芯片的制造過(guò)程可以分為前道工藝和后道工藝。前道是指晶圓制造廠的加工過(guò)程，在空白的硅片完成電路加工，出廠后依然是完整的圓形硅片。后道是指封裝和測(cè)試過(guò)程，在封測(cè)廠中將圓形的硅片切割成單獨(dú)的晶粒，完成外殼的封裝，最后完成終端測(cè)試，出廠為芯片成品。

一片晶圓可以產(chǎn)出多少芯片取決于晶圓的大小，晶粒的大小和良率三個(gè)因素。本期我們將從這三個(gè)方面簡(jiǎn)單的展開(kāi)說(shuō)說(shuō)。

一片wafer有多大？

晶圓，又稱(chēng)wafer, 常見(jiàn)的尺寸大小為6英寸、8英寸、12英寸等，換算成mm分別是150mm, 200mm,300mm, 這里的長(zhǎng)度指的是晶圓的直徑。由此可見(jiàn)，12寸的直徑是8寸晶圓直徑的1.5倍，12寸晶圓的面積為8寸晶圓的2.25倍。

什么是“Die”?

Die指的是芯片未封裝前的晶粒，是從wafer上用激光切割而成的一個(gè)單獨(dú)的晶圓區(qū)域，它包含了芯片的一個(gè)完整功能單元或一組相關(guān)功能單元。每個(gè)Die最終都切割成一個(gè)小方塊并封裝起來(lái)，成為我們常見(jiàn)的芯片。

晶圓的良率很重要

通常芯片的制造步驟會(huì)設(shè)計(jì)到幾百步工藝，其相當(dāng)長(zhǎng)且很復(fù)雜。這些制程也不可能每次都很完美，因此晶圓的良率管控就顯得尤其重要，同時(shí)良率對(duì)產(chǎn)品的成本也有著顯著的影響。

晶圓可切割晶粒計(jì)算器 DPW

一片晶圓可以切出多少芯片？拋去良率因素，這是一個(gè)簡(jiǎn)單的圖形面積計(jì)算問(wèn)題，它的專(zhuān)有的表征名詞是“DPW”，DPW是Die Per Wafer的縮略詞。晶圓可切割晶粒數(shù)(DPW)的計(jì)算是非常簡(jiǎn)單的。它的計(jì)算實(shí)際上是與圓周率π有密切的關(guān)聯(lián)。

晶圓上的晶粒其實(shí)可以看作是圓形所能容納下的所有方形的集合。所以，可切割晶粒數(shù)的計(jì)算就是利用圓周率和晶圓尺寸作為已知參數(shù)，確定出整體圓形區(qū)域能容量下的方形數(shù)量。

π：圓周率

d: 晶圓直徑

W: 晶粒長(zhǎng)度

H: 晶粒寬度

晶圓尺寸和晶粒尺寸雖然是已知的，但是，由于晶粒相互之間是有空隙（如預(yù)留的劃道）的，晶圓的邊緣去除區(qū)也不可用。這些因素使得計(jì)算變得稍微有點(diǎn)復(fù)雜和棘手。因此，把DPW工具的計(jì)算結(jié)果作為可切割晶粒估算值而非精確的計(jì)算值可能更準(zhǔn)確一點(diǎn)。

除了前面提到的無(wú)效區(qū)域外，晶圓廠還會(huì)額外占用部分區(qū)域做測(cè)試(PCM結(jié)構(gòu))，相對(duì)而言也會(huì)占用晶圓一小部分面積。另外還有劃道、晶圓裕量，以及因?yàn)楦鞴ば蛑g或晶圓廠之間要求不同而導(dǎo)致的測(cè)試結(jié)構(gòu)大小不一致而浪費(fèi)的區(qū)域。因此，如需精確的最終DPW數(shù)值應(yīng)直接向晶圓廠問(wèn)詢(xún)，以得到更專(zhuān)業(yè)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。