FLASH的基本知识ppt课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,什么叫NAND flash,NAND flash是东芝公司开发的一种非易失闪存技术，具较高的单元密度，可以达到高存储密度，写入和擦除速度较快。NAND flash的单元尺寸几乎是NOR器件的一半，可以在给定的模具尺寸内提供更高的容量，具有很快的写入和擦除速度，主要功能是存储资料，目前广范应用在各类数码产品中。,1,什么是晶圆,晶圆是指硅半导体积体电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆；在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能之IC产品。晶圆的原始材料是硅，而地壳表面有用之不竭的二氧化硅。二氧化硅矿石经由电弧炉提炼，盐酸氯化，并经蒸馏后，制成了高纯度的多晶硅，其纯度高达0.99999999999。晶圆制造厂再将此多晶硅融解，再于融液内掺入一小粒的硅晶体晶种，然后将其慢慢拉出，以形成圆柱状的单晶硅晶棒，由于硅晶棒是由一颗小晶粒在熔融态的硅原料中逐渐生成，此过程称为“长晶”。硅晶棒再经过研磨，抛光，切片后，即成为积体电路工厂的基本原料硅晶圆片，这就是“晶圆”。,2,什么是FLASH制程,通常我们所说的19nm、20nm、21nm、24nm、34nm、43nm、56nm、70nm、90nm就是指FALSH的制程工艺。FLASH的“制作工艺”指得是在生产FLASH过程中，要进行加工各种电路和电子元件，制造导线连接各个元器件。通常其生产的精度以微米（长度单位，1微米等于千分之一毫米）来表示（1纳米等于千分之一微米），未来发展的精度越高，生产工艺越先进。在同样的材料中可以制造更多的电子元件，连接线也越细，提高集成度，提高处理器的制造工艺具有重大的意义，更先进的制造工艺会使FALSH的核心面积进一步减小，也就是说在相同面积的晶圆上可以制造出更多的产品,3,什么是flash的型号及ID,时常有人说到FLASH的型号，这个型号就所对应着各个FLASH的ID。Wafer在生产时会跟据生产参数写入一个数字标识，这个标就是我们的ID。这个ID同样参数的产品也会因为会根据各位厂商的定议方式不同而不样。一般情况下这个ID由6*2组数字或字母组成。在PC上就是就是靠ID识别各各FLASH。如：TC58NVG5D2FTA00(98,D7,94,32,76，D5),TC58NVG5D2FTA00是东芝TSOP FLASH的型号，98 D7 94 32 76 56 D5是识别这个型号的ID，是唯一的。,FLASH类型,TSOP(12*20)最常用的；TSOP(14*18)L85常见；BGA152(14*18,12*18);BGA132(14*18,12*18)；BGA224(14*18);BGA100(12*20);LGA52(14*18,12*20);LGA60(14*18,12*20);TF（micrSD)卡类（3*7,4*6,5*6点位）；M2卡类（3*6点位）；sipSD卡（3*7点位）；MSPD卡（3*11点位）；COB(FLASH晶圆邦定在PCB上，滴上黑色树脂）；iNAND卡读晶圆（44点）；iNAND读卡（125点）等。,4,FLASH的标识方法,Micron,5,Intel,6,Samsung,7,东芝,8,SANDISK,SDTNQGAMA-008G,SDTN为闪迪芯片,Q是19nm,G是MLC,A是1CE,M未知,A是8位芯片,9,Hynix,10,三星,东芝,英特尔,现代,镁光,11,SLC MLC与TLC,什么是SLC、MLC和TLC,什么是SLC?,SLC=Single-LevelCell，即1bit/cell，代表1个存储器储存单元可存放1位元,SLC架构是0和1两个值，速度快寿命长，价格超贵（约MLC3倍以上的价格），约10万次擦写寿命什么是TLC,什么是MLC?,MLC=Multi-LevelCell，即2bit/cell，代表1个存储器储存单元可存放2位元,MLC架构可以一次储存4个以上的值,速度一般寿命一般，价格一般，约3000-10000次擦写寿命,TLC的英文全称是（Trinary-Level-Cell),即3bit/cell，代表1个存储器储存单元可存放3位元,MLC架构可以一次储存8个以上的值，速度慢寿命短，价格便宜，约500次擦写寿命，目前还没有厂家能做到1000次。,SLC、MLC和TLC品质比较,1、使用寿命,SLC闪存约可以反复读写10万次左右，而MLC约3000-10000次，TLC约500次擦写寿命。,2、读写速度,在相同条件下，SLC速度最快，理论上约MLC 3倍以上；TLC最慢。,3、能耗,MLC能耗比SLC高，在相同使用条件下比SLC要多15%左右的电流消耗;TLC工作电流最大。,4,、容量,同样的单位面积MLC比SLC容量大了一倍；TLC比MLC容量大了1/2倍。,5,、价格,SLC约是MLC 3倍以上的价格，TLC最便宜。,12,容量的计算,日常生活中我们用的是十进制记数，而电脑只能用二进制，电路里有电流为1，否则为0。因为电子开关只有高电平和低电平两种状态。2的7次方是64，8次方是128，9次方是512，10次方是1024。这是二进制的整数,所以内存没有100MB,200MB这样的存储器存的也是这样的信息，都是二进制的，当然是2的指数倍，64MB,128MB,512MB，1024MB，1MB=1024K，1K1024B，,计算机存储信息的最小单位，称之为位（bit，又称比特）存储器中所包含存储单元的数量称为存储容量，其计量基本单位是字节Byte。简称B，,8个二进制位称为1个字节，此外还有KB、MB、GB、TB等，它们之间的换算关系是1Byte8bit，1KB=1024B，1MB=1024KB，1GB=1024MB，1TB=1024GB。,13,正片/白片/黑片,正片,由原Deescription生产厂商打片封装测试出厂并打上原厂标。这类的FLASH的品质性能和稳定性都有一定的保证，价格有会较高。主要生产厂商有Hynix/Micron/Samsung/Intel/TOSHIBA,白片,由于某些渠道厂商从原厂按每月合约数大批量购入bie生产某些同类型的产品。但由于产能过剩为了降低库存把部分晶原做成封装片出售。这类片子由于厂商封装测试技术上的差别，品质会稍差一些。目前我厂主要使用的就是白片,黑片,就是所谓的Downgrade，三星、东芝、现代、镁光、英特尔等芯片厂商在生产NAND FLASH时，良品率没有可能是100%的，简单的说就是黑片就是指芯片工厂选出的淘汰的次品同时还有是在晶原切割时剩下的边角料。,14,FLASH的使用,正片,一般正片出厂时都会经过严格的测试，并在FLASH里面存有一个精度相当高的坏块信息表，我们在使用时只须调用原厂坏块表然后写入指定方案MP便可以工作。这就是我们常说的“高格”,白片,正规的测试流程是很费时，因此提高了成本，买到裸片的厂家，同时为省钱减少测试项目，致使一些本来在半导体厂不能通过的die用在了最终的产品中，造成产品质量的不稳定。白片虽然也存有坏块信息表。但是这个坏块表是用某一个方案重新扫描建立远没有正品的精度高，并且每个方案块坏表的存放地址不一样，不同的方案基本上没法通用，因此要重新做一次坏块扫描的动作。就是我们常说的“低格”。,15,黑片,凡是不符合正规品规格的Flash都会降低即被称为 Downgrade Flash,这一部分产品不论Samsung、Hynix还是Micron，哪个品牌都会存在。Downgrade Flash是生产中出现的不良，有些是容量不足，有些是读写测试不通过，有些是温度环境测试有问题，还有电流不正常，老化实验不通过等等。Downgrade Flash产生的原因主要有：1、晶圆Wafer是圆片，而切割的Die是方形的，这样必然有些边角余料被剩下，这是产Downgrade Flash的一个主要部分。2、在切割的过程中，工艺控制不良，会在Wafer上产生一些裂缝，这对后续的温度性能影响很大。3、在Flash制程更换时，nm级别越来越低，难免有部分光照不良的die，这些也将成为Downgrade Flash。,16,容量不足的Downgrade Flash，一般是降低容量级别，如387MB量产成为256MB的；720MB的量产成为512MB产品。这样的产品一般能够保证用户的使用，质量也过得去。这也是我厂常用的部分。,一些厂家做法无良，不足容量的，通过量产软件去补缺少的空间。如387MB量产成为512MB的；720MB的量产成为1GB产品。这些产品使用过程中经常出现问题。,一些环境测试、老化测试不能通过的Downgrade Flash，一般做成产品，容量没有损失，但是产品长时间使用容易有数据丢失等情况。,17,BGA LGA 各种卡等类型FLASH,18,BGA LGA 各种卡等类型FLASH,19,