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关于建立烧录中心推荐的方案

来源: 发表日期:2013-10-18 阅读数:1460次
一.军用芯片(IC)烧录现状分析
根据目前军工市场的分析,IC程序烧录问题如下:
1.芯片种类繁多,从最简单的EPROM、EEPROM、MCU到CPLD、FPGA等,品种复杂,批量较少;
2.军工中存在大量稀缺芯片,包括工业级、宇航级的PROM、FPGA等芯片,这样的芯片价格高昂,要求安全可靠性高,一旦出现程序错误损失非常大;
3.和民品产品不同,虽然目前基于FLASH芯片持续发展,但是其安全可靠性并不高,所以军工产品中大量非FLASH芯片被普遍应用,使用传统的芯片烧录器,还是军工里边广泛在使用的方式;
随著半导体技术的推陈出新,陆续出现了可以由使用者程式化的元件,例如储存资料的非易失性存储器PROM、EPROM、EEPROM、FLASH EPROM…等等,容量由早期的几K bits到目前几个 G bits。而早期只能用TTL来设计的数位电路也逐渐地被PLD所替代,由简单的PAL到现在百万GATE COUNT级CPLD / FPGA。芯片复杂的结构不断创新,而BPM从1985年就开始专注于芯片烧录行业,其持续的不断器件烧录更新,使其积累和创新了各种烧录结构的芯片,成为目前市场上最完善、最稳定的烧录器。
相对应的问题是,在研发和生产中如何将程序安全、稳定、快速的固化到可编程芯片中,成了我们工程师最关心的环节。当我们复杂的系统在有条不紊的工作时,这些逻辑控制芯片便成了系统的大脑,成了系统的中枢。在这当中程序的是否完整的按照设计者当初的设想运行,除了程序的正确与否还有就是程序是否完整、安全的固化到了中枢系统,所以芯片烧录的完整、安全便是我们非常关注的重要部分。我们曾经遇到客户用其他品牌烧录器烧录某型号EEPROM芯片,提示烧录成功,但是用BPM烧录芯片烧录失败,经过分析,此款芯片TI芯片使用比较特别,其数据位为1Word=14Bit,而不像其他芯片1Word=16Bit,但是其他品牌烧录器根本没有这种烧录策略,即使提示烧录成功但数据是完全错误和空的,而BPM烧录器虽然提示失败,是因为其完全有这样的烧录策略,并且给予我们准确的提示,我们只需要更改设置,烧录就可以完全成功。可想而知,如果将其他烧录器烧录的芯片大量贴装到产品后,我们将面临所有产品都需要返工的风险。
目前由于军工单位多品种小批量的特点,在军工行业存在各种从单片机烧录器、专用烧录器、在线烧录等很多种烧录方式,使用起来比较复杂,不只生产人员容易出错、繁琐,而且研发人员每次新产品都要去找各种烧录工具,浪费大量精力。BPM通用烧录器,是目前市场上可以囊括所有封装、所有芯片结构的最强大的烧录器,我们强大的硬件系统可以囊括目前各种烧录的苛刻条件,即使最新的芯片,我们基本只需要在算法方面更新就可以解决。这样强大的系统,不只可以避免了研发工程师不断去寻找新的系统来支持其新产品,也避免了生产工程师面对几台或十几台烧录器而无所适从。
当我们研发工程师将我们一件件新的产品生产工作移交到生产工程师手里以后,生产工程师每天都可能要面对几种或十几种不同的产品烧录问题和复杂的设置问题,而如何将如此多的产品成功烧录出来,对生产工程师是一个严峻的挑战。BPM的工程管理系统是完美的解决方式,研发工程师只需要将定型的程序和设置项打包成一个文件,生产工程师在使用时只需要调入文件就可以烧录,不需要任何复杂的人为干涉,避免的错误的出现。

二. IC程序烧录技术的现状
目前IC程序烧录的主要方式和优缺点:
1.在线方式烧录--在线下载是通过一些专用的下载工具、线缆等工具直接将电脑中程序代码固化到芯片中,是目前基于FLASH存储芯片主要的烧录方式,如CPLD、FLASH等芯片,尤其是在设计系统的过程中,这种方式具有实时下载实时运行修改的灵活特点,便于程序的调试和验证。缺点是不同的器件需要不同的下载专用工具,或者给系统提供专门下载接口,这种无法互相兼容的下载方式,造成生产环节混乱,在下载中很难避免人为的错误且对程序的缺失完整性无法准确判断;所以在线烧录的方式在研发中是主要的烧录方式,但是同样的产品在生产当中更适于将在线烧录的方式改为离线烧录,程序的完整性和稳定性是离线烧录的更好的保证。
2.离线烧录方式--离线烧录主要用在PROM、EPROM、EEROM、MCU、反熔丝FPGA等非易失性芯片。此类芯片是通过专用的烧录平台在芯片未安装系统之前将程序固化到芯片中,这样的芯片性能稳定,不容易损坏,芯片容量一般在几十K到1-2百M的器件为主。此类芯片尤其是PROM、OTP、反熔丝FPGA等芯片不能反复擦写,要求烧录系统必须稳定,不然容易造成芯片损坏而无法再次使用。这样的芯片存储结构稳定、空间中抗粒子干扰性能优越,是FLASH芯片无法替代的。所以目前军工客户还在大量使用离线烧录。缺点是无法实时更改程序,程序固化贴板以后发现错误返修麻烦。

三. BPM公司烧录器的特点和优势
高端的宇航级反熔丝FPGA芯片,目前被航天单位广泛使用,而反熔丝芯片烧录过程复杂,其OTP的结构,决定其烧录不容出错,芯片由于完全依赖进口,其价格高昂、稀缺,所以如何在烧录中安全、完整,是我们烧录中最重要的。
BPM烧录器作为反熔丝型FPGA制造商ACTEL战略合作商,在烧录器硬件结构中具有了完美的支持架构,可以安全稳定的烧录各种反熔丝芯片,是目前市场上唯一的全面支持ACTEL反熔丝芯片的供应商。
基于以上的各种实例状况,结合BPM强大的功能,使以上问题迎刃而解,通用型和通用量产型烧录器作为目前市场上高端烧录器的翘楚,目前被广大的军工、航天、工业电子类企业广泛使用。
BPM烧录器的优势及特点:
1.支持所有器件封装、所有烧录结构的器件。支持的元件超过45000多种,支持器件电压低至1.5 V。
支持所有的器件封装,包括DIP、SDIP、PLCC、 TSOP、SSOP、PCMCIA、SOIC、LCC、QFP、PQFP、PGA、SIMM、CSP、BGA、μBGA、TQFP 和 TSSOP等。
支持所有元件结构,包括EPROM,EEPROM,flash EEPROM,MCU, PLD, CPLD,FPGA和反熔丝FPGA等。
此特点决定了BPM烧录器可以将研发、生产中各种芯片完全集成到一个平台上,避免了研发、生产中复杂的系统选择。
2.BPM烧录器的自动和手动编译是工业界最快的通用编译系统。具备烧录市场上最快烧录技术0.24s/Mb。我们大量的客户在使用BPM烧录器以后发现烧录一个芯片时间只是原来的一半甚至更低的时间,原来需要几人几台的工作,现在只需要一人一台设备就完全满足需求。
此特点提高了我们生产的效率,做到性能的最大化。
3.BPM烧录器具有对芯片的全管脚检测功能,包括功能脚-这是BPM独有的强大功能,可以使我们保证通过烧录的芯片必然是程序完整、芯片完好。
4.功能强大的插座模块为您的芯片提供最安全的防护,与最真实的信号。烧录模块具有严格的安全保护电路设计,使我们对芯片起到安全保护作用,这也是我们的独特优势。
与一般烧录器不同,模块只是一个转接口,我们复杂的模块结构保证了烧录过程中不失真的、稳定的信号输入。
5.BPM公司推出的第七代编译技术提升了工业技术。使我们能够以高达4 Gb的密度烧录器件。
这样大容量的烧录功能,除了目前强大的烧录能力外,还具有不断更新升级的能力。
6.BPM公司通过网站每六周发布一次正式软件,以继续领导半导体器件的烧录编译技术。
不断更新的器件类型,保证了烧录能力能够不断的提升,同时在研发中,研发工程师可以更灵活的选择各种芯片,而不会受制于烧录方式而无法选择更好的方案。
7.单台设备除了可以烧录EPROM、MCU、单片机等芯片之外更是航天反熔丝、PROM芯片专用烧录器。
8.年检服务:烧录器作为一个要求高稳定电性能的芯片烧录设备,当烧录电压或烧录频率出现问题,就会造成整个芯片程序的错误丢失或缺失,为将来设备的运行造成巨大隐患。BPM提供的安全校准服务,通过对关键参数的测量及时排除隐患,能够有效避免设备的问题,以保证烧录芯片的安全性。
既可以烧录航天级芯片,同时又可以兼顾其他各种不同类型的器件,BPM是目前最好的选择。

四.IC烧录中心建设的需要
针对多品种小批量这样的军工客户,在实际烧录中遇到的以下问题:
1. 芯片种类繁多,各种烧录器复杂;BPM烧录器强大的功能可以兼容所有类型芯片;
2. 烧录器简单,烧录可靠性无法保证,失败率非常高;BPM烧录器的强大安全方案保证了芯片烧录的安全性;
3. 烧录无专业人员操作;
4. 设备缺少维护、缺少专业的技术支持;BPM烧录器提供定期的检测维护服务,保证烧录器能够持续保持稳定的电性能参数。
综上所述, 面对芯片种类复杂的烧录环境,面对要求苛刻的高端芯片,BPM不只可以解决您所有的烧录问题,BPM强大的软件功能还可以解决在生产中遇到的各种管理问题。作为控制中心的逻辑芯片,其重要性不言而喻,而利用BPM烧录器建立起来的烧录中心,其强大的芯片烧录解决方案是最完美的选择。
目前,已经在工作中使用BPM烧录器的部分用户有:
航天501所
航天502所
航天504所
航天513所
航天802所
航天804所(809、813)
航天812所
航天771所
航天13所
中电54所
中电32所
中电36所
航空615所
航空618所
航空613所
航空631所等
中科院空间中心
中科院电子所
西安光机所
长春光机所
上海技术物理所
中科院高能技术物理所等
其中建立专门烧录中心的有502所、504所、771所、513所等单位,这些用户由于配备了专业的技术人员、专业环境配置,成为了行业内专业的技术服务中心,做到了管理规范、维护及时、烧录全面、性能稳定。

五.烧录中心建立的配置
1.烧录器及对应的SOCKET
FM-1710烧录器 2-4台,根据实际情况选择,对应IC的烧录SOCKET如干(以航天卫星制造为例,大约5-20个不等)。
2. 操作电脑一台
市场主流的品牌电脑,要求电脑安全可靠。
3. UPS稳压电源一套
要求可以支持电脑和烧录器供电半小时以上。
4.防静电工位桌两套
需要稳固接地端子,避免对芯片造成的静电损坏。
5.防潮存储柜一套
主要用于芯片没有及时烧录完毕的临时存放,避免对芯片造成氧化,降低其可靠性;加以使用1%湿度等级,并具有低温烘烤功能的防潮柜。
6. 气动或手动真空吸笔一套
用于芯片安全的取放操作。烧录3个。
7. 视频观察系统
用于对IC进行表面检测和图像记录,数量1台。
8. 专用IC转运夹具
用于保护贵重稀少的IC,避免在手工操作和转运过程中造成不必要的损坏。数量根据实际情况增减,建议2-5个。

以上方案预算40-60万人民币。