如何计算晶圆中芯片数量

来源：版图设计LayoutArt，作者：JK_LayoutArt

在之前文章如何计算芯片(Die)尺寸?中，讨论了Die尺寸的计算方法，在本文中，将讨论如何预估一个晶圆中有多少Die，也就是DPW(Die per Wafer)。

在具体讨论如何预估一个晶圆中有多少Die之前，需要问一个问题：为什么要预估一个晶圆中有多少Die?

这又是一个关于成本考虑的问题。一般来说，在一个项目立项时，除了评估这个芯片需要具备哪些功能，需要达到什么性能，还需要评估做这个项目的收益如何。根据估算的DPW，晶圆价格，类似功能芯片等信息，去评估这个项目值不值得做。

需要注意的是，这里计算DPW用的是预估，因为除了我们画好的版图尺寸是确定的，决定DPW的还有其他很多参数，比如工艺监测结构PCM大小，放Wafer信息的面积，圈边的尺寸等等。

在不同的Fab厂商，即使是相同规格的晶圆，版图尺寸一样的(比如相同工艺节点，不同工艺厂家的工艺Porting)，DPW也会不一样。

用一个简单的公式，看一下决定DPW大致有哪些参数;

d：晶圆的直径

WEdge ：晶圆边缘去除的宽度

W：Die的长度

H：Die的宽度。

有些计算DPW的网站，是基于以下公式计算：

从上面公式中，可以很直观的看到，决定一个晶圆上有多少Die，与晶圆的直径，芯片的面积，晶圆边缘去除的尺寸有关。

晶圆面积

晶圆面积和晶圆的规格有关，比如常用的晶圆尺寸200mm，300mm的，也就是我们常说的8英寸、12英寸晶圆。根据该尺寸，可以得到晶圆的面积。

芯片面积

芯片面积，和我们设计的芯片大小有关。这里面需要注意划片槽的尺寸(即切割道宽度)，在如何计算芯片(Die)尺寸?中提到，根据划片能力，以及Fab厂的要求来看，这是个可变的参数。此处的芯片面积不需要去除之前文章中提到的切割损耗的尺寸。

边缘损失

在晶圆生产中，晶圆边缘的厚度不均，机械应力等，导致边缘区域有缺陷，一般会去除3mm到5mm,。比如200mm晶圆(8寸)，去除5mm，晶圆的有效直径就只有190mm，损失大概9.75%;300mm晶圆(12寸)，去除5mm，晶圆的有效直径就只有290mm，损失大概6.56%的面积;从上面两个规格晶圆，去除相同尺寸的边缘后，300mm比200mm的晶圆损失的少，可利用率更高。

DPW计算器

大部分情况，我们只需知道大概怎么计算就可以。在工作中，通常可以找DPW计算器计算。比如以下几个计算DPW的网址：

1. https://www.innotronix.com.cn/?page_id=1766

2. http://silicon-edge.co.uk/j/index.php/resources/die-per-wafer

3. https://anysilicon.com/die-per-wafer-formula-free-calculators/

4. Fab厂提供的DPW计算器。

大家也可以在网上找其他的DPW计算器，然后和Fab厂反馈回来的Wafer信息比对，挑选一个计算比较接近的计算器。