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    芯片批次与批号及品控辨析

    作者:彭建平@芯学堂 阅读553 2023/11/24 07:37:40 文章 原创 公开

    icHub总编按:本文原稿初发icHub,后在业界广为流传。原稿作者收集了大量原厂关于产品型号及批次和批号的图片,并做出细致的分析。但原稿没有具体区分批次date code和批号lot code,容易误导品控,本次修改稿进一步澄清并完善,以飨读者和广大元器件供应链的从业者。本文美其名曰“辨析”,实在是因为业界极少有类似专文,大量存在的都是本文的原稿转载,有以讹传讹之虞。故此抛砖引玉,切盼业界专家大佬指正。

     

    在大规模生产环境下,尽管芯片制造商都遵循严格的质量管控标准,但在不同时间段或不同地点制造出来的产品仍存在因外部条件(人员、设备、原材料、环境等等)可能的变化而产生品质差异。为便于追溯产品生产情况,厂商通常会在制造完成的成品表面丝印或激光打印,并在外包装上标注该产品的生产批次和批号,但不同厂商的标注方式五花八门,让初入门者倍感困惑。本文以一些国际知名芯片原厂的标识方法举例说明,详解批次的秘密,解除大家的烦恼。

     

    一、芯片的批次date code、批号lot number、批次号lot code

    元器件产品,尤其是芯片产品,可靠性、稳定性、一致性是品质的核心。芯片在不同时间由不同生产线批量制造,可能会产生性能不一致的质量问题,如果能溯源到具体时间段的生产班次或原材料,或溯源到具体的生产线,将非常关键。

     

    英文中,code可以是字母与数字的组合标识,而number则一定是纯数字标识。芯片的批次与批号没有统一用法,但有惯用法。批次在英文里是date code或缩写D/C,用来标识产品生产时段在具体年份的第几周,多用数字标识,也有用字母标识;批号在英文里是lot number或缩写lot no#,用来标识产品生产的具体地点和生产线,通常是数字,也有用字母的。有的厂家采用lot code批次号,通过字母和数字结合,标识了比批次和批号更丰富的信息。三者均为芯片制造商在产品批量交付芯片原厂时,用来表示一批产品的生产时段和生产线,确保产品可溯源,以便进行品控管理。

     

    批次、批号、或批次号编码通常通过丝印或激光打标在芯片正面或正反两面。芯片在标注批次和批号后,还会标注产地,因为不同产地的关税不同,而且相同产地可能有不同的生产线生产同一款产品。

     

    下图为Marvell公司的芯片打标样式,批次date code为倒数第二行,通过YYWW年份周数四个数字标记;批号lot number为倒数第三行;整体批号+批次+封装代码Assembly location code,构成批次号,确保了产品的溯源信息。

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    在国内,批次、批号、批次号等常常混用。读者和用户只要清楚两点:生产时段和生产线即可。本文提倡,用批次来表示生产时段,批号表示生产线。

     

    批次与批号结合,明确生产时间段和生产线,是芯片制造商对芯片原厂广泛提供的标准服务,便于对一致性问题的溯源。比如,如果确认一批发生性能不一致的芯片生产时间段是2109,表示2021年第9周生产,对应的批号是AM123,表示芯片具体的封装厂及生产线。这样一来,厂家不仅可及时召回相同批次和批号的同款产品,还可以对照不同产线制造流程的差异,避免类似问题再次发生,优化和提高芯片产品的一致性。

     

    芯片品质问题,是芯片原厂、分销商、终端用户等整个产业链共同关注的重要问题。任何芯片供应链的从业者,如果不懂批次和批号,则不容易解决芯片的品控问题。

     

    对原厂来说,一个产品如果出现不一致问题,通过批号结合批次,才能发现究竟是制造商问题,还是产品设计问题。比如,一批产品出现质量问题,如果排除设计问题,则要么归因于批次,找寻相同时段的原材料问题,要么归因于批号,找寻相同生产线的工艺流程瑕疵;如果多批产品出现质量问题,无法通过批次和批号溯源,则可以怀疑是设计问题,需要优化版本。

     

    对芯片分销商来说,大多关注批次,而不关注批号,因为批次至少确保产品生产时段的一致性,而且批次不同,价格也不同。比如相同产品,一年内的批次肯定比五年的批次价格好。此外,相同批次的产品,会出现批号不同,但不影响产品的价格,甚至还会出现在相同的整包装中。

     

    对芯片终端用户来说,产品出现品质问题,应该关注该产品的批次和批号以及产地。如果问题出现在不同批次,但批号相同,尤其是产地相同,在排除自己终端应用设计和制造的问题后,有理由向原厂提交品质投诉,会得到原厂的积极响应;发生了这种情况,终端一般都会在后续询价时明确说“XX产地的不能用”。如果问题出现在不同批次和批号,而原厂同一款产品在其他终端应用没问题,则可推敲是不是自己的应用设计问题了。

     

    简而言之,在芯片供应链中,大多关注批次,除非出现品控问题才会关注批号。不同的原厂,采用不同的批次和批号标注方式,但都大同小异。而对于外行来说,尤其是终端物流收货人员或分销商业务人员,却会看的眼花缭乱。下面我们一步步介绍过来,相信大家会如释重负。

     

    二、正反面标识芯片批次和批号

    下图为赛灵思公司(Xilinx)生产的FPGA产品打标样式。除公司Logo及产品系列名称和产品型号外,第二行最后四个数字标识批次D/C,第三行首尾两个字母夹中间7位数字共9个字符标识批次号lot code,但在此批次与批次号分开处理。

     

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       芯片的反面如果有管脚,就只能在正面打标全部信息。对于一些正面面积小的芯片,不得不采用缩写的方式。如下图为赛普拉斯(CYPRESS)的芯片打标样式,第1、2行为Logo+型号,第3行是批次和批号,第4行是产地,简单明了。

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       如果芯片的管脚在侧面,则芯片的正反两面均可打标产品信息,但通常会将重要的打标在正面,次重要的打标在反面。许多小芯片就采用这种方式,如下图为Atmel的产品打标样式,批次在正面,采用通常的YYWW标注;批号在背面,标明了产地和产线。

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       因为芯片可供批次和批号打标的面积有限,正面不够,则在反面打印;如果两面不够,则采用缩写方式标注;缩写方式还是不能满足,则只好在包装上标注。由此产生五花八门的批次和批号打标模式。

     

    三、YYWW:四位数字标注芯片批次的生产年份和周数

      YYWW是典型的芯片标注批次格式。如上述Xilinx、Cypress、Atmel等,以及下图的Infineon芯片打标,其第二行后四位数字“0525”,表示该产品是2005年第25周出产。

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      再比如下图为Altera公司的FPGA及CPLD产品批次说明,把整个11字符的编码称为date code,其中四位数字标记YY=年份、WW=工作周数,其他字符包含了批号信息如代工厂A、测试地点X,以及裸芯、晶圆切割等信息。

     

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      用四位数字标识批次,方便终端的物流开展品控辨识,对贸易商业务管理很重要。但也有不少芯片不是采用四位数字标注批次,不过大同小异,都是表达生产年份和周期数。

     

    四、YWW:三位字符标注批次

      以下说明三位字符表达批次的做法。通常第一位数字标识年份末尾数字,然后用两位数字标识工作星期或周期数。下图是SPANSION公司批次编码说明,请注意他们用一个数字标记年份末尾,如6=2006;2个数字标记周数;用5个字符如AM123样式标注生产线。这样更是一个节约打标空间的办法。

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      下图为莱迪斯公司(Lattice)日期编码(含批次信息)的说明,也是一位字符表达生产年份和两位字符表达周期数,合计8个字符,统称Date Code或Lot ID。

    图片10.png

     

     

      美信公司(Maxim)产品打标说明如下图,也是三个字符YWW表示批次中的生产年份和周期数,如927表示2009年27周,“nxx”表达生产批次号lot code。

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      也有如下图爱普生公司(Epson)的晶体打标样式,用一个字母标识年份Y,把年份和批号放在一起,称为“year part lot No.”,如F或U都表示2006年或者2016年。

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    五、YX:两位字符标识批次生产年周

      芯片的批次标识受限于芯片可供打标的表面积。一些小的芯片无法打标可供辨识的生产年份和工作周期数,只好采用缩写的办法,用两位字符标识。至今为止,笔者尚未见过一位字符标识批次的,但随着芯片面积越来越小,相信已经出现,希望哪位读者或工程师能补充本文的不足。

     

      下图如TI的一些小芯片的打标信息,Lot-Trace Code里前两位是日期信息,其中9为年代码,7为月代码。

     

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      安森美(Onsemi)公司的产品也是一样,因为面积小,无法打标批次及批号全面的信息,只好用二位字符标识年周。如下图,KD就表示2007年第4周,LD表示2007年第30周。对外人来说,简直就是密码!

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      惠普(HP)作为老牌科技公司,也采用了一些奇特的办法标识批次。如射频晶体管打标方式,因为面积实在小,只好以5年为周期,用一个字符表示年月,比如D代表1999年1月、2004年1月、2009年1月等。这样的编码方式像密码一样,只能专业人士才能明白。

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      再比如下图LTC(Linear Technology)的打标样式,第一行为公司Logo和批次D/C,第二行为产品信息,第三行为生产工厂代码“Q”及产线号LOT number3456。非常诘聱难懂,仅批次2A(表示2002年1月)就容易让人感到莫名其妙。

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    六、被动器件的批次与批号标注

      芯片制造商的批次和批号编码规则极大影响了被动器件制造商,大都采用了一致的批次和批号编码规则。如下图为线艺Coilcraft的批次实例,该公司将批次和批号放在一起,印在包装标签上,这里批次101314表示2014年10月13日生产,批号D26424为生产线编号。

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      因为被动器件比较便宜,丝印容易涂抹,而激光打标昂贵,因此打标面积小的产品,批次信息只能标识在包装标签上。对于许多品控管理人员来说,这里最容易出现假冒伪劣产品。在此,最好的办法就是确保合格供方的供货渠道,或者直接上机检测,除此以外没有更好的办法。

     

    七、芯片的批次和批号管理是科学管理

      芯片是人类文明的结晶。对一个芯片产品而言,有内在唯一性,通过厂家的logo和产品型号确定唯一的内在属性;也有外在唯一性,通过批次和批号确定唯一的外在属性。芯片的型号、批次和批号编码方式,是科学与技术的完美结合。说大了是基督教的字母表文明和伊斯兰教的阿拉伯数字文明的组合,说小了是产品唯一性的确证。

     

      下图为Pericom公司称为“full date code”的说明,包含了工厂代码、裸片版本、生产年份和周数、晶圆厂代码等。在笔者见识过的各类原厂编码中,Pericom的批次号最科学

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      芯片的历史也就是五十多年,芯片的型号与批次的编码在这短短五十多年经历了巨大变迁。下表右侧是西方国家2000年前芯片批次标识年份和月份的代码,左侧是2000年后及至今少数还在应用的芯片批次编码方式。仅仅通过这两种表,大家也可以看出来,即便如今盛行的YYWW批次标识,可能在我们有生之年,也会过时吧。

     

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    八、批次在元器件业务和物流分拣中的重要性

      芯片产品的特殊性,产生了批次的特殊标识方式。我们行业少见其他产业通用的生产日期标注方式,尽管少量被动器件会采用,绝大多数都是时间段YYWW的标识。为什么?笔者猜测,这不仅是元器件的生产班次溯源,更多的是元器件生产所使用的原材料溯源,尤其是晶圆本身的产品一致性溯源。这是我们元器件分销更上游的品控问题了,呵呵。

     

      批次是元器件报价的基础。虽然不同的芯片或不同的厂家采用两位或三位字符标注芯片批次,但行业在业务中通用YYWW四个字符标识批次。同样的芯片,如果客户询价标注“XX+”如20+,则表示只要2020年以后的都可以,排除2020年之前时段的产品;如果供货报价标注“2013”,则表示供货批次是2020年第13周生产,能满足客户需求。苛刻的终端客户,会要求所有产品都是最近18个月内出产的;但也有维修类的需求,芯片已经停产,批次不是问题,可能价格更高。

     

      元器件报价出现批次标识“散新”或者“mixed”,业务人员要提高警惕,通常都是批次混杂在一起的。对质量要求高的客户,尽可能避而远之。任何报价,如果明确YYWW批次,可靠性相对高。

     

      元器件的批次辨识,是元器件供应链服务的基础。任何芯片为主的元器件物流服务,必须落实批次管理。物流分拣的收发货和出入库,均产生业务人员对批次辨识的需求。一批芯片收货,采购单要求的是20+,则验收时必须查看芯片正反面的打标,不能简单看送货单,甚至不能简单看外包装的标签,因为供应商可能故意或无意产生错误。同样,一批芯片发货,销售单要求的是2109批次,则出库人员在下架时,必须查看芯片正反面的打标,确认正确批次才能下架,除非这个仓库的芯片仓储已经全面落实了批次管理。

     

      因为客户的频繁需求,一些大的分销商会提供收费服务,确保供货在一个批次或时段之上。但许多供应商都没有类似的专门服务。专业的元器件物流在批次管理要做到全流程覆盖,就是收货、入库、出库、发货、品检的每一个环节,都实现批次打标;在收货验收时,严把批次质量关,准确定位批次数据;入库时不合并不同货源的相同产品,区分批次;出库和发货时,产品和订单标签均确保与包装内的产品一致。只有这样,才能为客户严把质量关,为供应商溯源提供扎实的基础。

     

      以上浅见薄识,在芯片的复杂度面前,实乃沧海一粟。望各位新老朋友添砖加瓦,丰富我们对芯片的认知。


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