显微镜内置高性能华为芯片，这一领域还真没想到

在11月22日由中电海康集团，凤凰光学承办，浙江乌镇街科技有限公司协办的AI技术在显微成像方向应用研讨会暨液晶数码智能一体显微镜新品发布会上，凤凰光学正式推出这款产品。

这款AI显微镜内置高性能华为芯片，运用AI大数据算法辅助分析，大大提升显微观察的准确性与效率，不过报道没有提及具体细节，官网上也没有公布详细规格。

据官网资料，凤凰光学系凤凰光学集团有限公司下属公司，前身是国家搞小三线建设而设立的江西光学仪器总厂，创建于1965年8月，由上海照相机二厂、上海电影机械厂、南京测绘仪器厂、南京模具厂、江南光学仪器厂等内迁至江西上饶德兴花桥乡组建而成。

凤凰光学是我国民族光学行业知名品牌和第一家光学行业上市公司，主要从事光学镜片、光学镜头、光电模组、电池、科学仪器等五大业务板块，具有数码相机、安防、机器视觉、车载等各行业丰富的光学/机构设计经验；专利持有水平业内领先；镜头研发部致力于可见光及红外光学镜头研发。

芯片里面长啥样？扫描电子显微镜放大10000倍告诉你

这次文章的主题是芯片内部的结构。所谓芯片，其实就是集成电路（IC，全称Integrated Circuit），其实就是通过光蚀刻等方法，将传统的电路集成到一片硅片上。

目前最新IC工艺早已进入纳米级（10的-9次方），也就是0.000000001米。例如英特尔的最新的工艺已经进入14nm，正逐步向10nm推进，而台积电和三星也早已开始了7nm工艺的预研。要想用显微镜看清这些产品的线路，那对显微镜的放大倍数有着极高的要求。没有几十万倍的放大倍率是做不到的，普通企业的实验室根本不可能做到。

因而本文所展示的这个78L05还距离纳米级别有一段距离。78L05是模拟功率器件，内部结构相对比较简单，线宽也比较大，应该说是属于微米级别的。因而用10000倍的扫描电子显微镜（SEM）就可以看得相当清楚了。只是想抛砖引玉，说明一下原理，毕竟半导体的原理基本都是相通的。

这篇文章其实也是源于笔者所在的公司最近做的一个故障分析项目（Failure Analysis），毕竟普通家庭不可能配备电子显微镜这种设备。笔者公司的实验室其实也只有一台5000倍的SEM。后面10000倍的那个扫描隧道显微镜的图片还是去其他单位的实验室照的。

好了，说了那么多，究竟是哪块芯片呢？其实就是一片SOP封装的78L05，8个pin。是主板上很常见的芯片，是一颗12V转5V的稳压块芯片。很多厂家都有做，比如ST（意法半导体）等等。至于这次分析的这片是哪个厂商的，因为涉及到品控，所以具体的不方便透露。78L05在电脑的主板上很常见，就是图中红框里的这片，只有小手指甲的一半大小：

非常常见的元件，某宝上也很容易买到：

78L05 SOP_淘宝搜索 s.taobao.com去看看

某宝上的价格其实是零售价了，一般拿的量比较大的话，单颗的采购价大约是2美分左右，折合人民币0.13元。

网上随便找了张DATASHEET，这是PIN脚定义。比较简单，DC12V入5V出，然后供给下一步继续降压或者直接供电压输入是5V的芯片。

先放在高倍光学显微镜下观察，放大倍率60倍：

背面：

使用强酸溶液将树脂外壳溶解，即Decap操作，当中的硅片露出来了。注意，硅片只占整个78L05中间很小的一部分：

高倍光学显微镜下，进一步放大观察Die（裸片）。PIN脚的定义很容易理解了：一个输入，一个输出，4个是接地，还有2个NC：

用X光检查是否有断线或折断：

光学显微镜下，继续放大，可见3根铜线连接（bond）在裸片（die）上：

3个BOND点的局部放大图，都正常：

好了，光学显微镜的部分到此结束。接下来，进行SAT验证，产品正常，没有Delamination（分层），粉红色是产品过IR后因不同材料不同膨胀系数的自然现象，正常。

接着，进行EMMI(Emission Micro Scope)比对（关于显微镜成像分析，具体可参考维基百科。经过微光显微镜验证，发现良品与不良品的现象相同，因而判断这片不良品的Chip并没有Crack的现象。

于是，接下来轮到电子显微镜上场，来帮助厘清问题了。

晶片（Die）的侧面：

晶片（Die）与底座接合处：

硅片的正面（500倍）：

鸟瞰图（500倍） ：

将铜线的连接处，局部放大到5000倍，发现问题了：

再放大到10000倍，看得更清楚了，发现了Crack（破裂）：

那么，良品应该是怎样的呢？如下图（5000倍）：

再放大到10000倍，良品是没有破裂的：

至此，问题基本厘清了。接下来，就是依照产品的批号等信息，回溯到工厂产线上负责接线的设备和人员上了，距离root cause也就不远了。有网友可能会好奇，一个78L05，值得花费这么大的力气吗？其实，由于涉及到的量比较大，所以肯定是值得去分析的。

其实7805的单颗成本很低，但就是因为小零件出问题，导致整个系统就出大问题。故障分析的目的就是找出根本原因(root cause)，杜绝问题再次出现。希望这篇文章，能够帮到大家了解到更微观的IC内部的世界！

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