首頁 分類 排行榜 閱讀記錄 我的書架

第458章 驗證臺

2026-03-19作者:做夢都不放過

第二天,呂辰一早來到辦公室,剛泡好一杯茶,諸葛彪就走了進來。

他手裡拿著個煤油打火機,在手裡轉來轉去,磨得鋥亮,金黃色的晃眼睛。

這東西是子彈殼改裝的,呂辰找保衛處要了幾個子彈殼,找王玉書師傅做成了打火機。

基本上被瓜分完了,最後一個就在諸葛彪手上。

諸葛彪掏出煙給呂辰發了一支。

“鐺!嚓!”

打火機冒出了小火苗,諸葛彪把煙點上。

他深吸一口:“呂辰,你這腦袋也不知道怎麼長的,這打火機實在,省火柴。”

呂辰道:“還我!”

諸葛彪把打火機放進兜裡:“這個歸我了,你等著吧,聽說李廠長用了,覺得好,準備試製幾百個,當成年終福利發,你肯定有一個。”

呂辰無奈。

諸葛彪轉移話題:“對了,柳工派人通知,高頻脈衝電機的控制晶片,第一批流片,出來了。”

呂辰拿出一個鋁合金箱子,這是專門找王玉書師傅做的,用來裝晶片的,裡面貼了一層棉絮,又用泡沫塑膠隔成一個個小格子。

每一個格子,正好能放一塊晶片。

呂辰也是那一次順便做的打火機,沒想到,都是淚。

呂辰搖搖頭,提著箱子跟諸葛彪一起出了門。

下樓來到中試線門口,錢蘭已經等在那裡了,眼睛盯著中試線車間的那扇鐵門。

呂辰二人走了過去:“多久了?”

錢蘭看了看錶:“四十分鐘。柳工說還在做最後的檢查,讓咱們等著。”

呂辰點點頭,沒再說話。

他也盯著那扇門,這批晶片,是他們三個人,整整兩個月的成果。

從邏輯圖,到版圖草圖,到6305廠三室幫著畫正式版圖,再到中試線流片。

兩個月,六十個日夜,無數次爭論,無數次修改,無數根鉛筆,無數張座標紙。

成敗,就在今天。

不一會兒,鐵門開了。

柳工走出來,他眼裡帶著笑意:“出來了,一共60塊。”

呂辰遞過鋁合金箱子,柳工接過,轉向走了進去。

不一會兒,提著箱子出來,諸葛彪第一個衝上去,接過箱子,小心翼翼地放在地上。

開啟箱釦,掀開蓋子。

60塊晶片,整整齊齊地躺在泡沫塑膠格子裡。

陶瓷雙列直插封裝,黑色陶瓷基底,兩邊伸出兩排銀色的引腳,每一根都亮晶晶的。

晶片表面印著白色的字:GPMC-01,下面是一行編號。

“GPMC-01。”錢蘭念出來,“高頻脈衝電機控制晶片,總算是出來了。”

呂辰蹲下去,看著那些晶片。

陽光下,它們靜靜地躺在那裡,這60顆等待檢閱計程車兵。

“走。”他站起來,“回實驗室。”

三人來到積體電路實驗室的一個小房間,這是上次驗證紅星二號那個驗證室,現在是高頻脈衝電機控制晶片的驗證室。

寬大的實驗臺上,已經有好幾個穩壓電源,有一臺嶄新的示波器,還有各種工具和儀表。

諸葛彪把箱子放在實驗臺上,開啟。

三人對視一眼。

“按規矩來。”呂辰說,“先目檢。”

他拿出一個修表用的放大鏡,卡在眼眶上,湊到第一塊晶片前。

晶片表面,有沒有劃傷,有沒有汙漬,有沒有裂紋。

他看得很慢,很仔細。

一塊,兩塊,三塊……

“這塊不行。”他拿起一塊晶片,遞給錢蘭,“封裝邊緣有裂紋,肉眼都能看見。”

錢蘭接過去看了看,點點頭,在旁邊的一個小盒子裡畫了個“×”。

“這塊也不行。”諸葛彪也拿起一塊,“引腳歪了,三根腳歪成一排,插不進插座。”

呂辰接過去看了看,確實歪得厲害,不知道是封裝的時候壓歪的,還是運送途中磕碰的。

“工藝問題。”他說,“正常。”

三人繼續檢視。

十五分鐘後,60塊晶片全部過了一遍。

挑出來三塊有明顯外觀缺陷的:一塊封裝裂紋,兩塊引腳歪斜。

“57塊。”諸葛彪說,“還剩57塊。”

呂辰點點頭,放下放大鏡,揉了揉眼睛。

“下一步,打阻值。”

他從實驗臺下面拿出一塊自制的測試板。

那是一塊膠木板,上面焊著一個晶片插座,插座旁邊引出了幾根線,分別接在幾個接線柱上。

接線柱上標著“VCC”、“GND”、“CLK”、“OUT1”、“OUT2”……

呂辰把第一塊晶片插進插座,然後用萬用表的兩個表筆,分別接在“VCC”和“GND”兩個接線柱上。

打阻值。

測電源和地之間的電阻,看有沒有短路。

這是最基本的測試,也是最殘酷的測試。

有短路,晶片就直接報廢,沒有任何搶救的可能。

呂辰按下萬用表上的按鈕。

錶盤上的指標猛地一擺,直接打到頭。

“零。”他說,聲音很平靜,但臉色變了。

諸葛彪湊過去看:“真是零?”

呂辰把表筆拿下來,再測一次。

還是零。

他把晶片取下來,放在旁邊,又拿起第二塊,插進去,測。

零。

第三塊,零。

第四塊,零。

第五塊,零。

……

一口氣測了十塊,全是零。

十塊晶片,電源和地之間,全部短路。

錢蘭的臉色也變了:“不可能……這不可能……”

諸葛彪把手裡的煙攥成一團:“是不是測試板有問題?”

呂辰拿起萬用表,直接測測試板上的兩個接線柱。

表筆碰在一起,指標打到頭,放開,回到無窮大。

測試板沒問題。

他又拿起一塊剛測過的晶片,單獨測晶片的兩個引腳。

電源腳和地腳,直接導通。

短路。

呂辰放下萬用表,看著實驗臺上那十塊晶片,沉默了幾秒。

然後他繼續測。

十一塊,零。

十二塊,零。

……

一直測到第二十一塊,終於有了一塊不是零的。

指標擺到幾百歐姆的位置,停住了。

“四百三十歐。”呂辰說。

他把這塊晶片小心翼翼地放在另一個盒子裡,繼續測後面的。

五十七塊晶片,全部測完。

結果出來了:41塊短路,16塊正常。

短路率72%。

呂辰坐在實驗臺前,看著那16塊“倖存”的晶片,一句話也說不出來。

諸葛彪靠在牆上,一根接一根地抽菸。

錢蘭低著頭,在筆記本上寫著甚麼,寫得很慢,手有些抖。

房間裡安靜極了,只有牆上的掛鐘“滴答滴答”地響著。

過了好一會兒,錢蘭抬起頭:“41塊短路……這不可能全是工藝問題。肯定是設計有缺陷。”

諸葛彪點點頭:“我也這麼想。工藝再差,也不至於72%的短路率。”

呂辰站起來,走到窗邊,推開窗戶。

冷風灌進來,帶著冬天特有的凜冽。

他深吸一口氣:“繼續測。靜態電流。”

既然還有16塊沒短路,那就測下去。

看看問題到底出在哪。

諸葛彪掐滅菸頭,走到實驗臺前。

他從抽屜裡拿出一個穩壓電源,調到5伏,又串聯了一個毫安表。

呂辰拿起第一塊“倖存”的晶片,插進測試板。

接通電源。

毫安表上的指標猛地一擺。

一百毫安,兩百毫安,三百毫安……

呂辰趕緊切斷電源。

“電流巨大。”他說,“內部有擊穿。”

錢蘭在旁邊記下來:“第一塊,擊穿。”

第二塊,擊穿。

第三塊,正常。

第四塊,正常。

第五塊,擊穿。

第六塊,正常。

……

16塊晶片測完。

8塊擊穿,8塊正常。

擊穿率,50%。

呂辰看著那8塊“體質過關”的晶片,苦笑了一下。

60塊晶片,目檢淘汰3塊,短路淘汰41塊,擊穿淘汰8塊。

最後能用的,八塊。

良率,13.3%。

“13.3%……”諸葛彪喃喃著,“這他媽是給光刻機用的晶片,不是實驗室玩具……”

錢蘭在旁邊說:“先別想良率。能用的這8塊,還要上驗證臺。驗證臺過了,才算真的能用。”

呂辰點點頭。

是的,現在還不是沮喪的時候。

這8塊晶片,只是透過了最基本的電氣測試。

真正的考驗,在後面。

轉身來到驗證臺,這是他們花了兩個星期搭建的。

驗證臺是一塊一米見方的膠木板,鋪在實驗臺中央。

板上密密麻麻釘著上百個鍍金的插針,像一座微縮的城市。

插針之間,用各種顏色的細導線連線著,紅的、黃的、藍的、綠的、黑的……密密麻麻,層層疊疊,比蜘蛛網還複雜。

膠木板四周,擺著幾個穩壓電源,一臺示波器,一個訊號發生器,還有一堆電阻、電容、晶體振盪器、開關、指示燈。

最顯眼的位置,是一個小小的脈衝電機,只有拳頭大小,軸端裝著一個紅色的塑膠圓盤,上面畫著刻度。

呂辰看著那張密密麻麻的電路板,心裡有些發怵。

這玩意兒,他絕對搭不出來。

諸葛彪有這本事,他是從繞繼電器線圈開始學起的,手上的功夫,比機器還穩。

“開始吧。”錢蘭翻開筆記本,上面是厚厚一疊圖紙,“先從第一塊開始。”

諸葛彪拿起一塊晶片,仔細看了看引腳,然後輕輕地插進膠木板上的一個插座裡。

那個插座是特意留的,周圍一圈插針,正好對應晶片的四十個引腳。

插進去的一瞬間,能聽到輕微的“咔噠”一聲,像是甚麼東西卡到位了。

“上電。”諸葛彪說。

呂辰開啟穩壓電源,調到5伏。

示波器的螢幕上,開始出現一些波形。

“先測時鐘。”錢蘭指著圖紙上的一個點,“晶振輸入腳,看波形對不對。”

諸葛彪把示波器的探頭接到那個引腳上。

螢幕上,出現了一串規則的方波,頻率穩定,幅度整齊。

“晶振沒問題。”他說。

接下來,他們開始一根一根地測。

每一個引腳,都要用示波器看波形,用萬用表測電壓,用邏輯筆判高低。

諸葛彪負責操作,錢蘭在旁邊拿著圖紙核對,每測完一根線,就用鉛筆在圖紙上劃掉一個點。

呂辰負責記錄,把每一個資料都寫在筆記本上。

一個小時後,第一塊晶片測完了。

“基本功能正常。”諸葛彪直起腰,活動了一下脖子,“但有幾個訊號有毛刺,不大。”

錢蘭在圖紙上做了標記:“先記下來,後面再分析。”

第二塊,正常。

第三塊,正常。

第四塊,開始出問題。

“看這個。”諸葛彪指著示波器上的波形,“這是步進脈衝輸出腳,應該是一串規則的脈衝。但現在,每三個脈衝裡,有一個脈寬不對。”

錢蘭湊過去看:“時序問題?”

“可能是。”諸葛彪說,“也可能是內部分頻器有缺陷。”

呂辰在旁邊記下來:“第四塊,分頻異常。”

第五塊,正常。

第六塊,正常。

第七塊,又出問題了。

“宕機了。”諸葛彪說,“我撥了一下速度選擇開關,晶片就沒反應了。”

他切斷電源,再重新上電。

晶片又活了。

再撥一下開關,又宕機。

“特定指令下宕機。”錢蘭說,“可能是組合邏輯有問題。”

呂辰想了想:“換一塊晶片試試。”

諸葛彪把第七塊取下來,換上第八塊。

同樣的操作,同樣的指令,第八塊一切正常。

“看來是那塊晶片體質不行。”他說,“個別晶片的缺陷。”

8塊晶片測完,5塊功能完全正常,兩塊有小毛刺,一塊有特定指令宕機的問題。

但不管怎麼說,有五塊能用了。

諸葛彪把那五塊好的晶片挑出來,小心翼翼地放在一邊。

然後他拿起第一塊,重新插回插座。

“下面,接電機。”

他從實驗臺下面拿出一卷細導線,開始焊。

電機驅動需要功率,不能直接從晶片引腳輸出。

他們在驗證臺上預留了驅動電路,幾個大功率三極體,加上續流二極體,組成一個簡單的驅動器。

諸葛彪的手很穩,焊槍點下去,焊錫化開,導線粘上,一氣呵成。

十幾分鍾後,所有連線都焊好了。

他放下焊槍,深吸一口氣,看著那個小小的脈衝電機。

“通電。”

呂辰開啟電源。

電機沒動。

諸葛彪撥了一下“啟動”開關。

電機還是沒動。

他皺起眉頭,拿起萬用表開始測。

測了幾分鐘,找到了問題,有一根線虛焊了。

他重新焊了一下,再撥開關。

電機動了。

軸端那個紅色塑膠圓盤,隨著脈衝訊號,一格一格地轉動。

每轉一格,就停一下,再轉一格,再停一下。

精確,穩定,有力。

諸葛彪看著那個轉動的圓盤,長長地吐了一口氣。

“成了。”他說。

錢蘭在旁邊鼓掌,臉上帶著笑。

呂辰盯著那個圓盤,心裡湧起一種複雜的情緒。

兩個月,60塊晶片,13%的良率,5塊能用的。

但至少,這5塊,能讓電機轉起來。

這就夠了。

接下來,他們用那5塊晶片,做了大量的測試。

首先測的是訊號串擾。

驗證臺上密密麻麻的飛線,就像無數根天線,互相之間會產生干擾。

他們用示波器看波形,發現有幾個訊號確實有串擾,表現在波形上有一些小毛刺。

解決辦法,是加遮蔽。

諸葛彪找了幾塊薄銅片,彎成小盒子,罩在關鍵晶片上,再接地。

又把幾根關鍵的訊號線,用絞線的方式傳輸,兩根線絞在一起,干擾互相抵消。

毛刺果然小了很多。

然後測時序。

示波器上顯示的波形,比預想的晚了幾微秒。

幾微秒,對於電機控制來說,不算大問題。但如果用在更高精度的場合,可能就是致命的。

“幾微秒的延遲,應該是晶片內部的傳輸延遲。”錢蘭說,“五微米工藝,門延遲就這麼大。要縮小延遲,只能等工藝進步。”

呂辰點點頭,在筆記本上記下來:“要最佳化關鍵路徑,減少門級數。”

……

測試一直持續到晚上8點,除了溫變化對頻率的影響、電源電壓波動時的穩定性、長時間執行後有沒有晶片發燙等內容外,能測試的都測試了。

“5塊。”諸葛彪看著那三塊晶片,“60塊,最後勉強能用的,就這5塊。”

良率8%,不,已經談不上良率了,這5塊都是有延遲的殘次品。

呂辰沉默了幾秒,然後笑了:“8%也夠了。至少證明,這個設計是可行的。剩下的,是找問題,改設計。”

錢蘭嘆道:“打阻值淘汰41塊,這就不正常了。72%的短路率,絕不是工藝能解釋的。”

諸葛彪也嘆道:“靜態電流淘汰8塊,擊穿率50%,同樣不正常。”

“問題可能出在版圖上。”錢蘭說,“要麼是設計規則沒吃透,要麼是某個地方畫錯了。”

呂辰想了想:“不光是版圖。邏輯設計也可能有問題。那個特定指令下宕機的晶片,說明組合邏輯有缺陷。”

三人沉默了一會兒。

呂辰道:“不管怎麼說,有5塊能走通了,電機能轉,說明邏輯是對的。”

諸葛彪也站起來,伸了個懶腰:“是啊,總算沒白忙活兩個月。”

三個人收拾好驗證臺,把儀器關掉,把圖紙收好。

走出驗證室的時候,已經快十點了。

走廊裡很安靜,只有遠處值班室的燈光亮著。

呂辰推著車,慢慢往家裡走。

夜風很冷,但他心裡有一團火。

A−
A+
護眼
目錄