买ASML光刻机，请来行业巨擘蒋尚义，光刻机和配套设备买来后，甚至都未曾调试，2021年就遣散所有员工，项目烂尾。

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