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如何做一个懂芯片的产品经理

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发表于 2022-3-11 17:12:21 | 显示全部楼层 |阅读模式

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来源:转载自公众号「钟林谈芯」,作者钟林,谢谢 。
不是所有的产品经理都叫芯片产品经理。 冰火两重天,好的产品经理为公司创造价值,不好的产品经理消耗公司资源和错失商业机会。要成为一个合格的芯片设计公司产品经理,实属不易。没有10年的学习和积累,很难成为一个真正可以去市场冲杀的产品经理。我跟研发说,三伍微有一个很大的优势,就是产品定位和规划非常精准。量产的产品已经开始起量,而且做到差异化。什么叫起量?就是一颗量产芯片每月出货要达到KK级。三伍微的研发费用利用率非常高,在国内射频前端芯片行业估计没有公司能做到这个水平。我相信,三伍微已研发出来的WIFI FEM将成为行业的经典产品,将在这个WIFI射频前端领域留下浓重的一笔。在此,不做过多介绍,让市场去见证。芯片设计公司的产品经理要懂芯片技术,要懂芯片应用,要懂市场和销售,要懂生产运作,要懂财务和会计,还要懂芯片品质管理。 如何做一个懂芯片品质管理的产品经理呢?需要做到三点:1、有正确的芯片质量理念2、有完整的芯片质量体系思维3、有专业的芯片质量知识
(一)有正确的芯片质量理念

质量是企业的生命,质量是品牌的基础。正确的芯片质量理念有助于芯片质量管理。质量是生产出来的,不是检验出来的。 ——威廉戴明产品质量首先是设计出来的,其次才是制造出来的,质量控制应该从制造阶段进一步提前到设计阶段。 ——田口玄一对于产品质量来说,不是100分就是0分。 ——松下幸之助20世纪是生产率的世纪,21世纪是质量的世纪。 ——约瑟夫朱兰在芯片行业,体会最深的是芯片产品质量首先是设计出来的,其次才是制造出来的。设计是对性能和质量的定位,定位不同,标准不同。好和坏,是最原始的质量定位;好和优,是对客户和市场的质量定位。我们交付给客户的芯片产品一定是好的产品和有质量保障的产品,对质量的要求不同,对芯片设计的要求也就不同。芯片质量不只是功能上的好和坏,芯片质量有一系列的标准和要求,有些客户需要,有些客户不需要,产品经理在规划和定义产品的时候就要认识到产品要对应的目标客户和市场。一般来说,质量要求的提高意味着成本的提升和研发难度的增加,以及对供应链的要求更高。
(二)有完整的芯片质量体系思维

质量体系包含一套专门的组织机构,具备了保证产品或服务质量的人力、物力,还要明确有关部门和人员的职责和权力,以及规定完成任务所必需的各项程序和活动。因此质量体系是一个组织落实有物质保障和有具体工作内容的有机整体。质量体系按体系目的可分为质量管理体系和质量保证体系两类,企业在非合同环境下,只建有质量管理体系;在合同环境下,企业应建有质量管理体系和质量保证体系。芯片设计公司一般申请ISO9001,芯片生产企业需要申请ISO14001。ISO9000质量体系认证是由国家或政府认可的组织以ISO9000系列质量体系标准为依据进行的第三方认证活动,以绝对的权力和威信保证公开、公正、公平及相互间的充分信任。ISO9001:2008标准是根据世界上170个国家大约100万个通过ISO9001认证的组织的8年实践,更清晰、明确地表达ISO9001:2000的要求,并增强与ISO14001:2004的兼容性。ISO/TS16949是国际汽车行业的技术规范,是基于ISO9001的基础,加进了汽车行业的技术规范。此规范完全和ISO9000:2000保持一致,但更着重于缺陷防范、减少在汽车零部件供应链中容易产生的质量波动和浪费。芯片产品经理的工作贯穿整个过程,从芯片定义和设计,到芯片生产,最后到芯片交付。整个过程也涉及到质量的落实和保障,所以芯片产品经理必须具备完整的芯片质量体系思维,并要关注到每个节点的质量管理,落实和保障质量。为了匹配到对应的质量标准和要求,芯片产品经理从一开始就需要跟研发设计人员沟通,落实设计方案;其次选择对应的晶圆厂和封测厂,以及基板和框架等供应商。在芯片产品设计之初,测试方案的落实也是质量管理的保障。芯片设计往往只考虑设计,没有提前考虑到框架和打线,让产品研发陷于困境,为了解决问题和快速推出产品,有时会容忍质量隐患去获得量产机会。
(三)有专业的芯片质量知识

对于芯片初创公司,每一步都很难。好不容易做出产品,要先跟竞品比性能;性能优于竞品,接下来要比价格;价格又有优势,客户却会担心产品供货能力;当拍着胸脯说服客户和保证供货没问题,客户又会担心产品可靠性有问题。性能、价格、交货,这些都是看得见的。那么可靠性呢,看得见还是看不见?可靠性是芯片质量的重要部分,也是华为这类大客户最关心和最重视的部分。一般的芯片客户判断产品可靠性是基于市场有哪些客户在量产,有多少出货量,有没有出现品质问题。华为这类大客户判断芯片产品可靠性是基于芯片质量知识,是基于自己的经验和科学的可靠性测试结果。芯片测试包括IC性能指标测试和IC可靠性测试。 为了更好的理解芯片品质管理,引入三个名词:品质、质量、可靠性。品质 属于定性分析,主要是主观的因素,评价标准或判断是主观的,可以用于人和物。
质量(Quality) 就是产品性能的测量,它回答了一个产品是否合乎规格(SPEC)的要求,是否符合各项性能指标的问题。
可靠性(Reliability) 则是对产品耐久力和耐环境条件的测量,它回答了一个产品生命周期有多长和能经受怎么样的环境考验。因此,我个人做个定义: IC品质=IC质量+IC可靠性产品经理对芯片品质的定位,也是对芯片质量和可靠性的定位。在定义和设计产品之前,要考虑到性能指标的测试范围,既要考虑一致性,也要考虑生产良率,同时要兼顾可靠性测试要求。最终对应到目标市场和目标客户。可靠性(Reliability)的问题相对而言比较棘手,产品能用多久?能适用什么样的工作环境?Who know。为了解决这个问题,人们制定了各种各样的标准,如: JESD22-A108-A、EIAJED- 4701-D101,注:JEDEC(Joint Electron Device Engineering Council)电子设备工程联合委员会,著名国际电子行业标准化组织之一;EIAJED:日本电子工业协会,著名国际电子行业标准化组织之一。芯片可靠性测试 主要分为 环境测试 寿命测试 两个大项:环境测试 包含:1、机械测试(振动测试、冲击测试、离心加速测试、引出线抗拉强度测试和引出线弯曲测试)2、引出线易焊性测试3、温度测试(低温、高温和温度交变测试)4、湿热测试(恒定湿度和交变湿热)5、特殊测试(盐雾测试、霉菌测试、低气压测试、静电耐受力测试、超高真空测试、核辐射测试,浪涌测试)
寿命测试 包含:1、长期寿命测试(长期储存寿命和长期工作寿命)2、加速寿命测试(恒定应力加速寿命、步进应力加速寿命和序进应力加速寿命)
下面从四个方面来介绍芯片产品可靠性等级测试项目: 稳健性测试项目、使用寿命测试项目、环境测试项目、耐久力测试项目
1、稳健性测试项目(Robustness testitems): ESD :包括ESD-HBM(JESD22-A114)、ESD-MM(JESD22-A115)、ESD-CDM(JESD22-C101)Latch-up :电流测试:±200mA,电压测试:1.5*VDDmax,参考标准:EIA/JEDEC
2、使用寿命测试项目(Life test items): HTOL :高温操作生命周期实验(High TemperatureOperating Life)目的:评估芯片产品在超热和超电压情况下一段时间的耐久力。测试条件:125℃,1.1VCC,动态测试失效机制:电子迁移,氧化层破裂,相互扩散,不稳定性,离子玷污等。参考标准:125℃条件下,1000小时测试通过,芯片产品可以保证持续使用4年,2000小时测试通过可以持续使用8年。150℃/1000小时测试通过,保证持续使用8年,2000小时则是28年。
具体测试条件和参考结果可以使用以下标准:JESD22-A108-AEIAJED-4701-D1013、环境测试项目(Environmental testitems) 环境测试项目包括:Pre-con、THB、HAST、PCT、TCT、TST、HTST、Solderability Test、Sloder Heat Test.
(1) Pre-con :预处理测试(precondition test)目的:测试模拟/射频类芯片在使用之前在一定湿度、温度条件下存储的耐久力。测试流程:1)、超声扫描(scanning acoustic microscopy)2)、高低温循环(temperaturecycling):-40℃~80℃,5次循环测试。3)、烘烤(baking):125℃,24小时测试4)、浸泡(soaking):85℃/85%RH/168hrs,储运时间至少5年以上。5)、回流焊(Reflow):240℃(-5℃)/225℃(-5℃)/3次(Pb-Sn),245℃(-5℃)/250℃(-5℃)/3次(Lead-free)(2) THB :加速式温湿度及偏压测试(Temperature Humidity Bias Test)目的:测试芯片产品在高温、高湿、偏压条件下对湿气的抵抗能力,加速产品失效进程。测试条件:85℃/85%RH,1.1VCC,静态偏压测试失效机制:电解腐蚀
具体测试条件和参考结果可以使用以下标准:JESD22-A101-DEIAJED-4701-D122
(3) HAST :高温速温湿度及偏压测试(Highly Accelerated Stress Test)目的:测试芯片产品在偏压、高温、高湿、高气压条件下对湿度的抵抗能力,加速产品失效过程。测试条件:130℃/85%RH/2.3atmos,1.1VCC,静态偏压测试失效机制:电离腐蚀,封装密封。具体测试条件和参考结果可以使用以下标准:JESD22-A110(4) PCT :高压蒸煮测试(Pressure Cook Test)目的:测试芯片产品在高温、高湿、高气压条件下对湿度的抵抗能力,加速其失效过程。测试条件:130℃/85%RH/2atmos,1.1VCC,静态测试失效机制:化学金属腐蚀,封装密封性具体测试条件和参考结果可以使用以下标准:JESD22-A102EIAJED-4701-B123
HAST与THB的区别在于温度更高,考虑到压力因素,实验时间可以缩短,而PCT不加偏压,但湿度增大。 (5) TCT :高低温循环测试(Temperature Cycling Test)目的:测试芯片产品中具有不同热膨胀系数的金属之间的界面的接触良率。通过循环流动的空气从高温到低温重复变化来测试。测试条件:-55℃~125℃或者-65℃~150℃失效机制:电介质的断裂,导体和绝缘体的断裂,不同界面的分层。具体测试条件和参考结果可以使用以下标准:JESD22-A104-AEIAJED-4701-B131(6) TST :高低温冲击测试(Thermal Shock Test)目的:测试芯片产品中具有不同热膨胀系数的金属之间的界面的接触良率。通过循环流动的液体从高温到低温重复变化来测试。测试条件:-55℃~125℃或者-65℃~150℃失效机制:电介质的断裂,材料的老化,导体机械变形。
具体测试条件和参考结果可以使用以下标准:JESD22-B106EIAJED-4701-B141TCT与TST的区别在于TCT偏重于封装package的测试,而TST偏重于晶圆Wafer的测试。 (7) HTST :高温储存测试(High Temperature Storage Life Test)目的:测试芯片产品在实际使用之前在高温条件下存储的时间长度。测试条件:150℃失效机制:化学和扩散效应,Au-Al共金效应具体测试条件和参考结果可以使用以下标准:JESD22-A103EIAJED-4701-B111(8) Solder :可焊性测试(Solderability Test)目的:测试芯片leads在粘锡过程中的易操作性和可靠性测试条件:蒸汽老化8小时,浸入245℃锡盆中5秒。失效标准:至少95%良率
具体测试条件和参考结果可以使用以下标准:JESD22-B102(9) SHT :焊接热量耐久测试(Soldier Heat Resistivity Test)目的:测试芯片产品对瞬间高温的敏感度测试条件:浸入260℃锡盆中10秒失效标准:根据电测试结果
具体测试条件和参考结果可以使用以下标准:EIAJED-4701-B106
4、耐久性测试项目(Endurance test items) (1)   周期耐久性测试(Endurance Cycling Test)目的:测试非挥发性memory芯片产品在多次读写后的持久性能测试条件:室温或者更高,每个数据的读写次数达到100K~1000K。参考标准:MIT-STD-883E Method1033
(2)   数据保持力测试(Data Retention Test)目的:测试在重复读写之后,加速非挥发性memory芯片存储节点的电荷损失。测试条件:高温条件下将数据写入memory存储单元后,多次读取验证单元中的数据。参考标准:MIT-STD-883E Method1008.2、MIT-STD-883E Method 1033
可靠性测试 又分为 :封装可靠性 芯片产品可靠性

封测厂在工程批的时候会做Pre-con测试,其他测试项取决于芯片厂家选择做与否。

上面是射频前端芯片产品的主要可靠性测试项目,其他类芯片产品测试项也大致相同。
电子行业的不同标杆客户对可靠性测试项目和具体测试要求还是有差别的,由于篇幅太长,下次介绍,欢迎交流。

备注:部分内容来自百度文库


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