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烧录器简介

发布日期:2022-12-01

烧录器通常也被称为编程器。因为台湾的半导体产业发展的早,结合早期IC工艺及数据保存方式,因此习惯称为“烧录器”,英文名为PROGRAMMER;随着改革开放的进行,以及半导体产业的发展,此类产品引进大陆后,即翻译英文名称为“编程器”。 烧录器实际上是一个把可编程的集成电路写上数据的工具,烧录器主要用于单片机(含嵌入式)/存储器(含BIOS)之类的芯片的编程(或称刷写)。

刻录器的分类

刻录器依使用的需求,大概可以分为研发用和量产用两大类型,不同的使用目的也造就了不同的设计理念和特性, 分别叙述于下:

一. 研究发展用

依据可以处理组件的种类和功能,研发用的力浦刻录器又可以细分为单一功能型和万用型。针对单一种组件提供简单功能的单一功能型刻录器,通常有使用简单价格低廉的优点,但同时也有着无法扩充,质量良莠不齐的问题。由于此类产品的技术门坎低,所以市场上充斥着各种选择,不管是专业的或玩票性质的供货商,只要价格便宜,就上的了货架。

如果说您只是为了单一的开发任务,只需用到EPROM、MCS-51或PIC等简单组件,又不希望不稳定,良率差耽误您的开发时程,专业刻录器制造商或是IC原厂授权生产的产品大概是您比较好的选择。

目前的主流产品,应该是力浦万用型刻录器( Universal Programmer ),站在研发工程师的立场,可以应用在产品开发上的可程序组件何其多,同一个设计案中混用单芯片、FLASH 、EPROM、CPLD的机会比比皆是。

买一台透过软件升级,就可以支持数仟种IC的万用型刻录器,虽然售价贵了些,但长远来看是不错的选择。

对刻录器的制造商来说,万用型刻录器主要的困难和挑战来至于半导体厂商的推陈出新,目前市面上刻录的组件大约在4000颗上下,每年又以300~500颗的速度在新陈代谢,这还不含上旧组件更新刻录算法的数量,所以万用型刻录器的厂商就必需有一个庞大的研发团队,面对永无止尽的软件更新,不但速度要快,还要完全正确无误,否则很快就被淘汰出局,另外绝大部份的IC原厂也不会任由市场上良莠不齐的刻录器产生大量的不良,造成纠纷无法解决,所以只会对认证过的少数优良厂商提供IC样品和刻录算法(Algorithm)。新进入的竞争者又必需面临一次支持4000种以上组件,其中所需要入的庞大人力和费用更令人望之却步。

由此可知这项产品进入门坎之高,维系不坠之难,个中甜蜜辛酸点滴在制造厂商心中,也难怪这些年来欧洲, 美国, 日本等先进国家的主要厂商都淡出了市场,大陆、韩国等又未出现大的竞争对手,在台湾的业者持续耕耘之下, 又造就了另一项世界第一(预估出货数量超过50%以上的市场占有率)。

二、量产型

这一类的刻录器通常已经归属到生产设备的范畴,售价不是主要的考虑,良率、稳定、产能和服务才是重要的决定因素。影响组件刻录良率的要素有三:刻录器、IC的制程更动、操作人员;其中刻录器又占了很重的比重,只要设计良好,完全遵守IC厂商规范的Algorithm,并随时配合IC制造商的变更,在短时间内让使用者能有优良的刻录方法可用,再加上恰到好处的防呆设计,避免操作人员的疏失,如此力浦烧录器才造就出了近乎满意的刻录良率。

而生产单位不比办公室,除了环境因素复杂之外,一天8小时甚至24小时的长时间使用,刻录器的稳定度就决定了您的生产线会不会断线。再者如果您是在刻录FLASH/EPROM或其它大容量的IC就要考虑到刻录器的产出率,在同样合乎IC的规范下快慢的差异可能达数倍之多,考虑您的工时和整体产能,产出率也是一大重点。如果前面几点比较起来差异不大,那刻录器厂商的快速服务和永续经营就决定了一切,毕竟生产线不可能“停线待机”。

笔者个人浅见认为除了前述点外,一台可以不接计算机能独立运作、操作简单,又可以更换众多模块的量产刻录器才是您的上上之选。

量产用的刻录器早期几乎都是国外知名品牌的天下,高达几十万甚至佰万的售价更是国内厂商的一大负担,近年来由于国内供货商的努力和精进,物美价廉又高质量的力浦量产刻录器,大量满足了国内的市场需求,对于台湾的PC产业能成为世界第一,也算小有供献。

三、一些隐藏的成本问题

在您衡量购入刻录器需要多少预算时,有些隐藏在背后的成本和可能遇上的麻烦也是您必需计算内的:

一、不良率所带来的直接金钱损失

一般设计良好的刻录器,不良率大概是0.15 % 到0.3%,甚至可以用ppm来计算,有的刻录器却有可能失控到2% - 3%;其中的差异即代表着 - 您每处理一百颗IC即有两三颗不良和损坏。先不论每颗IC的单价是高是低,一段时日之后,也许您当初购买刻录器时所省下的金额又都倒贴回去,当然这都还未算入工时的增加,交期的延后…等影响。

二、数据流失(Data Lose)所造成的梦靥

当您刻录器烧好并判为PASS的IC,焊上了PCB,锁好了外壳,甚至出货到了客户手上,才发觉开不了机,功能不正常,几番波折后才发觉,原来是BIOS或单芯片内的程序及数据流失了!向客户道歉、回收不良品、扣货款,还造成了商誉受损!而生产单位和工程师又是一番惊天动地的开会检讨、忙乱和重新加工。

这些情况并不是只出现在恶梦当中,而是时有所闻的事情。任何的问题防范于未然是有智慧的,为了避免日后的恶梦成真,您在选购刻录器时就不能不更慎重了。力浦烧录器目前凭借较好的价格优势和完善的售后服务,获得不少企业的青睐。

三、刻录器的SOCKET是消秏品

刻录器都有SOCKET(或称TEXTOOL TM),用来置入待处理的组件,一般来说接触的磨损和机械性的疲乏,让SOCKET成了有使用寿命的秏材。 DIP包装的SOCKET大约是15,000到20,000次,PLCC, TSOP或QFP等更精细的SOCKET更只有10,000到15,000次的使用寿命;超过了使用次数后,良率就有可能降低,甚至会完全不能刻录,所以定期或定量更换SOCKET是必要的支出。

四、刻录器支持组件的数量和新组件的支持能量评估

如果您是研发工程师,刻录器支持的组件种类和数量是您第一个要比较的条件,然而众多的IC包装(如DIP、PLCC、SOP、TSOP、VSOP、QFP、TQFP、μBGA……等)也是日后扩充时的一笔支出,有的刻录器因为不是万用型, 光是配合PLCC包装的IC就有超过上百个的模块,以平均3,000~5,000元的单价来计算,可真是一笔不小的负担。所以有的厂商推出了万用型刻录器,每一个Pin Drive都有Vcc,Vpp,GND,CLOCK和逻辑讯号, 才能在一个PLCC模块中就支持了所有的接脚型式(由20-84Pin, SOP模块是由8到44Pin), 虽然购入时较一般的刻录器为贵,但是长远来看,还是划算的。

此外低耗电的IC,是目前的主流产品, 3.3V、3V、2.5V都己非特殊,1.8V的组件更是接踵而来,FLASH EPROM、单芯片、CPLD都有这电源规格的编号,毕竟低电压带来的好处不只是省电、速度快、不发热,也是半导体制程改变中不得不的选择。

所以刻录器不只是要能送出1.8V的电源给待测IC,逻辑讯号的准位如果不能随着调整,处理IC时就有可能造成Latch Up问题。(注:(注:当IC的输入接脚的电压低过GND或高过VCC时,就有可能产生瞬间的大电流,造成IC的特性改变或永久损坏)

五、刻录组件的前置检查

IC放置在Socket 上时 烧录器有6步来验证 确保烧录的稳定性

第一步inertion check(IC放置检测)

第二步check ID (检查位地址)

第三步Erase if balank check Fail (芯片里面有内容执行擦除)

第四步program 烧录

第五步Venfy 校验

第六步check sum 对比原始烧录文件内存大小来判定烧录

为了避免人为的疏失,在使用者将IC置入SOCKET时,烧录器应该可以对IC的每一个Pin进行接触检查,以排除组件放反、移位、或IC接脚数目不正确;通过接触检查后再辨认组件的ID Code以确认IC厂牌及型号无误。

只有通过严密的前置检查,烧录器才可以送出电源和讯号开始处理IC, 这点对于越来越精密的SMD组件非常的重要。

四、结 论

更快的速度,更大的容量,更精密的包装,更多的接脚,更低的操作电压,半导产业的一日千里,带来了快速而巨大的改变,您除了随时吸收新讯息,研发出更好的产品,生产更多更有价值的商品外,您所选择的IC刻录器,是否也能跟随您的脚步大步向前,助您一臂之力?还是延宕您的工作,造成时间和金钱的损失呢?相信这点值得所有的刻录器制造商和使用者的您细加思量。力浦烧录器目前凭借过硬的产品质量,以及较好的价格优势和完善的售后服务,获得大量知名企业的青睐。


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