Kenny's Blog

作者：alan   時間：2005-12-21 20:14:25  來自：www.chalayout.com

Wafer管芯數量及成本估算

一片wafer上die數量的估算方法
     
       die數量=π(R-X-Y)2  /(X*Y)          (1)

R      為wafer的半徑。
X,Y    是MASK（左下角在原點）的右上角坐標，X,Y尺寸包括劃片槽，緩衝區等尺寸   
π     3.14
註：上式中的2是2次平方
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舉例：  Alan是XX1234（採用XXIC 0.6um DPDM 工藝設計）項目的PM，他的BOSS要求粗
        略核算該芯片每顆  裸片的成本。

Alan馬上action!

Alan先從layout engineer Jarry 那裡得到XX1234』size(890um,890um)，又打電話
給foundry ,得到一片Wafer的報價為3千RMB。
然後Alan開始計算：

因為劃片槽由foundry 處理，所以 
(X,Y)的坐標估算為 （1000um,1000um）
採用6吋wafer       R=75000um
 
上述數據帶入（1）式得：

          die數量＝3.14(75000-1000-1000)2/(1000*1000) =16733.06
                                
芯片顆數為16733顆，每顆成本為3000元/16733=0.179元，每顆17.9分，成本這麼低，
Alan很高興，拿起電話馬上要報告BOSS，但忽然一想，還沒考慮wafer邊緣等損耗，及
測試損耗（還好，差點漏了這些，要是估價過低，造成sales們的被動，非挨BOSS踢
不可！Alan暗自慶幸）。因此Alan開始第二步估算芯片的成品率，按照以往的經驗打個
9.5折吧！Alan馬上拿起計算器，飛快地得到總數為16733*95％＝15896顆。Alan這時腦
子裡總有個東東在一閃一閃的，據市場部反映這顆芯片很多家都在做，可出來的東東沒幾
家叫得響的，而且價格戰愈演愈烈，每顆IC的利潤都是以分計算的，Alan倒吸了一口涼
氣，看來這個東東是塊硬骨頭啊!於是Alan打電話給負責這個項目的Circuit Engineer Tom, 
沒等Alan開口，Tom就訴起苦來，哥們，別看這是個小東東，可折騰死我了，純MOS
模擬電路，手上的Model又不可靠（這點Alan很理解，國內的foundry的model幾乎不可
信，當他做第一個項目的時候，設計一個555振盪器，迷信他們給的model,結果放電電阻
的仿真結果居然比計算的大了10倍，他痛苦了好多天，就按model去做了，等流片出來
後，時鐘頻率居然慢了10倍，氣得他直FUCK!），我只能靠手工計算。唉！即使我的設
計完全正確，這foundry的工藝要是飄來飄去我可沒轍了，而且這裡有個濾波器對Vt等
某些工藝參數非常敏感!……Alan 聽完Tom的抱怨！嘿嘿的壞笑了幾聲！看來這個產品
跟工藝密切相關啊！後續測試工作肯定折磨死Tom，尤其批量生產時不同時期出來芯片
的成品率可能會出現反覆！Alan為了防止被BOSS的kick，決定來個保守的算法,到底打
幾折呢？這讓他很難估計！ 這時BOSS過來了，hi, Alan, 我昨天看到crocodile打八折，
我就買了這件，說這把那咧著嘴的crocodile指給Alan看. Alan沖它嘿嘿的壞笑起來，BOSS
不自然地走開了！

好個八折，好個八折！
Alan立刻搞定了XX1234的成本估算：

      芯片成品率   16733*80％＝13386（顆）   
      每顆裸片成本 300000/13386=22.41（分）

其實一片wafer上die數量的估算，最終目的也就是芯片的成本核算，其中成品率的核算
要靠工程師的經驗來感覺！（這裡暫時忽略測試等成本）。例如國內的0.6u工藝線，要
是做CMOS digital低端產品，成品率大概在96％左右，當然，這不是絕對。

以上內容，僅供參考。

感謝發明公式(1)的人！同時也感謝我的啟蒙老師──老葉，是他告訴了我這條公式！


補充：今天利用上式估算一個2mm*20mm的芯片在8吋和六寸上面的die的顆數，結果讓我很吃驚。
上面的公式時，對於小尺寸的IC是很有用的，因為它直接裁掉了wafer邊緣的距離X+Y，而wafer
本身的周邊幾毫米裡的die通常失效很嚴重，所以利用上式比較準。但對於大的die(20mm*2mm)，
肯定會出現問題，由於老總要準確的結果評估成本，我不得不在8英吋和6英吋的wafer裡畫了一
下，數出理論die分別為676和355。有興趣的同志可以比較一下公式算出的結果。想一想有什麼
好辦法去修正！

                  
                                                                Alan 
                                                            2004年4月6日