近日為了產品上市的量產測試準備，一缸子工程人員可說是忙得人仰馬翻。這麼多台灣科技產業的「菁英」聚在一起，居然解的是高中物理或是大學電子學等級的問題。事後想想也真是覺得好笑。
首先遇到的問題是產品在低溫出現電流異常增大的狀況：以我們本身從業的數位設計背景，自然認為單純的 CMOS 元件/邏輯閘(logic gate)，其「非零即一」的開關特性與此(線性的變大或變小)無關。不過在客戶與客服雙重的壓力之下，還是只得硬著頭皮去想法子解釋。說起來這個現象還真有點神奇，就是一個好好的線路噴上致冷劑(就是冷媒吧，會把物體表面的熱量藉由揮發的作用帶走，以達到瞬間降溫的效果)之後，原本進入休眠模式的產品竟然有多達四五倍的電流出現，而隨著溫度慢慢回升，在冷卻後暴增的電流值竟又可以回歸到正常的幅度。
大家苦思冥想了好幾天不得要領，最後還是決定去拍張照片，看看究竟這個電流是打哪兒出來的。這種照片，簡單講就是顯微鏡加上熱感測元件，受測物體置於其上，當偵測到因為較大電流通過造成熱(紅外線吧)散逸時的亮點時，再用相機長時間曝光拍攝出來的「作品」，畫面上搭配亮點與線路的相對位置，以方便使用者偵錯的一種工具。單是租借器材與人員的工資，收費大約就要一小時四千元新台幣吧。算起來可能比狗仔隊拍出來的照片還值錢呢。
言歸正傳，照片一拍出來稍作分析之後，一群人當場傻眼。怎麼說？原來不過就是幾個外接端點浮接，沒有穩定的電壓輸入的這種「不入流」的小問題。而為何這現像在低溫時會格外的明顯？這可不是什麼低溫超導喔，根本就是因為這種浮接所造成的漏電流出現所在的金屬端點，其阻值會隨著溫度下降而減少，也因此在低溫之下此類型的漏電流值就會線性的變大。電阻值隨溫度變化，這不在高中物理早就教過了嗎？這可真是應了「老師有講，我們沒在聽嘛。」的老生常談。
過了兩天，繼續偵錯(因為漏電問題雖有改善，但尚未根治)，此時有新問題：有人發現把 IC 表面的遮罩(蓋子)移開時漏電流較大，蓋上去後漏電流則變小。我們一開始還以為是靜電干擾，結果後來為去除此一控制變因，於是乎大家把拿著蓋子的手移開，甚至把遮住的蓋板整個拿掉，直接開關辦公室燈光的電源來進行觀察，果真出現光線影響漏電流的狀態。
修過電子學或是高中物理的朋友，現在腦海中應該隱約浮現出四個字了吧。沒錯！這就是「光電效應」，光子的能量激發可以造成金屬表面的電子流動增加。想不到我們在離開學校這麼久之後，會在職場上、偵錯過程中實際的感受到這「光電效應」的影響，這樣的電流值變化足足有好幾倍的差異呢。(幸好我們的產品本來就是蓋住的，之所以把蓋子拿掉純粹是為了偵錯用)沒辦法，這狀況又是超出想像了，只好再次殺去工廠，拍照片看看到底是哪裡不對勁。
不過這回漏電流的差異，除了光線之外，也依然有溫度上的影響──這次的低溫竟然有相反的作用，就是說在低溫下漏電流反而減少了。唉！我們總算勉強回到了大學的「電子學」，那就是半導體由於 mobility 的關係，電阻值在低溫下是較常溫為大的，顯然現在的這個漏電流，其出處是在某個半導體的浮接端點，而非在金屬接點上面。(為了驗證這個物理問題，照片大概又拍了四五張，四千大洋繼續送人)
就這樣，我們終於一步步找出 IC 上面的「類比線路」問題。而如此的結果，雖然在物理上都可以解釋，但對於在數位設計部門工作的我來說，如此的陪公子 debug 也只能夠苦笑以對吧。誰教我們現在都是 SOC (System on Chip)，在一顆小小的 IC 裡面綁了那麼多不同的數位與類比區塊( block) 呢？
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一些在偵錯上頭看到的物理特性
