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汽车发展这么久 为何倒车影像像素这么渣
[导读]汽车发展史很悠久，但是倒车像素很低，原因如下，考虑到倒车影像是外置式的摄像头，面对外部的恶劣环境，所以对可靠性要求非常的高，尤其在晚上，如果画面越清晰。分辨率过高则会使传输速度越慢，这从而产生延迟的现象，那么发生事故的概率将大大上升了。这么做的目的就是为了两个字：安全。
　　汽车发展史本文引用地址:
　　1886年
　　卡尔&奔驰成功发明了世界上第一辆三轮汽车，行驶速度为每小时18公里。
　　1889年
　　戴姆勒将制动鼓装在后轮上，并绕上钢缆才构成了所谓的制动装置，刹车系统正式诞生。
　　1903年
　　玛丽&安德森发明了汽车雨刷。
　　1914年
　　美国人戈特洛布&霍尔德发明了汽车喇叭。
　　1925年
　　空调进入到汽车里。
　　1951年
　　汽车首次加入了暖风，并把收音机加入车内。
　　1952年
　　汽车安全气囊问世，提高了行车安全。
　　1959年
　　汽车安全带诞生。
　　1978年
　　ABS的问世，将安全上升到一个新的高度。
　　1979年
　　汽车电动座椅问世，大大的提高了便捷性。
　　1981年
　　汽车导航的诞生，车辆提高了行车效率。
　　1991年
　　发明了网络摄像头...汽车倒车影像进入千家万户。
　　2012年
　　诺基亚发布了旗下的旗舰拍照手机808...拍照能力4100万像素。
　　那么问题来了...
　　科技这么发达，为什么倒车影像的像素那么低呢?
　　我们先来看看倒车影像用的是什么感光元器件，市面上大部分都是采用CCD和CMOS两种，CCD成像质量好，但是制造工艺复杂，成本高于CMOS，特别是大型CCD，价格非常高昂。同时，大部分的车型是采用CMOS的感光原件。这几年来，CCD是从30万像素开始起步的，大家能明白为什么像素那么低了吧。
　　考虑到倒车影像是外置式的摄像头，面对外部的恶劣环境，所以对可靠性要求非常的高，尤其在晚上，如果画面越清晰。分辨率过高则会使传输速度越慢，这从而产生延迟的现象，那么发生事故的概率将大大上升了。这么做的目的就是为了两个字：安全。
　　如果想要安装倒车影像 一定要门当户对
　　对于想安装倒车影像的朋友们需要注意，不是所有倒车影像都通用的，比如SUV车型就不太适合轿车的倒车影像，适用于MPV、SUV、小型轿车倒车影像主流品牌有：车载领航员、法雷奥、博世、三微、雷兽、二狼神、路标等。
　　倒车影像的三条线 可不是为了好看而设计的
　　挂入倒档时倒车影像会自动启动，大屏幕上出现可视，分绿、黄、红三条参照线，指示距离分别为：绿线:是500厘米;蓝线:是300厘米;黄线:是100厘米;红线:是50厘米。 (每个品牌会有差异)特别说明：红线到底部一半时，约是30厘米。自己可根据经验灵活使用，停车时不要超过红线，即使有倒车影像也要看下两个后视镜，这才是眼观六路的老司机。
　　如果有倒车影像还发生事故，怪我喽
　　刚才提到倒车时需要看后视镜，倒车影像的盲区究竟在哪里?在车身的左后侧，直到超出车身150mm宽时，影像中完全看不到障碍物了。虽然在倒车影像中无法看到障碍物，但汽车后视镜中，除了车内后视镜无法观察到障碍物，左右两侧的后视镜均能清楚看到障碍物。在后方60度以外的范围就算是汽车盲区。另外，在使用倒车辅助功能时，不要忽略用后视镜观察周围路况。
　　倒车影像不正常工作 怎么破
　　因为地域习惯的不同，有部分车型在发动机发动之后，输出电压干扰较大，给倒车灯供电不是纯直流供电，而是叠加了一个脉冲信号在上面，如果倒车摄像头不带滤波器(也有人叫整流器)，摄像头供电线直接在倒车灯上，则因为工作电压极不稳定导致摄像头工作不正常，输出的视频信号也就不正常，因此在主机上看到的是有严重干扰、抖动，或是不切换倒车画面。
　　解决方案：加装继电器(继电器串接在常火与倒车摄像头电源之间，用倒车灯电源来控制继电器开关)，加继电器后一般可解决以上问题。
跟上汽集团合作陆续发布了四款互联网汽车之后，阿里巴巴最近又投资了一家设计和制造车载抬头显示器(HUD)的瑞士公司 WayRay，投资金额达 1800 万美元。......关键字：
北京时间4月5日晚间消息，未来三周内，英国创业公司Oxbotica将在伦敦格林尼治(Greenwich)测试其研发的自动驾驶公交车。届时，将有约100名消费者有幸亲自体验该测试服务。据Oxbotica称，报名参加测试的人数已超过5000......关键字：
飞行汽车一直是人们梦寐以求的一种交通工具。越来越多的人受不了越来越堵的路面。但要飞行汽车似乎一直只存在于人们的梦想当中，或者酷炫的概念视频里。现在，终于有人要让梦想照进现实了&&当然，这也是......关键字：
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热门关键词关于肉夹馍和良率那点事儿|半导体行业观察8 months ago22收藏分享举报文章被以下专栏收录最有深度的半导体媒体，实时、专业、原创、深度{&debug&:false,&apiRoot&:&&,&paySDK&:&https:\u002F\u002Fpay.zhihu.com\u002Fapi\u002Fjs&,&wechatConfigAPI&:&\u002Fapi\u002Fwechat\u002Fjssdkconfig&,&name&:&production&,&instance&:&column&,&tokens&:{&X-XSRF-TOKEN&:null,&X-UDID&:null,&Authorization&:&oauth c3cef7c66aa9e6a1e3160e20&}}{&database&:{&Post&:{&&:{&isPending&:false,&contributes&:[{&sourceColumn&:{&lastUpdated&:,&description&:&摩尔精英旗下的新媒体平台“半导体行业观察”(微信公众号：icbank)，专注观察全球半导体行业最新资讯、技术前沿、发展趋势。30万半导体精英的共同选择！\n\n欢迎订阅摩尔精英旗下更多公众号：摩尔精英MooreRen、摩尔芯闻MooreNEWS&,&permission&:&COLUMN_PUBLIC&,&memberId&:,&contributePermission&:&COLUMN_PUBLIC&,&translatedCommentPermission&:&all&,&canManage&:true,&intro&:&最有深度的半导体媒体，实时、专业、原创、深度&,&urlToken&:&MooreRen&,&id&:14013,&imagePath&:&v2-a276e8fdcf77c.jpg&,&slug&:&MooreRen&,&applyReason&:&0&,&name&:&半导体行业观察&,&title&:&半导体行业观察&,&url&:&https:\u002F\u002Fzhuanlan.zhihu.com\u002FMooreRen&,&commentPermission&:&COLUMN_ALL_CAN_COMMENT&,&canPost&:true,&created&:,&state&:&COLUMN_NORMAL&,&followers&:12420,&avatar&:{&id&:&v2-a276e8fdcf77c&,&template&:&https:\u002F\u002Fpic1.zhimg.com\u002F{id}_{size}.jpg&},&activateAuthorRequested&:false,&following&:false,&imageUrl&:&https:\u002F\u002Fpic1.zhimg.com\u002Fv2-a276e8fdcf77c_l.jpg&,&articlesCount&:520},&state&:&accepted&,&targetPost&:{&titleImage&:&https:\u002F\u002Fpic2.zhimg.com\u002Fv2-a6133bad3040f8ecc4abd6ef3e4390d6_r.jpg&,&lastUpdated&:,&imagePath&:&v2-a6133bad3040f8ecc4abd6ef3e4390d6.jpg&,&permission&:&ARTICLE_PUBLIC&,&topics&:[,90561],&summary&:&来源：内容来自思享国for开源硬件\n \n \n \n ，作者 秦大卫，感谢大卫深入浅出的介绍 ，谢谢。\n \n \n \n \n \n \n 那天，买了一个肉夹馍吃，吃了肚子疼，上了好几次厕所。回去找老板理论，老板说，昨天我卖出去一百个馍，只有你一个人反应肚子疼，你是想讹我吧！我…&,&copyPermission&:&ARTICLE_COPYABLE&,&translatedCommentPermission&:&all&,&likes&:0,&origAuthorId&:0,&publishedTime&:&T17:44:54+08:00&,&sourceUrl&:&&,&urlToken&:,&id&:3214100,&withContent&:false,&slug&:,&bigTitleImage&:false,&title&:&关于肉夹馍和良率那点事儿|半导体行业观察&,&url&:&\u002Fp\u002F&,&commentPermission&:&ARTICLE_ALL_CAN_COMMENT&,&snapshotUrl&:&&,&created&:,&comments&:0,&columnId&:14013,&content&:&&,&parentId&:0,&state&:&ARTICLE_PUBLISHED&,&imageUrl&:&https:\u002F\u002Fpic2.zhimg.com\u002Fv2-a6133bad3040f8ecc4abd6ef3e4390d6_r.jpg&,&author&:{&bio&:&摩尔精英.创始人兼CEO&,&isFollowing&:false,&hash&:&a041bc84af3b04f2298645&,&uid&:488500,&isOrg&:false,&slug&:&jyzzzz2012&,&isFollowed&:false,&description&:&Linkedin主页：https:\u002F\u002Fcn.linkedin.com\u002Fin\u002Fjyzhang8 个人微信：MooreRen001摩尔精英(http:\u002F\u002FMooreElite.com)是领先的半导体专业服务平台，重构半导体基础设施，让中国没有难做的芯片。旗下业务包括“芯片设计服务、流片封测服务、半导体招聘、媒体研究”。覆盖包括“IC设计、EDA\u002F IP、晶圆代工、封装测试、半导体设备与材料、方案设计、分销代理”等半导体全产业链1500多家企业和50万专业用户，掌握半导体行业精准大数据。目前员工150人，分布在上海、北京、深圳、西安、成都等地。&,&name&:&张竞扬 摩尔精英&,&profileUrl&:&https:\u002F\u002Fwww.zhihu.com\u002Fpeople\u002Fjyzzzz2012&,&avatar&:{&id&:&v2-5e305b94f675efe2d64427&,&template&:&https:\u002F\u002Fpic4.zhimg.com\u002F{id}_{size}.jpg&},&isOrgWhiteList&:false,&isBanned&:false},&memberId&:,&excerptTitle&:&&,&voteType&:&ARTICLE_VOTE_CLEAR&},&id&:696208}],&title&:&关于肉夹馍和良率那点事儿|半导体行业观察&,&author&:&jyzzzz2012&,&content&:&\u003Cp\u003E\n
来源：内容来自思享国for开源硬件\n
，作者 秦大卫，感谢大卫深入浅出的介绍 ，谢谢。\n
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那天，买了一个肉夹馍吃，吃了肚子疼，上了好几次厕所。回去找老板理论，老板说，昨天我卖出去一百个馍，只有你一个人反应肚子疼，你是想讹我吧！我说我不想诬赖你，千真万确，中午我除了夹馍根本没吃别的东西。老板说，这样吧，我退你钱。我说，不行，你得有所改正，万一以后再发生同样问题怎么办？以后更严重，把小朋友吃坏怎么办？老板说，你看，我的整个工序十几道，供应商也好几个，有可能是面粉的问题，有可能肉，有可能辣椒坏了，也有可能我烤馍没烤熟，我怎么改进呢？而且，唯一一个坏的夹馍，还让你给吃了，我查也没法查啊！我说，你要不改，我以后再也不来你这里吃了！\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cnoscript\u003E\u003Cimg src=\&https:\u002F\u002Fpic4.zhimg.com\u002Fv2-de0d99a3a5c2f45ba6d131a2ad00ad05_b.jpg\& class=\&content_image\&\u003E\u003C\u002Fnoscript\u003E\u003Cimg src=\&data:image\u002Fsvg+utf8,&svg%20xmlns='http:\u002F\u002Fwww.w3.org\u002FFsvg'%20width='0'%20height='0'&&\u002Fsvg&\& class=\&content_image lazy\& data-actualsrc=\&https:\u002F\u002Fpic4.zhimg.com\u002Fv2-de0d99a3a5c2f45ba6d131a2ad00ad05_b.jpg\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cp\u003E\n
各位，你们觉得下次我还会去这家店吃肉夹馍么？\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\n
好吧，为了给非专业人士讲明白半导体良率这件事儿，处心积虑想出了这么个故事。但道理是相通的，每个晶圆厂（夹馍店）都希望自己的良率（夹馍质量）越高越好，这样大家都愿意来它这里投片（吃夹馍）。而每个IC设计公司都希望自己的产品成本越低越好，而且客户不要退货。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\u003Cstrong\u003E\n
那么今天，我们就把晶圆，当做夹馍，来好好聊聊良率那些事儿。\n
\u003C\u002Fstrong\u003E\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\n
我们知道，每一片晶圆上，都同时制造数量很多的芯片。例如下面这张图，但是，不同的芯片有不同的大小。大的Soc芯片，有可能一片晶圆上只有几百个甚至几十个芯片。而小的芯片，一个晶圆可以有成千上万颗。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cnoscript\u003E\u003Cimg src=\&https:\u002F\u002Fpic3.zhimg.com\u002Fv2-5e546a2cfac56ee78fb2_b.jpg\& class=\&content_image\&\u003E\u003C\u002Fnoscript\u003E\u003Cimg src=\&data:image\u002Fsvg+utf8,&svg%20xmlns='http:\u002F\u002Fwww.w3.org\u002FFsvg'%20width='0'%20height='0'&&\u002Fsvg&\& class=\&content_image lazy\& data-actualsrc=\&https:\u002F\u002Fpic3.zhimg.com\u002Fv2-5e546a2cfac56ee78fb2_b.jpg\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cp\u003E\n
我们把每一颗芯片看做一个肉夹馍，那么一片晶圆上这么多“肉夹馍”，有多少质量过关的“肉夹馍”，这个比例就是晶圆测试阶段的良率。就如上面那个例子讲的，老板一天卖出去一百个夹馍，只有一个是坏的。那么良率就是99%。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\u003Cstrong\u003E\n
那么，这个良率和什么有关呢？一般来说，主要和下列因素相关。\n
\u003C\u002Fstrong\u003E\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\n
1.生产工艺：生产工艺包括生产条件（厂房，设备，材料），工艺水平，工艺经验与管理。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\n
2.产品设计方法：我们这里讲的是可制造性设计问题。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\n
3.测试方法：测试技术与管理。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\n
那么我们详细讲一下：\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\u003Cstrong\u003E\n
生产工艺。\n
\u003C\u002Fstrong\u003E\n
\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\n
晶圆的生产工艺是非常复杂的，整个流片过程包含光刻、蚀刻、化学气相沉积、物理气相沉积、离子注入以及炉管等几百甚至上千步骤，需要单次或者多次进入不同的机台，这个可比肉夹馍的工艺复杂多了！每个步骤，都有可能导入缺陷。那么问题来了，客户在选择晶圆厂以及工艺的时候，还没有流过片，怎么知道这家晶圆厂好不好，这个工艺稳定不稳定，怎么预估自己的产品的良率和成本呢？\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\n
事实上，晶圆厂会给客户提供一个D0值（平均缺陷密度）以用来表征这个工艺的良率水平。根据这个Do值以及特定的计算公式（不同的晶圆厂可能提供不同的计算公式），可以提前预测产品的大概良率。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\n
听上去是不是很神奇？那么这个Do是什么呢？又是怎么预测良率的呢？\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\n
其实D0就是表征这个工艺在晶圆单位面积上产生缺陷的概率。D0的推导是十分复杂的。但我们可以把这个概念简单化来理解它是一个什么东西，比如，一个肉夹馍，会夹100个肉丁，而100个肉丁里，会有1个肉丁是变质的。我们把这个缺陷密度看做0.01（1%）。另外一家店，同样100个肉丁里，会有10个是变质的，那么缺陷密度相对就是0.1（10%）。那么哪家的夹馍好呢？当然是0.01 要好于0.1. 一般来说，D0越小，表示这个工艺越成熟，良率越高。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\n
当然，晶圆厂会不断完善和改进工艺，D0一般从刚开始研发到成熟量产的两年过程中会不断降低。下面请看32nm和22nm工艺当初的D0发展趋势。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cnoscript\u003E\u003Cimg src=\&https:\u002F\u002Fpic3.zhimg.com\u002Fv2-2f473b230ca6b_b.jpg\& class=\&content_image\&\u003E\u003C\u002Fnoscript\u003E\u003Cimg src=\&data:image\u002Fsvg+utf8,&svg%20xmlns='http:\u002F\u002Fwww.w3.org\u002FFsvg'%20width='0'%20height='0'&&\u002Fsvg&\& class=\&content_image lazy\& data-actualsrc=\&https:\u002F\u002Fpic3.zhimg.com\u002Fv2-2f473b230ca6b_b.jpg\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cp\u003E\n
问题来了，良率只和D0有关吗？\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\n
非也非也！我们再回到那个夹馍，100个肉丁里，有一个是坏的。如果我们切100份，坏的肉丁影响了一份，那么良率就是99%。如果我们把馍切1000份呢？那么那个坏的肉丁还是只影响一份，但这时良率就变成99.9%了。我们把每一份想象成一个芯片，那么芯片的面积越大，良率就越低。其实，换句更通俗的话讲，这和战争中胖子比瘦子更容易中弹是一个道理吧。请看下图关于D0、芯片面积和良率的关系：\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cnoscript\u003E\u003Cimg src=\&https:\u002F\u002Fpic1.zhimg.com\u002Fv2-5ac24f2dbdf77b2376760_b.jpg\& class=\&content_image\&\u003E\u003C\u002Fnoscript\u003E\u003Cimg src=\&data:image\u002Fsvg+utf8,&svg%20xmlns='http:\u002F\u002Fwww.w3.org\u002FFsvg'%20width='0'%20height='0'&&\u002Fsvg&\& class=\&content_image lazy\& data-actualsrc=\&https:\u002F\u002Fpic1.zhimg.com\u002Fv2-5ac24f2dbdf77b2376760_b.jpg\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cp\u003E\n
关于神奇的D0，讲到这里结束了吗？还没有哦，大家要注意，对于芯片里Logic（逻辑）电路和SRAM（静态存储器）电路，D0是不一样的！为什么呢？因为SRAM的密度要比Logic大得多，那么同样是掉一颗缺陷，落在Logic区域的，可能就掉在空地上了，而掉在SRAM区域的，很可能影响电路。所以，晶圆厂针对Logic和SRAM提供不同的D0值，在预测目标良率的时候要根据芯片里面SRAM和Logic的面积比例综合考量哦。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\n
试想，如果天上掉下来一颗石头，哪里伤亡更惨重呢？\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cnoscript\u003E\u003Cimg src=\&https:\u002F\u002Fpic1.zhimg.com\u002Fv2-c6aaeb212ae326e41c528_b.jpg\& class=\&content_image\&\u003E\u003C\u002Fnoscript\u003E\u003Cimg src=\&data:image\u002Fsvg+utf8,&svg%20xmlns='http:\u002F\u002Fwww.w3.org\u002FFsvg'%20width='0'%20height='0'&&\u002Fsvg&\& class=\&content_image lazy\& data-actualsrc=\&https:\u002F\u002Fpic1.zhimg.com\u002Fv2-c6aaeb212ae326e41c528_b.jpg\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cp\u003E\u003Cstrong\u003E\n
二、产品设计方法\n
\u003C\u002Fstrong\u003E\n
\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\n
这里讲的设计方法，和良率息息相关的主要是可制造性设计（DFM）和可测试化设计（DFT）。可制造性，顾名思义，就是设计的时候要考虑到制造的因素。同样一个设计，版图不同的画法、元器件摆放方向、位置，都有可能影响到最终的良率。这是当工艺越来越先进，线宽越来越小时所带来的不可逃避的问题。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cnoscript\u003E\u003Cimg src=\&https:\u002F\u002Fpic3.zhimg.com\u002Fv2-709e711fda18f8f9bc93ecea85886db3_b.jpg\& class=\&content_image\&\u003E\u003C\u002Fnoscript\u003E\u003Cimg src=\&data:image\u002Fsvg+utf8,&svg%20xmlns='http:\u002F\u002Fwww.w3.org\u002FFsvg'%20width='0'%20height='0'&&\u002Fsvg&\& class=\&content_image lazy\& data-actualsrc=\&https:\u002F\u002Fpic3.zhimg.com\u002Fv2-709e711fda18f8f9bc93ecea85886db3_b.jpg\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cp\u003E\n
一般情况下，当工艺进入65nm及以下，晶圆厂就会提供可制造性设计规则供IC设计公司检查。但是一般认为65nm及45nm工艺，可制造性设计规则是供参考的。因为工艺足够成熟，可以不必在设计上花费很大的精力去遵守可制造性设计规则。但是到了28nm及以下，可制造性规则就是必须在设计过程中严格遵守了。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\n
DFT比较复杂，避免把大家讲糊涂，这里就先不详述了。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\u003Cstrong\u003E\n
三、测试方法\n
\u003C\u002Fstrong\u003E\n
\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\n
首先，需要强调一下，测试方法不会改变芯片本身的质量，不会因为不同的测试方法，将本身一个功能失效的芯片变成好的芯片。但是，经过优化的测试方法，可以在具有高测试覆盖率的前提下，控制成本又能降低在最终客户那里的DPPM(Defective Parts Per Million，表征质量的参数)，减少退货率。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\n
晶圆生产出来后，在出晶圆厂之前，要经过一道电性测试，称为晶圆可接受度测试（WAT）。这个测试是测试在切割道（Scribe Line）上的测试键（TestKey）的电性能。测试键通常设计有各种原件，例如不同尺寸的NMOS、PMOS、电阻、电容以及其他工艺相关的特性。这一道可以当做是初选。那些有严重生产问题从而使得测试键的电性能超出规格之外的晶圆会在这一道被筛选出来，报废掉。这一道报废掉的晶圆，因为还没有出货到客户手里，所以是不收取客户钱的，由晶圆厂自己吸收。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\n
WAT测试结束后，晶圆工艺就算完成。下一步就是来到测试厂这里进行测试。第一道晶圆切割前的测试我们称为CP (Chip Probing）, 因为这一道测试是在完整的晶圆上测的，用到的机台，我们称作Prober。每一个产品，都会有针对自己设计的Prober Card, 上面根据芯片的测试焊盘（Pad）的位置装有对应的测试探针及电路与测试台连接。每次测的时候，测试头从上面压下来，探针就会扎到Pad上，然后供电进行测试。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cnoscript\u003E\u003Cimg src=\&https:\u002F\u002Fpic2.zhimg.com\u002Fv2-de646af42ee4b0c90a709_b.jpg\& class=\&content_image\&\u003E\u003C\u002Fnoscript\u003E\u003Cimg src=\&data:image\u002Fsvg+utf8,&svg%20xmlns='http:\u002F\u002Fwww.w3.org\u002FFsvg'%20width='0'%20height='0'&&\u002Fsvg&\& class=\&content_image lazy\& data-actualsrc=\&https:\u002F\u002Fpic2.zhimg.com\u002Fv2-de646af42ee4b0c90a709_b.jpg\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cp\u003E\n
讲到这里，不得不提一下测试的成本问题。通常情况下，我们会发现，一个IC产品，测试的费用占了整体成本的很大一部分。所以，怎样将测试程式优化到简单而高效（达到必要的测试覆盖率），就是IC设计公司的测试工程师的工作了。测试程式越简化，需要的测试时间就短，测试成本就下降。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\n
一般，在CP阶段，为了节约成本，不会测到全部芯片的功能。比如，有一些需要用到昂贵测试机台的模拟功能测试，可能在CP阶段就被省略，放到后面的FT（Final Test）再进行。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\n
除了在测试程式上优化，在测试方法上优化也是大家一致在努力的方向。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\u003Cstrong\u003E\n
一般用到下面几个方法降低CP测试成本：\n
\u003C\u002Fstrong\u003E\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\n
1.在生产一段时间后，对于晶圆边缘的低良率芯片，直接忽略掉，不予采用。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\n
一般，我们拿到了一个产品的一定量的CP测试结果后，可以将结果堆叠。Wafer的周边，一些不完整的芯片或者因为过于靠近边缘均匀性受到影响的低良率芯片，直接在测试程式上删除。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cnoscript\u003E\u003Cimg src=\&https:\u002F\u002Fpic1.zhimg.com\u002Fv2-bc7ac458d4e_b.jpg\& class=\&content_image\&\u003E\u003C\u002Fnoscript\u003E\u003Cimg src=\&data:image\u002Fsvg+utf8,&svg%20xmlns='http:\u002F\u002Fwww.w3.org\u002FFsvg'%20width='0'%20height='0'&&\u002Fsvg&\& class=\&content_image lazy\& data-actualsrc=\&https:\u002F\u002Fpic1.zhimg.com\u002Fv2-bc7ac458d4e_b.jpg\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cp\u003E\n
将上图中的不完整芯片和低良率芯片删除，那么每片晶圆可以少测12个芯片，降低了成本的同时，良率和质量和质量也相对提升。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\n
2.那么上面经过优化的测试map还可以优化吗？我们知道，同一个probe card可以同时测几个芯片，怎么排列是个问题。如果同时可以测6颗，那么排列是2x3 还是3x2，或者1x6，都会对扎针次数产生影响；不同的走针方式，也会产生不同的扎针次数。比如有可能下面第二张图就可能比第一张图少几次扎针，这样就会节省测试时间。现在市面上有专业软件可以模拟和优化这些。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cnoscript\u003E\u003Cimg src=\&https:\u002F\u002Fpic2.zhimg.com\u002Fv2-b06971b5bac5ee3bae9149b0_b.jpg\& class=\&content_image\&\u003E\u003C\u002Fnoscript\u003E\u003Cimg src=\&data:image\u002Fsvg+utf8,&svg%20xmlns='http:\u002F\u002Fwww.w3.org\u002FFsvg'%20width='0'%20height='0'&&\u002Fsvg&\& class=\&content_image lazy\& data-actualsrc=\&https:\u002F\u002Fpic2.zhimg.com\u002Fv2-b06971b5bac5ee3bae9149b0_b.jpg\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cnoscript\u003E\u003Cimg src=\&https:\u002F\u002Fpic3.zhimg.com\u002Fv2-af80e6f1e3fe714d1abb848_b.jpg\& class=\&content_image\&\u003E\u003C\u002Fnoscript\u003E\u003Cimg src=\&data:image\u002Fsvg+utf8,&svg%20xmlns='http:\u002F\u002Fwww.w3.org\u002FFsvg'%20width='0'%20height='0'&&\u002Fsvg&\& class=\&content_image lazy\& data-actualsrc=\&https:\u002F\u002Fpic3.zhimg.com\u002Fv2-af80e6f1e3fe714d1abb848_b.jpg\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cp\u003E\n
3.抽测：当一片晶圆上有几千颗甚至上万颗芯片，而且良率已经达到一个稳定的高度时，很多公司在CP阶段采用抽测（Sampling Test）的方式以减少测试时间。下面的图中，黄色代表不进行测试的芯片，绿色代表需要测试的芯片。下图是个典型的抽测方式。请注意，一般晶圆边上一圈良率相对较低，在抽测的时候有时会考虑这一圈全测。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cnoscript\u003E\u003Cimg src=\&https:\u002F\u002Fpic3.zhimg.com\u002Fv2-e4fadf4a27a347e60f58a34_b.jpg\& class=\&content_image\&\u003E\u003C\u002Fnoscript\u003E\u003Cimg src=\&data:image\u002Fsvg+utf8,&svg%20xmlns='http:\u002F\u002Fwww.w3.org\u002FFsvg'%20width='0'%20height='0'&&\u002Fsvg&\& class=\&content_image lazy\& data-actualsrc=\&https:\u002F\u002Fpic3.zhimg.com\u002Fv2-e4fadf4a27a347e60f58a34_b.jpg\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cp\u003E\n
还有采取只测良率最低的晶圆外侧及中心的芯片。例如下图：\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cnoscript\u003E\u003Cimg src=\&https:\u002F\u002Fpic3.zhimg.com\u002Fv2-b7e9f403da_b.jpg\& class=\&content_image\&\u003E\u003C\u002Fnoscript\u003E\u003Cimg src=\&data:image\u002Fsvg+utf8,&svg%20xmlns='http:\u002F\u002Fwww.w3.org\u002FFsvg'%20width='0'%20height='0'&&\u002Fsvg&\& class=\&content_image lazy\& data-actualsrc=\&https:\u002F\u002Fpic3.zhimg.com\u002Fv2-b7e9f403da_b.jpg\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cp\u003E\n
不管怎么变化，目标只有一个，那就是用最少的测试费用，尽可能多地筛选出不合格芯片，那么问题来了，上述抽测是否会错过一些异常低良率的晶圆，造成后面封装及终测的浪费？答案是肯定的。抽测肯定要比全测有更大的风险。以下图为例：假设下图为抽测结果，绿色表示好的芯片，红色代表失效的芯片。看上去只检测出四颗坏的芯片，良率还不错。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cnoscript\u003E\u003Cimg src=\&https:\u002F\u002Fpic3.zhimg.com\u002Fv2-83c0c64d07eb2d09fe43da64a9674d88_b.jpg\& class=\&content_image\&\u003E\u003C\u002Fnoscript\u003E\u003Cimg src=\&data:image\u002Fsvg+utf8,&svg%20xmlns='http:\u002F\u002Fwww.w3.org\u002FFsvg'%20width='0'%20height='0'&&\u002Fsvg&\& class=\&content_image lazy\& data-actualsrc=\&https:\u002F\u002Fpic3.zhimg.com\u002Fv2-83c0c64d07eb2d09fe43da64a9674d88_b.jpg\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cp\u003E\n
但是，如果进行全测，有可能是这样的，不仅遗漏了低良率的芯片，还可能因为这种遗漏造成潜在的可靠性问题：\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cnoscript\u003E\u003Cimg src=\&https:\u002F\u002Fpic1.zhimg.com\u002Fv2-f8b8c8c9ade622fb8ae3_b.jpg\& class=\&content_image\&\u003E\u003C\u002Fnoscript\u003E\u003Cimg src=\&data:image\u002Fsvg+utf8,&svg%20xmlns='http:\u002F\u002Fwww.w3.org\u002FFsvg'%20width='0'%20height='0'&&\u002Fsvg&\& class=\&content_image lazy\& data-actualsrc=\&https:\u002F\u002Fpic1.zhimg.com\u002Fv2-f8b8c8c9ade622fb8ae3_b.jpg\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cp\u003E\n
那么，怎样在抽测的情况下尽量避免上述问题呢？\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\n
一些大数据实时监控软件可以在测试的同时监测并控制走针，测试者可以提前设置一个条件，例如，当测到一个点失效以后，测试探针自动围绕这颗失效芯片测试周围一圈的芯片是否是好的芯片。如果周围是好的，那么探针回到下一个抽测点继续抽测。如果周围一圈的芯片里面还有不好的，继续围绕这颗失效的芯片一圈测下去。那么我们会发现，如下图，这一条失效的芯片都被测出来了。基于可靠性的考量，测试者可以决定是否将这种失效芯片周围一圈的好的芯片也报废。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cnoscript\u003E\u003Cimg src=\&https:\u002F\u002Fpic1.zhimg.com\u002Fv2-2eab8ac396bc_b.jpg\& class=\&content_image\&\u003E\u003C\u002Fnoscript\u003E\u003Cimg src=\&data:image\u002Fsvg+utf8,&svg%20xmlns='http:\u002F\u002Fwww.w3.org\u002FFsvg'%20width='0'%20height='0'&&\u002Fsvg&\& class=\&content_image lazy\& data-actualsrc=\&https:\u002F\u002Fpic1.zhimg.com\u002Fv2-2eab8ac396bc_b.jpg\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cp\u003E\n
说了这么多，才刚刚结束了CP这第一道芯片测试。CP测试完的芯片，会经过晶背打磨、切割等程序，剔除掉失效芯片，将好的芯片送入到封装制程。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\n
封装过程，芯片经历打线、冲模等高温高压过程，也会有一定的良率损失，但这部分在没有意外发生的情况下是很小并且稳定的，一般考虑的不多。但是近年也有公司在考虑使用大数据的手段，监控封装机台的参数，进行大数据分析，来提高封装良率，在这里不予讨论。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cnoscript\u003E\u003Cimg src=\&https:\u002F\u002Fpic1.zhimg.com\u002Fv2-e3dc8abee281f_b.jpg\& class=\&content_image\&\u003E\u003C\u002Fnoscript\u003E\u003Cimg src=\&data:image\u002Fsvg+utf8,&svg%20xmlns='http:\u002F\u002Fwww.w3.org\u002FFsvg'%20width='0'%20height='0'&&\u002Fsvg&\& class=\&content_image lazy\& data-actualsrc=\&https:\u002F\u002Fpic1.zhimg.com\u002Fv2-e3dc8abee281f_b.jpg\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cp\u003E\n
等封装完毕，这颗芯片就有模有样了，就像肉夹馍，饼已烤好，肉已加好，可以出锅！\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cnoscript\u003E\u003Cimg src=\&https:\u002F\u002Fpic2.zhimg.com\u002Fv2-a6133bad3040f8ecc4abd6ef3e4390d6_b.jpg\& class=\&content_image\&\u003E\u003C\u002Fnoscript\u003E\u003Cimg src=\&data:image\u002Fsvg+utf8,&svg%20xmlns='http:\u002F\u002Fwww.w3.org\u002FFsvg'%20width='0'%20height='0'&&\u002Fsvg&\& class=\&content_image lazy\& data-actualsrc=\&https:\u002F\u002Fpic2.zhimg.com\u002Fv2-a6133bad3040f8ecc4abd6ef3e4390d6_b.jpg\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cp\u003E\n
之后，封装好的芯片进入终测（Final Test）。因为终测是很多IC产品商对自己产品的最后一道测试，这个测试相对会比CP测试要完整，而且终测可以做CP不能做的高速和混合信号(mix-signal)测试。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\n
终测的良率，因为经过了前面的层层筛选，一般是不错的。但是，我们讲到，因为终测包含了比CP更多的项目，也有可能遭遇到低良率问题。一般情况下，终测的低良率，更难找到原因，更复杂。有可能与模拟参数有关，有可能与封装有关，也有可能与ESD失效有关，所以往往要用到各种各样的失效分析方式进行分析。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\n
对于很多公司来说，产品到了终测之后，就可以出货给客户了。但是有一些公司或者一些产品，在终测之后，还会做系统级测试（SLT，System level test, 又叫Bench test）。 SLT是搭建实际系统应用环境来测试。以手机芯片为例，可以搭建open phone模拟客户的样机进行芯片测试甚至可以模拟客户使用中可能遇到的各种问题，例如，手机信号的方向性问题以及电池低温保护问题。这些测试在之前的CP和FT是无法测试到的。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\n
当然，SLT会更耗费时间，所以可以采用定期抽测的方式进行。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\n
好吧，说了这么多，你可能要问了，芯片可以出货了吧？其实还没有讲到质量（QA）管控的问题。 QA是一个大的体系包含各种验证，时间可能会很长。但是QA的目的是保证产品质量和可靠性，而不是良率提升，所以有时候产品部门会觉得QA部门就是来找麻烦、来挑刺的！这个QA部门就像是专门试吃各种夹馍，而且还长期监测个血糖、血压啥的，一有异常就回来找夹馍店老板麻烦！质量认证，先不讲了。留点悬念，回头再请大牛来讲一下哈！\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\n
回头一看，居然说了这么多，别把大家说糊涂了！\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\n
简单总结一下吧，良率是用来表征肉夹馍的好坏的。生产工艺越完善、设计方法越先进，肉夹馍就越好吃，次品就越少而且吃了越不容易拉肚子。通过优化测试方法来保证检测率并同时降低成本：你是要狼吞虎咽，还是配凉皮、冰峰慢慢享用，这个就看你自己啦！只能说狼吞虎咽对肠胃不好，可是没钱也别太讲究!\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\n
除此之外，还有质量部门的老兄虎视眈眈要找你抽血化验！\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\n
做一个合格的肉夹馍真不容易！\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\u003Cstrong\u003E\n
今天是《半导体行业观察》为您分享的第1316期内容，欢迎关注。\n
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那天，买了一个肉夹馍吃，吃了肚子疼，上了好几次厕所。回去找老板理论，老板说，昨天我卖出去一百个馍，只有你一个人反应肚子疼，你是想讹我吧！我…&,&reviewingCommentsCount&:0,&meta&:{&previous&:{&isTitleImageFullScreen&:false,&rating&:&none&,&titleImage&:&https:\u002F\u002Fpic1.zhimg.com\u002F50\u002Fv2-ede80b5dfa6fa292e8299e4_xl.jpg&,&links&:{&comments&:&\u002Fapi\u002Fposts\u002F2Fcomments&},&topics&:[{&url&:&https:\u002F\u002Fwww.zhihu.com\u002Ftopic\u002F&,&id&:&&,&name&:&半导体&},{&url&:&https:\u002F\u002Fwww.zhihu.com\u002Ftopic\u002F&,&id&:&&,&name&:&半导体产业&},{&url&:&https:\u002F\u002Fwww.zhihu.com\u002Ftopic\u002F&,&id&:&&,&name&:&量子芯片&}],&adminClosedComment&:false,&href&:&\u002Fapi\u002Fposts\u002F&,&excerptTitle&:&&,&author&:{&bio&:&摩尔精英.创始人兼CEO&,&isFollowing&:false,&hash&:&a041bc84af3b04f2298645&,&uid&:488500,&isOrg&:false,&slug&:&jyzzzz2012&,&isFollowed&:false,&description&:&Linkedin主页：https:\u002F\u002Fcn.linkedin.com\u002Fin\u002Fjyzhang8 个人微信：MooreRen001摩尔精英(http:\u002F\u002FMooreElite.com)是领先的半导体专业服务平台，重构半导体基础设施，让中国没有难做的芯片。旗下业务包括“芯片设计服务、流片封测服务、半导体招聘、媒体研究”。覆盖包括“IC设计、EDA\u002F IP、晶圆代工、封装测试、半导体设备与材料、方案设计、分销代理”等半导体全产业链1500多家企业和50万专业用户，掌握半导体行业精准大数据。目前员工150人，分布在上海、北京、深圳、西安、成都等地。&,&name&:&张竞扬 摩尔精英&,&profileUrl&:&https:\u002F\u002Fwww.zhihu.com\u002Fpeople\u002Fjyzzzz2012&,&avatar&:{&id&:&v2-5e305b94f675efe2d64427&,&template&:&https:\u002F\u002Fpic4.zhimg.com\u002F{id}_{size}.jpg&},&isOrgWhiteList&:false,&isBanned&:false},&column&:{&slug&:&MooreRen&,&name&:&半导体行业观察&},&content&:&\u003Cp\u003E来源：本文由半导体行业观察翻译自wired，谢谢。 \u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E距离初创公司Rigetti Computing位于加州Fremont办公室不远的地方，屹立着一个类似蒸汽朋克的机器。这个装饰怪异的“怪兽”是通过电力供电的。没有煤，也没有水。据介绍，它是用来制造超导电子的。Rigetti借助这台机器和密封在玻璃房实验室内的，价值数百万美金的其他设备，旨在打造一种新类型的，运行在量子芯片上的超级电脑。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003ERigetti并不是这个想法的唯一践行者，包括Google、微软、IBM和Intel都有同样的计划。每一个湾区的初创公司都会告诉你，这是一个很艰难的任务，但经过了多年的攻克，Rigetti的量子电脑似乎已经迈进了一个新的阶段。所有被投资的初创公司都要面临建立一种商业模式的挑战。除此之外，对这个项目而言，则需要解决更多的技术难点。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cimg src=\&http:\u002F\u002Fpic2.zhimg.com\u002Fv2-986c58eee644e2af2bbbd9_b.png\& data-rawwidth=\&510\& data-rawheight=\&336\& class=\&origin_image zh-lightbox-thumb\& width=\&510\& data-original=\&http:\u002F\u002Fpic2.zhimg.com\u002Fv2-986c58eee644e2af2bbbd9_r.png\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cp\u003E\u003Cem\u003ERigetti Computing打造的一个八量子位的处理器\u003C\u002Fem\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003ERigetti Computing拥有八十位雇员，为了推进量子计算机项目，他们已经募集了7000万美金。不同于电子计算机（或称传统电脑），量子计算是一种使用量子逻辑进行通用计算的设备，它使用量子算法来进行数据操作，其存储数据的对象是量子比特。该公司的创始人Chad Rigetti表示：“量子计算机将会衍生一个庞大的产业，世界上每一个大型的企业都在思考怎样使用这种技术。”在成立这家公司之前，这个身形魁梧的物理学博士一直在Yale和IBM从事量子硬件的研究，2013年在Y Combinator的支持下，他们成立了这个企业。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E根据《麻省科技评论》在2016年三月份的报道，Rigetti Computing公司已经制造了有三个单位量子比特的量子计算芯片，代表了使用量子态的数位该量子计算芯片包含一种名为量子比特的连接设备，这代表采用精确的量子力学态的数据数位。它们可以像常规电脑一样使用0或1进行编码------也可以同时有效进入两种编码状态。当量子比特处于“叠加”交互状态，它们可以采用常规计算机无法实现的快捷计算。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E从目前的状况来看，没有任何一个公司能够提供万事俱备的量子计算机，去执行一些传统电脑不能处理的任务，这对他们来说，还是有点为难。但谷歌承诺，会在五年内将这个技术投入使用。IBM则提供了一个云平台，并把其看做未来商业服务的一个预热。他的目标是让开发者和研究院能够借助布置在“Big Blue”实验室的原型芯片进行研发。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E在这个市场沉寂了多年之后，Rigetti又引起了一番争论。在本周二，Rigetti Computing发布了他们的自有云平台Forest，开发者可以在上面写代码模拟量子计算机，一些合作伙伴已经获得授权在其量子硬件上进行开发。Rigetti告诉《连线》，他们在Fremont 的FAB1已经开始制造量子芯片。 \u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E这家公司的创始人，在量子信息技术阐述和硅谷的商业演讲中都拥有很高的天赋，在他之前的讲演中提到，相对于其他航空母舰级别的竞争对手，他们很弱小，但这恰好是他们的优势。“我们是一个拥有紧急但是很清晰目标的初创公司，我们全力以赴，这是很多巨头公司难以匹配的。”，Rigetti说。“例如谷歌是在开拓一条新的产品线，而我们是在寻找一个目标”，他强调。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cimg src=\&http:\u002F\u002Fpic4.zhimg.com\u002Fv2-7d0ee5d391202ffea02184b_b.png\& data-rawwidth=\&489\& data-rawheight=\&401\& class=\&origin_image zh-lightbox-thumb\& width=\&489\& data-original=\&http:\u002F\u002Fpic4.zhimg.com\u002Fv2-7d0ee5d391202ffea02184b_r.png\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cp\u003E\u003Cem\u003E未来量子处理器的wafer\u003C\u002Fem\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\u003Cstrong\u003E量子云\u003C\u002Fstrong\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E迄今为止，因为将信息编码成量子效应能够带来很大的价值，很多企业在量子计算研发领域投入了很庞大的资金。在这个云平台里，一个手掌大小的量子芯片能够提供的计算能力是远超一组大型的超级电脑。Rigetti和谷歌、IBM、Intel一样，认为这会将云计算革命推到一个新的阶段。装备量子处理器的数据中心能被用来高效地执行化学处理设计和药品设计，也可以用来布置更高效的机器学习。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E但到现在为止，量子计算芯片还是太小，而不能去超过传统计算机，做一些更困难的任务。IBM发布过一个16量子位的处理器，这个元器件可以用来搭建一个量子电脑。谷歌想在今年达成一个50量子位的任务。但是Rigetti已经做出了一个八量子位的芯片。他表示，他们的Fab1将会加速，以提高这个芯片的生产数量。虽然没有人能够确认，但是据预估，我们需要数百位甚至更多的量子位，才能有效地解决一些化学研究问题。对于量子计算机来说，这其实不是一个很难实现的目标。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003ERigetti的新云平台Forest能够支持很好的应用。他的做法是通过采取措施，让程序员可以为量子处理器写程序，一旦这个技术走向成熟，他们就能发布杀手级的应用。Forest的设计支持使用量子计算器去获得一个传统软件无法比拟的能力。这有点像一个计算机可以拥有一个独立显卡一样，Rigetti认为“混合模式”对这个技术走向现实非常重要。Forest允许程序员在一个36量子位的处理器上写量子算法，并仿真。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E被选中的合作伙伴可以很快透过Forest去了解其量子芯片的实力。这和IBM将其量子芯片放在线上的做法有点相似。从某个角度看，这和APPLE在iPhone面世之前，公开App Store的做法类似，但是Rigetti认为这个技术不是同一个量级的，人们也有足够的时间去调整。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E该公司的技术主管Andrew Bestwick表示，为这些懂得这个硬件技术的人搭建一个社区，和打造一个成本同样重要。两者结合才能打造一个更好的生态。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cimg src=\&http:\u002F\u002Fpic3.zhimg.com\u002Fv2-b0a528eb4d_b.png\& data-rawwidth=\&527\& data-rawheight=\&382\& class=\&origin_image zh-lightbox-thumb\& width=\&527\& data-original=\&http:\u002F\u002Fpic3.zhimg.com\u002Fv2-b0a528eb4d_r.png\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cp\u003E\u003Cem\u003E位于Rigetti Computing办公室的量子设备\u003C\u002Fem\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003ERigetti需要更多的钱和时间，还需要更多的“硬科学”才能打造一个成功的产品，但毫无疑问，最近的量子硬件已经获得了真正的加速和突破。悉尼大学的量子计算教授 Michael Biercuk表示。但我们依然还有很多问题需要搞清楚。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E“进入这个领域的商业玩家和初创公司都没有改变这个行业的基本现状”，他强调。“当中一个巨大困难是在被封装成大的集群的时候，量子位需要一个稳定可靠的运行，但这个目前还没达到”，Biercuk补充说。量子态是很“脆弱”，让量子位存储信息很有挑战，这就需要研究员更全神贯注的投入。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E在问到关于产品、客户和挑战的时候，Rigetti的创始人并没有躲避。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E“在过去，没有人做过这样的东西，至于社群和公司，我也不知道需要耗费需要多久才能更进一步”。该公司的投资人Vijay Pande表示不担忧，他指出，在公司芯片真正投入使用之前，这个初创企业已经获得了收益，因为有些组织和公司会付款去获得在其上面进行研发的授权。Rigetti已经和NASA谈过，后者也认为量子计算机会帮助提升其效率。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E物理学家通过多种不同方式制造量子比特。但即使是学术机构和政府的研究人员联合攻关，也仅得到少量的量子比特。一家名为D-Wave的加拿大初创公司已经向包括洛克希德o马丁（Lockheed Martin）和谷歌在内的客户销售一种有一千余单位量子比特的芯片，但该项技术是否能够体现量子计算机的优点尚未得到证实。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E量子比特很难成组运行，因为用于代表数据的量子态极其精确，且设备间会相互干扰。瑞格提说他的公司已经开发出一种可规模化的稳定量子比特设计，并且可以使用常规芯片制造技术制造出来。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E量子计算领域的其它研究人员也坚信，量子比特技术已经可以整合大量的组件。谷歌量子计算实验室和Rigetti提一样使用超导量子比特，其负责人预言在未来几年，他们将能够开发出100单位的可靠的量子比特芯片。IBM、麻省理工学院林肯实验室（MIT Lincoln Lab），以及其它组织均开发出了高质量的超导量子比特。Rigetti前就曾任职于IBM量子计算研究小组。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E量子计算距离我们也算并不会太远。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E原文链接：\u003Ca href=\&http:\u002F\u002Flink.zhihu.com\u002F?target=https%3A\u002F\u002Fwww.wired.com\u002Fstory\u002Fquantum-computing-factory-taking-on-google-ibm\u002F\& class=\& wrap external\& target=\&_blank\& rel=\&nofollow noreferrer\&\u003EThe Quantum Computer Factory That’s Taking on Google and IBM\u003C\u002Fa\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\u003Cstrong\u003E今天是《半导体行业观察》为您分享的第1313期内容，欢迎关注。\u003C\u002Fstrong\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E推荐阅读（点击文章标题，直接阅读）\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E★\u003Ca href=\&http:\u002F\u002Flink.zhihu.com\u002F?target=http%3A\u002F\u002Fmp.weixin.qq.com\u002Fs%3F__biz%3DMzA4ODMwNTMxNg%3D%3D%26mid%3D%26idx%3D3%26sn%3Da6ceae35bc52223abf1eb93c58800cad%26chksm%3D8bddf196bcaafdefc28ddd2a5f91c7c8f0b94f3de326dd6%26scene%3D21%23wechat_redirect\& class=\& 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noreferrer\&\u003E国内供应链要把握OLED机遇！\u003C\u002Fa\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E关注微信公众号 \u003Cstrong\u003E半导体行业观察\u003C\u002Fstrong\u003E，后台回复关键词获取更多内容\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E回复 \u003Cstrong\u003E雄心\u003C\u002Fstrong\u003E，看《苹果的芯片帝国雄心》\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E回复 \u003Cstrong\u003E张汝京\u003C\u002Fstrong\u003E，看《中国半导体教父张汝京的“三落三起”》\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E回复 \u003Cstrong\u003E国产\u003C\u002Fstrong\u003E，看《国产手机崛起背后的最大受益者》\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E回复\u003Cstrong\u003E ASR\u003C\u002Fstrong\u003E，看《ASR收购Marvell MBU背后：一段有关RDA的爱恨情仇》\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E回复 \u003Cstrong\u003EIC\u003C\u002Fstrong\u003E，看《一文看懂 IC 产业结构及竞争关系》\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E回复 \u003Cstrong\u003E投稿\u003C\u002Fstrong\u003E，看《如何成为“半导体行业观察”的一员 》\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E回复 \u003Cstrong\u003E展会\u003C\u002Fstrong\u003E，看《2017最新半导体展会会议日历》\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E回复 \u003Cstrong\u003E搜索\u003C\u002Fstrong\u003E，还能轻松找到其他你感兴趣的文章！\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E\u003Cbr\u003E【关于转载】：转载仅限全文转载并完整保留文章标题及内容，不得删改、添加内容绕开原创保护，且文章开头必须注明：转自“半导体行业观察icbank”微信公众号。谢谢合作！\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E【关于征稿】：欢迎半导体精英投稿（包括翻译、整理），一经录用将署名刊登，红包重谢！签约成为专栏专家更有千元稿费！来稿邮件请在标题标明“投稿”，并在稿件中注明姓名、电话、单位和职务。欢迎添加我的个人微信号 MooreRen001或发邮件到 jyzhang@moore.ren\u003C\u002Fp\u003E&,&state&:&published&,&sourceUrl&:&&,&pageCommentsCount&:0,&canComment&:false,&snapshotUrl&:&&,&slug&:,&publishedTime&:&T14:17:11+08:00&,&url&:&\u002Fp\u002F&,&title&:&量子芯片离量产不远了？一家挑战谷歌的初创公司|半导体行业观察&,&summary&:&来源：本文由半导体行业观察翻译自wired，谢谢。 距离初创公司Rigetti Computing位于加州Fremont办公室不远的地方，屹立着一个类似蒸汽朋克的机器。这个装饰怪异的“怪兽”是通过电力供电的。没有煤，也没有水。据介绍，它是用来制造超导电子的。Rigetti借…&,&reviewingCommentsCount&:0,&meta&:{&previous&:null,&next&:null},&commentPermission&:&anyone&,&commentsCount&:1,&likesCount&:6},&next&:{&isTitleImageFullScreen&:false,&rating&:&none&,&titleImage&:&https:\u002F\u002Fpic4.zhimg.com\u002F50\u002Fv2-c15e843c365f34bb24d8c3ba427a9775_xl.jpg&,&links&:{&comments&:&\u002Fapi\u002Fposts\u002F2Fcomments&},&topics&:[{&url&:&https:\u002F\u002Fwww.zhihu.com\u002Ftopic\u002F&,&id&:&&,&name&:&半导体&},{&url&:&https:\u002F\u002Fwww.zhihu.com\u002Ftopic\u002F&,&id&:&&,&name&:&半导体产业&},{&url&:&https:\u002F\u002Fwww.zhihu.com\u002Ftopic\u002F&,&id&:&&,&name&:&5G&}],&adminClosedComment&:false,&href&:&\u002Fapi\u002Fposts\u002F&,&excerptTitle&:&&,&author&:{&bio&:&摩尔精英.创始人兼CEO&,&isFollowing&:false,&hash&:&a041bc84af3b04f2298645&,&uid&:488500,&isOrg&:false,&slug&:&jyzzzz2012&,&isFollowed&:false,&description&:&Linkedin主页：https:\u002F\u002Fcn.linkedin.com\u002Fin\u002Fjyzhang8 个人微信：MooreRen001摩尔精英(http:\u002F\u002FMooreElite.com)是领先的半导体专业服务平台，重构半导体基础设施，让中国没有难做的芯片。旗下业务包括“芯片设计服务、流片封测服务、半导体招聘、媒体研究”。覆盖包括“IC设计、EDA\u002F IP、晶圆代工、封装测试、半导体设备与材料、方案设计、分销代理”等半导体全产业链1500多家企业和50万专业用户，掌握半导体行业精准大数据。目前员工150人，分布在上海、北京、深圳、西安、成都等地。&,&name&:&张竞扬 摩尔精英&,&profileUrl&:&https:\u002F\u002Fwww.zhihu.com\u002Fpeople\u002Fjyzzzz2012&,&avatar&:{&id&:&v2-5e305b94f675efe2d64427&,&template&:&https:\u002F\u002Fpic4.zhimg.com\u002F{id}_{size}.jpg&},&isOrgWhiteList&:false,&isBanned&:false},&column&:{&slug&:&MooreRen&,&name&:&半导体行业观察&},&content&:&\u003Cp\u003E\n
来源：内容来自 东吴电子王莉团队\n
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1. 万变不离其宗，滤波器承载四大基础功能\n
\u003C\u002Fstrong\u003E\n \u003C\u002Fp\u003E\n \n \u003Cp\u003E\u003Cstrong\u003E\n
1.1. 低通、高通、带通、带阻，滤波器四大基础功能\n
\u003C\u002Fstrong\u003E\n \u003C\u002Fp\u003E\n \n \u003Cp\u003E\n
从电信发展之初，滤波器在电路中就扮演着重要的角色，并随着通信技术的发展而取得不断进展。新的通信系统要求发展一种能在特定的频带内提取和检出信号的新技术，而这种新技术的发展进一步加速了滤波器技术的研究和发展。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \n \u003Cp\u003E\n
而在现代通信技术领域内，几乎没有一个分支不受到数字滤波技术的影响。信源编码、信道编码、调制、多路复用、数据压缩以及自适应信道均衡等，都广泛地采用数字滤波器，特别是在数字通信、网络通信、图像通信等应用中，离开了数字滤波器，几乎是寸步难行。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \n \u003Cp\u003E\n
我们认为滤波器在通信领域发挥了巨大的作用，首先我们需要对滤波器有个基本的认识：滤波器是一种选频装置，可以使信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减其它频率成分。广义地讲，任何一种信息传输的通道都可视为是一种滤波器。滤波器的分类方式多种多样，可按波段和应用领域分类，也可以按其它方式分类。滤波器按照处理信号类型分类有模拟滤波器和数字滤波器。模拟滤波器又分为有源滤波器和无源滤波器。无源滤波器就是无源器件组成的滤波器，一般都是RC和LC等分立元件构成，常用的无源滤波器有贝塞尔滤波器、巴特沃斯滤波器、切尔雪夫滤波器、椭圆滤波器等。有源滤波器则是有源器件构成的，常用的有源器件有运放。滤波器按照材料工艺分类又分为声学滤波器、晶体滤波器、陶瓷滤波器等。声表面滤波器是声学滤波器的代表，它是在单晶材料上采用半导体平面工艺制作，具有良好的一致性和重复性，极高的温度稳定性，还具抗辐射能力强，动态范围大，不涉及电子迁移等特点。晶体滤波器具有品质因数高、衰减特性好、损耗小、选择性高等优点。陶瓷滤波器是一种固体电路，具有滤波特性好，不需调谐，不受磁场干扰的特点，且造价低，在移动通讯终端如手机中常用作为中频滤波器器件，使中频信号稳定，不易受外部磁场干扰。按照通过信号的频段分为低通、高通、带通和带阻滤波器四种。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cimg src=\&https:\u002F\u002Fpic4.zhimg.com\u002Fv2-de0d99a3a5c2f45ba6d131a2ad00ad05_b.jpg\& class=\&content_image\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cimg src=\&https:\u002F\u002Fpic1.zhimg.com\u002Fv2-5e546a2cfac56ee78fb2_b.jpg\& class=\&content_image\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cp\u003E\n
无论滤波器如何分类，以及采用何种技术方案，滤波器在任何一个电路中都是承载四大基础功能：低通、高通、带通、带阻。低通： 阻止高于某个频率的所有频率并允许所有其他频率通过（和高通相对）。高通： 允许高于某个频率的所有频率通过，并阻止所有其他频率（和低通相对）。带通： 允许两个频率之间的所有频率通过， 并阻止所有其他频率（和带阻相对）。带阻： 阻止两个频率之间的所有频率，并允许所有其他频率通过（和带通相对）。其中，带通滤波器在信号电路应用非常广泛。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cimg src=\&https:\u002F\u002Fpic3.zhimg.com\u002Fv2-2f473b230ca6b_b.jpg\& class=\&content_image\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cimg src=\&https:\u002F\u002Fpic1.zhimg.com\u002Fv2-5ac24f2dbdf77b2376760_b.jpg\& class=\&content_image\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cp\u003E\u003Cstrong\u003E\n
1.2. 射频前端，滤波器扮演着重要角色\n
\u003C\u002Fstrong\u003E\n \u003C\u002Fp\u003E\n \n \u003Cp\u003E\u003Cstrong\u003E\n
1.2.1. 无线通信，离不开射频前端系统\n
\u003C\u002Fstrong\u003E\n \u003C\u002Fp\u003E\n \n \u003Cp\u003E\u003Cstrong\u003E\n
射频前端是无线通信的核心\n
\u003C\u002Fstrong\u003E\n \u003C\u002Fp\u003E\n \n \u003Cp\u003E\n
无论何种通信协议，使用的通讯频率是高是低，配置射频器件模块是系统必备的基础性零部件。无论是使用13.56Mhz的信号作为传输载体NFC系统；抑或是使用900\u002F1800Mhz信号作为传输载体的GSM通讯系统；还是使用24Ghz和77Ghz电磁波信号作为传输载体的无人驾驶毫米波雷达，均需要配置射频器件模块。射频前端是无线通信的不可或缺的一环。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \n \u003Cp\u003E\u003Cstrong\u003E\n
从2G、3G、4G再到5G，对射频前端要求越来越高\n
\u003C\u002Fstrong\u003E\n \u003C\u002Fp\u003E\n \n \u003Cp\u003E\n
从移动网络的角度看，2G的GSM，3G的WCDMA，再到4G的LTE-Advanced，每一代的更新换代都带来新的通讯协议，并且复杂程度也以指数倍提升，对手机内的射频系统要求也更高、更严格。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cimg src=\&https:\u002F\u002Fpic4.zhimg.com\u002Fv2-009bdef1a5b0f665df8d_b.jpg\& class=\&content_image\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cp\u003E\n
在带宽方面，2G信道带宽为200kHz；3G为一般为5MHz左右；4G中的LTE-Advanced协议拥有带宽为100MHz。更高的带宽带了更快的速度，但是带宽目前作为稀缺资源，加上各种其他专用通信带宽的占用（如军用，民航通信等专用网络），为避开干扰各个频谱间还需空出一定带宽进行隔离，手机通信的可用带宽则是少之又少。各方想方设法节省频谱资源，如4G所用的载波聚合（CA）技术，它可以使2-5个LTE中的成员载波（带宽小，通常为20M）聚合在一起，实现最大100MHz的传输带宽。还如正交频分复用技术（OFDM），它将信道分成若干正交子信道，将通信信号分成多组，同时并行传输在各个子信道中，大大节省了带宽利用。除此之外还有MIMO等技术，这些技术的实施也对手机射频器件的性能还有参数提出了更高的要求。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\u003Cstrong\u003E\n
1.2.2. 射频前端，滤波器至关重要\n
\u003C\u002Fstrong\u003E\n \u003C\u002Fp\u003E\n \n \u003Cp\u003E\n
智能手机、卫星导航、卫星电视等射频前端系统都需要滤波器才能正常工作。滤波器可以将带外干扰和噪声滤除以满足射频系统和通讯协议对于信噪比的需求。我们以智能手机和卫星导航两个领域来看滤波器的重要性。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \n \u003Cp\u003E\n
在智能手机射频前端系统中，射频前端包括SAW滤波器、双工器（Duplexer）、低通滤波器（Low Pass Filter，LPF）、功放（Power Amplifier）、开关（Switch）等器件。SAW滤波器负责TDD系统接收通道的射频信号滤波，双工器负责FDD系统的双工切换以及接收\u002F发送通道的射频信号滤波；功放负责发射通道的射频信号放大；开关负责接收通道和发射通道之间的相互转换；天线负责射频信号和电磁信号之间的互相转换。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cimg src=\&https:\u002F\u002Fpic3.zhimg.com\u002Fv2-709e711fda18f8f9bc93ecea85886db3_b.jpg\& class=\&content_image\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cp\u003E\n
在卫星导航射频前端系统中，定位接收器需要能够接收两个或更多不同导航卫星系统发射的信号，为处理所有这些信号，GNSS接收机对带宽、线性和抗干扰性能的要求比传统的消费类GPS接收机更高，这个需要滤波器对相应的信号进行处理。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cimg src=\&https:\u002F\u002Fpic2.zhimg.com\u002Fv2-ff229fe17fe7a_b.jpg\& class=\&content_image\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cp\u003E\n
可见，滤波器在射频前端系统中扮演重要角色。在现代通信系统中，为了抑制外界干扰信号对终端接收信号灵敏度的影响，同时抑制发射通路射频信号的带外干扰，通常需要在射频前端的接收通道和发射通道上分别配置SAW滤波器和低通滤波器，同时需要配置双工器来解决射频前端接收通道和发射通道的滤波问题。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cp\u003E\u003Cstrong\u003E\n
1.2.3. 双工器、共存滤波器、载波聚合，都是滤波器在射频前端的应用\n
\u003C\u002Fstrong\u003E\n \u003C\u002Fp\u003E\n \n \u003Cp\u003E\u003Cstrong\u003E\n
双工器、三工器：多个滤波器的集成\n
\u003C\u002Fstrong\u003E\n
\u003C\u002Fp\u003E\n \n \u003Cp\u003E\n
在FDD系统中，需要采用双工器。双工器是滤波器的重要应用，其作用是将发射和接收信号相隔离，保证接收和发射都能同时正常工作。双工器由两组不同频率的阻带滤波器组成，避免本机发射信号传输到接收机。一般双工器由六个阻带滤波器（陷波器）组成，各谐振于发射和接收频率。接收端滤波器谐振于发射频率，并防止发射功率串入接收机，发射端滤波器谐振于接收频率。三工器由三台滤波器组成，共用一个节点，三工器的通带加载和隔离目标与双工器相同。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cimg src=\&https:\u002F\u002Fpic1.zhimg.com\u002Fv2-bc7ac458d4e_b.jpg\& class=\&content_image\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cp\u003E\u003Cstrong\u003E\n
共存滤波器：解决紧邻频带干扰问题\n
\u003C\u002Fstrong\u003E\n \u003C\u002Fp\u003E\n \n \u003Cp\u003E\n
在2.4GHz的Wi-Fi频带内，对于使用紧邻频带的蜂窝通信（特别是LTE网络）而言，发生干涉的可能性越来越大，这时候需要射频滤波器能够抑制紧邻的频率。与此同时，滤波器还必须尽量减少Wi-Fi发射通路的插入损耗，以确保802.11n标准和802.11ac标准所需的高信噪比和相应的低误差矢量幅度 (EVM)。在上述要求上，体声波滤波器比较有效，与蜂窝Wi-Fi应用使用的传统声表面波滤波器和陶瓷滤波器相比具有明显优势。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cimg src=\&https:\u002F\u002Fpic2.zhimg.com\u002Fv2-b06971b5bac5ee3bae9149b0_b.jpg\& class=\&content_image\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cp\u003E\u003Cstrong\u003E\n
载波聚合：借助滤波器实现吞吐速度的提升\n
\u003C\u002Fstrong\u003E\n \u003C\u002Fp\u003E\n \n \u003Cp\u003E\n
网络运营商面对不断增长的数据需求，努力提高网络性能。为保持客户体验，需要提供越来越高的数据速率，其直接方法就是增加带宽。载波聚合是一种 4G LTE 高级特性，该特性允许服务提供商将多个频谱块合并成一个较宽的信道，从而提供更高的数据速率。载波聚合有三种类型。第一类是“带间聚合”，指不同频带频谱的聚合。这些频带可以远隔或紧靠在一起。远隔频带的聚合最为简单，只需同向双工器即可。对于紧邻的频带，可能需要四工器或多天线方案才能解决。其他两种类型涉及同一频带内的频谱合并。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \n \u003Cp\u003E\n
载波聚合对滤波器的设计有几个方面的影响。对于远隔频带的聚合，分割信号的同向双工器产生额外损耗，该损耗必须由低损耗滤波器做出补偿。另外，滤波器阻带的衰减也必须规划，以确保其他聚合频带的充分衰减。最后，对于相邻频带，需要采用更复杂的多工器。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cimg src=\&https:\u002F\u002Fpic3.zhimg.com\u002Fv2-af80e6f1e3fe714d1abb848_b.jpg\& class=\&content_image\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cp\u003E\u003Cstrong\u003E\n
2. 5G通信，SAW\u002FBAW高性能滤波器大放异彩\n
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2.1. SAW和BAW，高性能射频滤波的主流技术\n
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正如上文所述，滤波器的种类多种多样（介质滤波器、LC滤波器、SAW滤波器、BAW滤波器等），各有各自的应用领域。在目前的通讯协议中，不同频带间的频率差越来越小，因此对于滤波器的信号选择性要求极高，让通带内的信号通过并阻挡通带外的信号。Q越大，则滤波器可以实现越窄的通带带宽，也就是说可以实现较好的选择性。除了品质因数Q之外，插入损耗也是重要参数。插入损耗是指通带信号被滤波器的衰减，即信号功率损耗。插入损耗有1dB，则信号功率被衰减20%；当插入损耗到达3dB时，则信号功率被衰减了50%。而在4G时代，信号功率放大并不简单，低插入损耗对射频信号的处理非常重要。正式因为这些特性，SAW\u002FBAW滤波器凭借优良频带选择性、高Q值、低插入损耗等特性成为射频滤波器的主流技术。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cimg src=\&https:\u002F\u002Fpic3.zhimg.com\u002Fv2-e4fadf4a27a347e60f58a34_b.jpg\& class=\&content_image\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cp\u003E\n
SAW滤波器集低插入损耗和良好的抑制性能于一身，不仅可实现宽带宽，其体积还比传统的腔体甚至陶瓷滤波器小得多。但SAW滤波器也有局限性，一般只适用于1.5GHz以下的应用。另外它也易受温度变化的影响，当温度升高时，其基片材料的刚度趋于变小、声速也降低。高于1.5GHz时，TC-SAW和BAW滤波器则更具性能优势。BAW滤波器的尺寸还随频率升高而缩小，这使得它非常适合要求非常苛刻的 3G、4G以及5G应用。即便在高宽带设计中，BAW对温度变化也没有那么敏感，同时它还具有极低的插入损耗和非常陡峭的滤波器边缘。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cimg src=\&https:\u002F\u002Fpic4.zhimg.com\u002Fv2-b7e9f403da_b.jpg\& class=\&content_image\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cp\u003E\n
在智能手机射频前端系统中，SAW\u002FBAW滤波器、SAW\u002FBAW双工器有时也会被当作分立器件使用、或者作为与部分元件的组合模块使用。尤其是在Band的搭载数量不断增加的形势下，削减制造商的RF部设计负荷、缓和设备超小型化的实际安装精度等要求越来越高。SAW\u002FBAW滤波器在未来5-10年将是射频前端滤波系统中渗透率最高的技术。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cimg src=\&https:\u002F\u002Fpic3.zhimg.com\u002Fv2-83c0c64d07eb2d09fe43da64a9674d88_b.jpg\& class=\&content_image\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cp\u003E\u003Cstrong\u003E\n
2.2. SAW：2G\u002F3G\u002F4G通信较低频段的主流选择\n
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2.2.1. SAW滤波器原理\n
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SAW（Surface acoustic wave）滤波器是利用石英、铌酸锂、钛酸钡晶体的压电效应做成的，即晶体在受到电信号的作用时，也会产生弹性形变而发出机械波（声波），即可把电信号转为声信号。简单的理解，声表面波是指沿固体表面传播的波，且能量集中于表面。在声表面波传播途中，可任意存取信号，根据这种特性，利用集成电路技术制作出声表面波滤波器。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cfigure\u003E\u003Cimg src=\&https:\u002F\u002Fpic1.zhimg.com\u002Fv2-f8b8c8c9ade622fb8ae3_b.jpg\& class=\&content_image\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cp\u003E\n
构成SAW滤波器的基本要素是叉指式换能器（IDT）和反射器（Grating）。叉指换能器（IDT），就是在压电基片表面上形成形状像两只手的手指交叉状的金属图案，它的作用是实现声电换能。反射器（Grating）设置在SAW的传播方向，引发谐振。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \n \u003Cp\u003E\n
SAW滤波器已经被广泛应用于手机等设备，按使用的结构大致可以分为2种。一种是被称为梯型的滤波器，即单端口谐振器连接成梯型状态的滤波器。另一种是被称为DMS(Double Mode SAW)型的滤波器，即将2个以上的IDT设置于反射器之间，由此可以实现结合了多个波模式的宽带滤波器特性效果。梯型滤波器一般在非平衡的输入、输出状态下使用，而DMS型滤波器则是以从IDT获取电极的方式，可以实现平衡输入或输出的效果，因此常在连接平衡输入的放大器时使用。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \u003Cbr\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cimg src=\&https:\u002F\u002Fpic1.zhimg.com\u002Fv2-2eab8ac396bc_b.jpg\& class=\&content_image\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cimg src=\&https:\u002F\u002Fpic1.zhimg.com\u002Fv2-e3dc8abee281f_b.jpg\& class=\&content_image\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cp\u003E\u003Cstrong\u003E\n
2.2.2. SAW滤波器聚焦1.5GHz以下频段应用\n
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SAW滤波器广泛应用于2G\u002F3G接收机前端以及双工器和接收滤波器。 SAW滤波器具有插入损耗低、抑制性能优良等特点，不仅可实现宽带宽，其体积还比传统的腔体甚至陶瓷滤波器小得多。从成本上看，SAW滤波器可以制作在晶圆上面，其成本低，可以批量化生产。此外，SAW技术还支持将用于不同频段的滤波器和双工器整合在单一芯片上，不需额外的工艺步骤。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \n \u003Cp\u003E\n
但是，SAW滤波器也有局限性。SAW在1.5GHz以下使用非常合适，但是在工作频率超过1.5GHz时，SAW的Q值开始下降，到2.5GHz时，SAW的选择性已经只能用在一些要求比较低的场合。然而，目前的无线通讯协议已经早就工作大于2.5GHz的频段（例如4G TD-LTE的Band 41）等，这时候SAW就不够用了，必须使用体声波（BAW）滤波器。\n \u003C\u002Fp\u003E\n \n \u003Cp\u003E\n
除了工作频率要求外，SAW器件易受温度变化的影响，温度升高时，其基片材料的刚度趋于变小、声速也降低。为了解决这个}