IC元件烧录
2021-06-15 08:20:211574

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什么是烧录?

今天我跟大家一起共同探讨有关烧录的相关事宜。首先我讲一下,什么是烧录?烧录就是程序员写好的程序,把程序导入到目标IC上面,实行一个完整的动作。 

烧录的过程我们这边叫做编程,也有地方叫做 ic copy。在大陆这边,一般习惯叫做烧录。

烧录器在大陆是叫编程器。因为台湾的半导体产业发展的早,到大陆后,客户之所以叫它为”编程器”是因为现在英文名与一般编写软件程式设计师是同名,所以就叫“编程器”。

 

烧录器实际上是一个把可编程的集成电路写上数据的工具,烧录器主要用于单片机(含嵌入式) /存储器(含BIOS)之类的芯片的编程(或称刷写)。

 

厂商从半导体商买来上述各种可烧录IC其资料区为空白,在组装前才将其控制程序及数据使用IC烧录器写入,这是比IC测试还重要的必要流程, 一般由最终电子产品制造者来执行完成。

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烧录器分类

我将烧录器的分类和大家分享一下,烧录器根据不同的芯片、根据客户的需求种类来进行分类。烧录器有专用型,像单片机,很多厂家都有自己的单片机专用的烧录器,这种叫做单片机专用型烧录器。大部分的较大从事IC烧录的公司一般会使用泛用型烧录器。

专用型烧录器和泛用型烧录器主要差别:一是费用方面,因为专用型烧录器功能相对比较专一,所以它的功能没有那么多的兼容。 

 泛用型烧录器要兼容不同种类的IC,所以相对来讲它的费用会比较贵一点。因为目前人工成本不断上涨,所以后期又分手动烧录器和全自动烧录器。有些大厂为了节约成本和改进烧录方式,所以目前基本上都引进了一些自动化烧录器。

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有哪些可烧录的IC?

接下来,我就跟大家一起分享一下可烧录的IC种类和注意事项。一般可烧录的IC,有MCU类和存储类,存储类是比较单一,主要是储存一些系统程序之类的东西,MCU类不但有储存的动作,而且本身还有数据处理能力,所以MCU类的功能是比较复杂的。 

 

MCU类会涉及到很多的参数设定,还有其他一些专有的功能,MCU类IC设置错误会导致上板子之后无法开机。存储类IC也会有一些参数设置,像加密、加保护等。MCU类多为PIC单片机,其中又可以分为单次烧录OTP、可多次烧录MTP。

单次烧录OTP意思是一次性可编程,程序烧入IC后,将不可再次更改、不可重置,也无法再烧录。如果客户烧错资料,有部分可以覆盖烧录,有些可以挽回,但是这种挽回的概率是非常低的,所以客户要非常小心。

我们有时候也会去接客户的代烧,如果客户发出的程序设置错误,将有可能批次性报废,这是非常严重的。 

 

存储类的芯片大部分是可以重复擦写、重复烧录的,至于里边的参数设定,需要根据客户的需求设置,像软件工程师就会要求产品在他的板子上性能要达标。我们帮客户代烧的时候,也会先去询问客户相关的参数设定,烧录的过程中,我们也会确定客户相关的参数设定是否有烧录正确。

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烧录流程

接下来我再讲一下IC烧录的基本流程,有时候我们会买来新料,新料一般是空白的可以跳过清除这道程序。

如果不是新料,首先要清除原IC内的旧程序,清除完之后,还需要查空,检查程序是否已经被清除干净,里面是不是空的,是空的接下来才会再烧录。烧录就是把资料、程序灌到IC里边。烧录完之后,我们还要检查烧录的IC是否正确,接下来再做加密或写保护。

 

一般来讲单片机会有做加密或写保护的需求,但是像一般的EPROM可能就没有这个功能,所以就不会有加密或写保护的动作。如果你买的IC是可擦写的,清除是可以的,如果是OTP元器件也是没办法清除的。

有很多人可能会有疑问,OTP怎么识别,我这边简单跟大伙解答一下。一般IC上面都会有规格说明,就是IC Datasheet,Datasheet上面一般会说明该IC是否是OTP的元件。OTP本身也是One Time Programmable的缩写,One Time就是一次性的意思,Programmable是烧录的意思。

烧录器上会有擦除的选项,如果是OTP元件,在烧录器上看擦除的选项会变为灰色。如果没有烧录器,那只有打开IC上面的规格书,首页里边会有说明。 

 

OTP元件如果已被烧录过,基本上是不可卖的,因为OTP烧录完之后,几乎是无法使用它里边的功能。 

 

除了有部分OTP元件是当储存用的,烧录这样OTP之后,不会影响它的储存功能,但是它只有储存的功能,但是这一类的元件很少,只有一小部分会有这种情况。

 

早期芯片是熔丝式的,如果它的熔丝断掉,那也是没办法接回去的,所以这一类的也是相当于是一次性烧录。 

 

OTP元件相对来讲是比较少的,因为OTP元件主要是比较便宜,所以早期会有这种元件,现在电子元件越来越成熟,价格也降下来,所以为了灵活性,OTP元件就越来越少了,基本上都是可以重置的。

 

烧录还可以分为在线烧录和离线烧录。

 

一般来讲单片机使用在线烧录的方式会比较多一点,但我们一般会建议客户先用离线烧录的方式烧录,离线烧录的好处就是我可以先烧好,贴板之后再去测试功能。

如果是在线烧录的话,当你的产品有短路或者其他制程工艺上存在问题的时候,它会烧不进去,你就很难分析是到底是哪方面的问题。

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怎么判别IC是否烧录过?

我接下来跟大伙讲一下,怎么判别IC是否烧录过。IC是否烧录过,首先要去从内部结构来看的话,通过烧录器检查IC是否有被烧录过。

第一,通过空白检查,如果烧录过的IC,客户没有清除过,它里边还会残留一些资料,这个时候就可以看出IC是否有被烧录过。

第二,通过外观检测,IC是否有焊过锡,客户有时候会做一些标记点,就是打一些颜色标识,从外观上去辨别IC是否有被烧录过。

第三,查看一下IC的生产周期,它是在哪个时间段生产的,一般来讲,IC的生产周期是按周来计算的,我们可以查看一下IC上面标记的它是哪一年或者是第几周生产的。

检查IC时,如果客户清除过,而且它的外观又是很新,这个就比较难确定了。如果IC的外观又好又空白,只要IC的功能好,也就不用去太在意了,一般客户烧录为了区别不同版本的IC,他们是会在IC上面打点。

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决定烧录费用的因素

接下来我再跟大家讲一下决定烧录费用的因素,一般如果客户代烧,代烧费首先会根据IC的型号来判别,区别IC是常规的还是非常规的,区别IC是BGA、QFN或者SOP的。

脚pin多、密且包装接触点比较难的这一类IC,它的烧录费用相对来讲会比较贵一点,像SOP这类的IC脚pin少,相对来讲稍微比较便宜一点。 

IC的种类是一个很大的决定因素,像SPI FLASH就比较常规,那么它的烧录费用就比较便宜,但是如果是单片机或者是CPLD这一类的IC可能就会比较贵。

 

下一个决定费用的因素是容量,现在有很多IC做到64G,像导航系统这一类的IC包含地图等信息,它有时候要用到4G、8G的存储空间,像这类IC的烧录时间就会比较长。时间一长就会增加烧录的设备成本,所以价格也会相对比较贵一点,如果烧录时间短的IC烧录费用相对会便宜一点。

 

IC是常规或不常规也会决定烧录费用,比如一些MCU等客户很少烧录的IC。它的烧录器资源很少,而且它的耗材比较贵,价格相对会高一点。

 

另一个决定费用的因素是烧录的量,如果客户只是几颗打样,那当然就会比较贵一点。如果客户量很多而且量很稳定,我们也可以跟客户签协议,或者长期的合作,我们可以把价格做的很优惠。

 

最后一个决定费用的因素是是否要做标记? 因为一般现在的自动化烧录在标记这一块,有时候可能要打不同的颜色,处理起来可能会比较麻烦一点,所以这方面有时候价格会相对高一点。

 

目前像简单的IC且烧录的量大的话,我们现在还是很便宜的。像EMMC因为容量比较大,所以烧录费用相对也比较贵一点。TSOP或SOP这一类是比较常规的,烧录相对容易一点,费用也比较便宜点。

第二种方式是代烧,如果客户因为能力上的问题,或者是生产量、种类的问题,客户不想自己去烧录,我们会将有代烧需求的客户集中起来。打比方有一家、两家、三家客户都要代烧,我们就将这些代烧业务都承接起来,积少成多。

 

第三种方式是驻场,如果客户需要烧录的IC种类众多,这种比较繁杂、专业性的东西,客户可以交给我们,我们会利用自己的机器或人的优势,在客户驻场烧录。

 

我们目前有在几家韩资企业驻场,他们不想买机器,而且因为IC变化很快,IC种类有很多,客户买设备的话可能投入会很大,不如外包给我们。

我们驻场烧录在保养方面会比较专业点,这样客户可能会节省更多的成本,而且我们会投入一些自动化烧录器提高烧录能力,提高效益,降低客户的成本。