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射频芯片工程师需要面临的技术难题有哪些?
2021-10-08

  射频芯片工程师在我国是一个比较小众的行业,从业者人数并不多。但是对于集成电路行业而言,射频芯片工程师绝对是非常重要的一个职业。因为只要一个设备想发射信号出去或者是接收信号进来,就必须依靠射频前端模块,那就必须有射频芯片工程师的参与。

  射频芯片工程师是一个相对而言难度较高的职业,也是大家经常说的靠吃“经验”的一个职业。因为即使对于理论基础特别扎实的新入行者来说,也需要大量实操经验的积累,才能设计出性能可靠的芯片。

  射频芯片工程师

  “经验”这种东西说起来似乎很玄妙。但是,对于射频芯片工程师来说,具体来看无非就是工艺制程、模型准确性、版图布局和芯片封装这几个难题。

  先说工艺制程吧。目前,集成电路行业经常用到的工艺有砷化镓、氮化镓、绝缘体上硅、普通硅基工艺等。虽然设计同一个模块的时候基本理论是一样的,但如果采用不同的工艺制程,在整个设计过程中区别还是相当大的。一模一样的版图,两种不同的工艺,出来的芯片其性能有着显著的差异。即使是同一个工艺,在不同的晶圆上,产出的不同芯片,其性能也会存在差异。如何了解这些差异并解决同一工艺的温度角、工艺角问题,对于射频芯片工程师来说绝对是一大难题。

  再说模型的差异吧。晶圆厂会针对自家的工艺制程,给出所有的模型参数,但是这些模型参数是否准确呢?答案是否定的。即使是台积电这种大厂,其工艺的模型或许在低频小信号的时候比较精准,一旦到高频或者说一旦涉及到大信号,模型参数根本不准。想获取模型的偏差,只能依靠不停地测试。

  只要是接触过芯片设计的人,都会知道这么一个道理:前仿和最后的芯片差的十万八千里,而后仿也绝对不可能涵盖实际芯片中所有的寄生效应。尤其是射频芯片,芯片上各种寄生电阻、寄生电容,直接影响到芯片性能,如何对版图布局才能最大程度减小寄生效应带来的负面影响,是令每一个射频芯片工程师都头疼的难题。

  射频芯片工程师

  最后说说封装。裸片测试和封装测试,两者之间的差异可能非常巨大。所以,如何保证芯片在封装之后依然性能优越,也是困扰很多射频芯片工程师的难题。

  射频芯片工程师在设计芯片的每一步骤里,都面临着很多的问题,很多的挑战。当然,也是由于这些奇妙问题的存在,才让这份工作充满了乐趣。

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