芯片原理与分类

2018-8-13 17:45:47 5608 芯片原理芯片介绍

0 　芯片介绍　　指内含集成威廉希尔官方网站的硅片，体积很小，常常是计算机或其他电子设备的一部分。芯片(chip)或称微威廉希尔官方网站 (microcircuit)、微芯片(microchip)、集成威廉希尔官方网站 (英语：integrated circuit, IC)，在电子学中是一种把威廉希尔官方网站 (主要包括半导体设备，也包括被动组件等)小型化的方式，并通常制造在半导体晶圆表面上。前述将威廉希尔官方网站制造在半导体芯片表面上的集成威廉希尔官方网站又称薄膜(thin-film)集成威廉希尔官方网站。另有一种厚膜(thick-film)混成集成威廉希尔官方网站 (hybrid integrated circuit)是由独立半导体设备和被动组件，集成到衬底或线路板所构成的小型化威廉希尔官方网站。　　　　芯片　　如果把中央处理器CPU比喻为整个电脑系统的心脏，那么主板上的芯片组就是整个身体的躯干。对于主板而言，芯片组几乎决定了这块主板的功能，进而影响到整个电脑系统性能的发挥，芯片组是主板的灵魂。　　芯片组(Chipset)是主板的核心组成部分，按照在主板上的排列位置的不同，通常分为北桥芯片和南桥芯片。北桥芯片提供对CPU的类型和主频、内存的类型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC纠错等支持。南桥芯片则提供对KBC(键盘控制器)、RTC(实时时钟控制器)、USB(通用串行总线)、Ultra DMA/33(66)EIDE数据传输方式和ACPI(高级能源管理)等的支持。其中北桥芯片起着主导性的作用，也称为主桥(Host Bridge)。　　芯片组的识别也非常容易，以Intel 440BX芯片组为例，它的北桥芯片是Intel 82443BX芯片，通常在主板上靠近CPU插槽的位置，由于芯片的发热量较高，在这块芯片上装有散热片。南桥芯片在靠近ISA和PCI槽的位置，芯片的名称为Intel 82371EB。其他芯片组的排列位置基本相同。对于不同的芯片组，在性能上的表现也存在差距。　　　　除了最通用的南北桥结构外，目前芯片组正向更高级的加速集线架构发展，Intel的8xx系列芯片组就是这类芯片组的代表，它将一些子系统如IDE接口、音效、MODEM和USB直接接入主芯片，能够提供比PCI总线宽一倍的带宽，达到了266MB/s;此外，矽统科技的SiS635/SiS735也是这类芯片组的新军。除支持最新的DDR266，DDR200和PC133 SDRAM等规格外，还支持四倍速AGP显示卡接口及Fast Write功能、IDE ATA33/66/100，并内建了3D立体音效、高速数据传输功能包含56K数据通讯(Modem)、高速以太网络传输(Fast Ethernet)、1M/10M家庭网络(Home PNA)等。　　芯片的应用　　与PCR技术一样，芯片技术已经开展和将要开展的应用领域非常的广泛。生物芯片的第一个应用领域是检测基因表达。但是将生物分子有序地放在芯片上检测生化标本的策略是具有广泛的应用领域，除了基因表达分析外，杂交为基础的分析已用于基因突变的检测、多态性分析、基因作图、进化研究和其它方面的应用，微阵列分析还可用于检测蛋白质与核酸、小分子物质及与其它蛋白质的结合，但这些领域的应用仍待发展。对基因组DNA进行杂交分析可以检测DNA编码区和非编码区单个碱基改变、确失和插入，DNA杂交分析还可用于对DNA进行定量，这对检测基因拷贝数和染色体的倍性是很重要的。　　用于DNA分析的样品可从总基因组DNA或克隆片段中获得，通过酶的催化掺入带荧光的核苷酸，也可通过与荧光标记的引物配对进行PCR扩增获得荧光标记DNA样品，从DNA转录的RNA可用于检测克隆的DNA片段，RNA探针常从克隆的DNA中获得，利用RNA聚合酶掺入带荧光的核苷酸。　　对RNA进行杂交分析可以检测样品中的基因是否表达，表达水平如何。在基因表达检测应用中，荧光标记的探针常常是通过反转录酶催化cDNA合成RNA，在这一过程中掺入荧光标记的核苷酸。用于检测基因表达的RNA探针还可通过RNA聚合酶线性扩增克隆的cDNA获得。在cDNA芯片的杂交实验中，杂交温度足以除DNA中的二级结构，完整的单链分子(300-3000nt)的混合物可以提供很强的杂交信号。对寡核苷酸芯片，杂交温度通常较低，强烈的杂交通常需要探针混合物中的分子降为较短的片段(50-100nt)，用化学和酶学的方法可以改变核苷酸的大小。　　　　不同于DNA和RNA分析，利用生物芯片进行蛋白质功能的研究仍有许多困难需要克服，其中一个难点就是由于许多蛋白质间的相互作用是发生在折叠的具有三维结构的多肽表面，不像核酸杂交反应只发生在线性序列间。芯片分析中对折叠蛋白质的需要仍难达到，有以下几个原因：第一，芯片制备中所用的方法必需仍能保持蛋白质灵敏的折叠性质，而芯片制备中所有的化学试剂、热处理、干燥等均将影响到芯片上蛋白质的性质;第二，折叠蛋白质间的相互作用对序列的依赖性更理强，序列依赖性使得反应动力学和分析定量复杂化;第三，高质量的荧光标记蛋白质探针的制备仍待进一步研究。这些原因加上其它的问题减慢了蛋白质芯片检测技术的研究。　　人脑芯片　　几十年来，科学家一直“训练”电脑，使其能够像人脑一样思考。这种挑战考验着科学的极限。IBM公司的研究人员18日表示，在将电脑与人脑结合在一起的研究道路上，他们取得了一项重大进展。　　这家美国科技公司研制出两个芯片原型，与此前的PC和超级计算机采用的芯片相比，这些芯片处理数据的方式与人脑处理信息的方式更为接近。这两个芯片是一项为期6年的项目取得的一项具有里程碑意义的重大成就。共有100名研究人员参与这一项目，美国*的国防高级研究计划局(DARPA)提供了4100万美元资金。IBM的投资数额并未对外公布。　　两个芯片原型提供了进一步证据，证明“平行处理”日益提高的重要性。平行处理具体是指电脑同时处理多个任务。多任务处理对渲染图片和处理大量数据非常重要。迄今为止，这两个芯片仅用于处理一些非常简单的任务，例如操控一辆仿真车穿过迷宫或者玩《Pong》。它们最终走出实验室并应用于实际产品可能需要10年或者更长时间。　　日前，由瑞士、德国和美国的科学家组成的研究小组首次成功研发出一种新奇的微芯片，能够实时模拟人类大脑处理信息的过程。这项新成果将有助于科学家们制造出能同周围环境实时交互的认知系统，为神经网络计算机和高智能机器人的研制提供强有力的技术支撑。　　以前的类似研究都局限于在传统计算机上研制神经网络模型或在超级计算机上模拟复杂的神经网络，而新研究的思路是：研发在大小、处理速度和能耗方面都可与真实大脑相媲美的威廉希尔官方网站。研究小组成员基尔克莫·因迪韦里表示：“我们的目标是直接在微芯片上模拟生物神经元和突触的属性。” 　　做到这一点面临的主要挑战，是配置由人造神经元组成的网络，让其能执行特定的任务。研究小组现在已经成功地攻克了这一“碉堡”，他们研发出一种被称为“神经形态芯片”(neuromorphic chips)的装置，能够实时执行复杂的感觉运动任务，并借助这一装置，演示了一个需要短期记忆力和依赖语境的决策能力的任务，这是认知测试所必需的典型特征。　　研究小组把神经形态神经元与利用神经处理模块——相当于所谓“有限自动机”的网络相结合。有限自动机是一个用来描述逻辑过程和计算机程序的数学概念。行为可以表示为有限自动机，由此以自动化的方式转给神经形态硬件。因迪韦里说：“网络连接模式非常类似于在大脑中发现的结构。” 　　由于神经形态芯片可以实时处理输入的信息并作出回应，有关专家认为这项技术将有望走向实用化，从而允许机器人在复杂环境中，在不受人类远程遥控的情况下实现自动作业。　　这项技术的采用还将有望在未来让计算机能够在有部件损坏的情况下继续运作，就像人类的大脑那样，每天损失数以百万计的脑细胞，但是其整体的思维能力却仍然继续正常运转。　　欧盟、美国和瑞士目前正在紧锣密鼓地研制模拟大脑处理信息的神经网络计算机，希望通过模拟生物神经元复制人工智能系统。这种新型计算机的“大脑芯片”迥异于传统计算机的“大脑芯片”。它能运用类似人脑的神经计算法，低能耗和容错性强是其最大优点，较之传统数字计算机，它的智能性会更强，在认知学习、自动组织、对模糊信息的综合处理等方面也将前进一大步。　　不过也有人表示了担忧：装上这种芯片的机器人将来是否会在智能上超越人类，甚至会对人类造成威胁? 　　不少科学家认为，这类担心是完全没有必要的。就智能而言，目前机器人的智商相当于4岁儿童的智商，而机器人的“常识”比起正常成年人就差得更远了。美国科学家罗伯特·斯隆日前说：“我们距离能够以8岁儿童的能力回答复杂问题的、具有常识的人工智能程序仍然很遥远。”日本科学家广濑茂男也认为：即使机器人将来具有常识并能进行自我复制，也不可能对人类造成威胁。值得一提的是，中国科学家周海中在1990年发表的《论机器人》一文中指出：机器人并非无所不能;它在工作强度、运算速度和记忆功能方面可以超越人类，但在意识、推理等方面不可能超越人类。另外，机器人会越来越“聪明”，但只能按照制定的原则纲领行动，服务人类、造福人类。　　　　与IC的关系　　芯片，英文为Chip;芯片组为Chipset。芯片一般是指集成威廉希尔官方网站的载体，也是集成威廉希尔官方网站经过设计、制造、封装、测试后的结果，通常是一个可以立即使用的独立的整体。“芯片”和“集成威廉希尔官方网站 ”这两个词经常混着使用，比如在大家平常讨论话题中，集成威廉希尔官方网站设计和芯片设计说的是一个意思，芯片行业、集成威廉希尔官方网站行业、IC行业往往也是一个意思。实际上，这两个词有联系，也有区别。集成威廉希尔官方网站实体往往要以芯片的形式存在，因为狭义的集成威廉希尔官方网站，是强调威廉希尔官方网站本身，比如简单到只有五个元件连接在一起形成的相移振荡器，当它还在图纸上呈现的时候，我们也可以叫它集成威廉希尔官方网站，当我们要拿这个小集成威廉希尔官方网站来应用的时候，那它必须以独立的一块实物，或者嵌入到更大的集成威廉希尔官方网站中，依托芯片来发挥他的作用;集成威廉希尔官方网站更着重威廉希尔官方网站的设计和布局布线，芯片更强调威廉希尔官方网站的集成、生产和封装。而广义的集成威廉希尔官方网站，当涉及到行业(区别于其他行业)时，也可以包含芯片相关的各种含义。　　芯片也有它独特的地方，广义上，只要是使用微细加工手段制造出来的半导体片子，都可以叫做芯片，里面并不一定有威廉希尔官方网站。比如半导体光源芯片;比如机械芯片，如MEMS陀螺仪;或者生物芯片如DNA芯片。在通讯与信息技术中，当把范围局限到硅集成威廉希尔官方网站时，芯片和集成威廉希尔官方网站的交集就是在“硅晶片上的威廉希尔官方网站 ”上。芯片组，则是一系列相互关联的芯片组合，它们相互依赖，组合在一起能发挥更大的作用，比如计算机里面的处理器和南北桥芯片组，手机里面的射频、基带和电源管理芯片组。　　　　电脑芯片　　如果把中央处理器CPU比喻为整个电脑系统的心脏，那么主板上的芯片组就是整个身体的躯干。对于主板而言，芯片组几乎决定了这块主板的功能，进而影响到整个电脑系统性能的发挥，芯片组是主板的灵魂。　　芯片组(Chipset)是主板的核心组成部分，按照在主板上的排列位置的不同，通常分为北桥芯片和南桥芯片。北桥芯片提供对CPU的类型和主频、内存的类型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC纠错等支持。南桥芯片则提供对KBC(键盘控制器)、RTC(实时时钟控制器)、USB(通用串行总线)、Ultra DMA/33(66)EIDE数据传输　　方式和ACPI(高级能源管理)等的支持。其中北桥芯片起着主导性的作用，也称为主桥(Host Bridge)。　　芯片组的识别也非常容易，以Intel440BX芯片组为例，它的北桥芯片是Intel 82443BX芯片，通常在主板上靠近CPU插槽的位置，由于芯片的发热量较高，在这块芯片上装有散热片。南桥芯片在靠近ISA和PCI槽的位置，芯片的名称为Intel 82371EB。其他芯片组的排列位置基本相同。对于不同的芯片组，在性能上的表现也存在差距。　　芯片组　　除了最通用的南北桥结构外，芯片组正向更高级的加速集线架构发展，Intel的8xx系列芯片组就是这类芯片组的代表，它将一些子系统如IDE接口、音效、MODEM和USB直接接入主芯片，能够提供比PCI总线宽一倍的带宽，达到了266MB/s;此外，矽统科技的SiS635/SiS735也是这类芯片组的新军。除支持最新的DDR266，DDR200和PC133 SDRAM等规格外，还支持四倍速AGP显示卡接口及Fast Write功能、IDE ATA33/66/100，并内建了3D立体音效、高速数据传输功能包含56K数据通讯(Modem)、高速以太网络传输(Fast Ethernet)、1M/10M家庭网络(Home PNA)等。　　　　应用　　计算机芯片　　如果把中央处理器CPU比喻为整个电脑系统的心脏，那么主板上的芯片组就是整个身体的躯干。对于主板而言，芯片组几乎决定了这块主板的功能，进而影响到整个电脑系统性能的发挥，芯片组是主板的灵魂。　　芯片组(Chipset)是主板的核心组成部分，按照在主板上的排列位置的不同，通常分为北桥芯片和南桥芯片。北桥芯片提供对CPU的类型和主频、内存的类型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC纠错等支持。南桥芯片则提供对KBC(键盘控制器)、RTC(实时时钟控制器)、USB(通用串行总线)、Ultra DMA/33(66)EIDE数据传输方式和ACPI(高级能源管理)等的支持。其中北桥芯片起着主导性的作用，也称为主桥(Host Bridge)。　　生物芯片　　与PCR技术一样，芯片技术已经开展和将要开展的应用领域非常的广泛。生物芯片的第一个应用领域是检测基因表达。但是将生物分子有序地放在芯片上检测生化标本的策略是具有广泛的应用领域，除了基因表达分析外，杂交为基础的分析已用于基因突变的检测、多态性分析、基因作图、进化研究和其它方面的应用，微阵列分析还可用于检测蛋白质与核酸、小分子物质及与其它蛋白质的结合，但这些领域的应用仍待发展。对基因组DNA进行杂交分析可以检测DNA编码区和非编码区单个碱基改变、确失和插入，DNA杂交分析还可用于对DNA进行定量，这对检测基因拷贝数和染色体的倍性是很重要的。　　人脑芯片　　几十年来，科学家一直“训练”电脑，使其能够像人脑一样思考。这种挑战考验着科学的极限。IBM公司的研究人员18日表示，在将电脑与人脑结合在一起的研究道路上，他们取得了一项重大进展。　　这家美国科技公司研制出两个芯片原型，与此前的PC和超级计算机采用的芯片相比，这些芯片处理数据的方式与人脑处理信息的方式更为接近。这两个芯片是一项为期6年的项目取得的一项具有里程碑意义的重大成就。共有100名研究人员参与这一项目，美国的国防高级研究计划局(DARPA)提供了4100万美元资金。IBM的投资数额并未对外公布。　　两个芯片原型提供了进一步证据，证明“平行处理”日益提高的重要性。平行处理具体是指电脑同时处理多个任务。多任务处理对渲染图片和处理大量数据非常重要。迄今为止，这两个芯片仅用于处理一些非常简单的任务，例如操控一辆仿真车穿过迷宫或者玩《Pong》。它们最终走出实验室并应用于实际产品可能需要10年或者更长时间。　　日前，由瑞士、德国和美国的科学家组成的研究小组首次成功研发出一种新奇的微芯片，能够实时模拟人类大脑处理信息的过程。这项新成果将有助于科学家们制造出能同周围环境实时交互的认知系统，为神经网络计算机和高智能机器人的研制提供强有力的技术支撑。　　以前的类似研究都局限于在传统计算机上研制神经网络模型或在超级计算机上模拟复杂的神经网络，而新研究的思路是：研发在大小、处理速度和能耗方面都可与真实大脑相媲美的威廉希尔官方网站。研究小组成员基尔克莫·因迪韦里表示：“我们的目标是直接在微芯片上模拟生物神经元和突触的属性。” 　　研究小组把神经形态神经元与利用神经处理模块——相当于所谓“有限自动机”的网络相结合。有限自动机是一个用来描述逻辑过程和计算机程序的数学概念。行为可以表示为有限自动机，由此以自动化的方式转给神经形态硬件。因迪韦里说：“网络连接模式非常类似于在大脑中发现的结构。” 　　由于神经形态芯片可以实时处理输入的信息并作出回应，有关专家认为这项技术将有望走向实用化，从而允许机器人在复杂环境中，在不受人类远程遥控的情况下实现自动作业。　　这项技术的采用还将有望在未来让计算机能够在有部件损坏的情况下继续运作，就像人类的大脑那样，每天损失数以百万计的脑细胞，但是其整体的思维能力却仍然继续正常运转。　　欧盟、美国和瑞士目前正在紧锣密鼓地研制模拟大脑处理信息的神经网络计算机，希望通过模拟生物神经元复制人工智能系统。这种新型计算机的“大脑芯片”迥异于传统计算机的“大脑芯片”。它能运用类似人脑的神经计算法，低能耗和容错性强是其最大优点，较之传统数字计算机，它的智能性会更强，在认知学习、自动组织、对模糊信息的综合处理等方面也将前进一大步。　　不过也有人表示了担忧：装上这种芯片的机器人将来是否会在智能上超越人类，甚至会对人类造成威胁? 　　　　不少科学家认为，这类担心是完全没有必要的。就智能而言，目前机器人的智商相当于4岁儿童的智商，而机器人的“常识”比起正常成年人就差得更远了。美国科学家罗伯特·斯隆日前说：“我们距离能够以8岁儿童的能力回答复杂问题的、具有常识的人工智能程序仍然很遥远。”日本科学家广濑茂男也认为：即使机器人将来具有常识并能进行自我复制，也不可能对人类造成威胁。值得一提的是，中国科学家周海中在1990年发表的《论机器人》一文中指出：机器人并非无所不能;它在工作强度、运算速度和记忆功能方面可以超越人类，但在意识、推理等方面不可能超越人类。另外，机器人会越来越“聪明”，但只能按照制定的原则纲领行动，服务人类、造福人类。　　其他芯片　　调制与侦测器技术突破，硅光子芯片互连应用指日可待。　　高速光通信在过去30几年来的发展下，已经成为有线高速信息传输的标准。在2000年受到美国经济泡沫化及网络市场对带宽需求不如预期的影响下，光通信产业与客户端的拓展曾经沉寂一段时间。过去除*单位或具大型网络建置的企业外，一般终端使用者直接享受高比特率传输的机会并不高。虽然目前高速光通信应用的领域仍以远距离的骨干网络服务为主，但根据目前主流产学william hill官网的评估，个人客户端传输比特率将在2015年与2023年分别提升至1Gbit/s与10Gbit/s。　　芯片工作原理　　BIOS程序是由芯片工厂使用特殊的方法烧录进去的，以前的BIOS芯片中的内容只能读不能改，一且烧录进去，用户只能验证写入的资料是否正确，不能再作任何修改。后来，芯片慢慢从PROM(Programmable ROM，可编程ROM)、EPROM(Erasable Programmable ROM，可擦除可编程ROM)、EEPROM(Electrically-Eiasable Programmable Read-Only Memory，电可擦除可编程只读内存)，一路升级到系统之家如今的FLASHROM(快擦写存储芯片)，我们已经可以通过很多种方法针对FLASHROM进行数据的修改，甚至很多主板厂商还提供了BIOS升级的程序和网站。　　1.而猖獗一时的CIH病毒就是利用了FLASHROM芯片这一特征，轻松实现对BIOS芯片内的数据进行破坏，进而导致了主板不能使用的故障。2000年左右的主板维修中，经常需要使用编程器对CIH病毒破坏的BIOS芯片进行数据重写，现在这种病毒已经基本上绝迹了。　　FLASHROM芯片的封装形式一般有DIP、PLCC，TSOP等，但仅仅只是封装不同而已，对于同一种型号的芯片，不论是什么封装形式，其管脚的功能都是一一对应的，如图所示是29c0101MFlashRom系列BIOS芯片的32个引脚的定义。　　2.不同的BIOS芯片引脚的定义也是不同的，但是所有的引脚的功能定义都会分为如下几个部分：　　A0〜A17：地址线CE#：片选信号DQ0〜DQ7：数据线NC：空脚　　 OE#：数据允许xp输出信号端(低电平有效) 　　* VDD：芯片供电电压(3.3〜5V) 　　* VPP：编程电压(3.3V、5V、12V) 　　* VSS(GND)：接地线　　* WE择读写信号控制端，由南桥发出(高电平允许读)。　　BIOS芯片有4种总线，即：ISA、Intel HUB、LPC、SPI，如图所示是BIOS芯片在Intel HUB总线下的工作威廉希尔官方网站图(适用于815等Intel主板)。　　3.BIOS芯片使用3.3V的电压，它通过一个电感传输到芯片的第一脚。FWH0~FWH3引脚为总线的数据和地址线，FWH4脚为周期控制引脚，此引脚由系统下载南桥直接控制。当CPU发出寻址指令时，南桥会要求BIOS芯片进行初始化操作(由INIT#引脚负责)，当INIT#引脚由3V电压信号转为低电平信号后，BIOS芯片便开始自检等操作。　　分类　　晶体管发明并大量生产之后，各式固态半导体组件如二极管、晶体管等大量使用，取代了真空管在威廉希尔官方网站中的功能与角色。到了20世纪中后期半导体制造技术进步，使得集成威廉希尔官方网站成为可能。相对于手工组装威廉希尔官方网站使用个别的分立电子组件，集成威廉希尔官方网站可以把很大数量的微晶体管集成到一个小芯片，是一个巨大的进步。集成威廉希尔官方网站的规模生产能力，可靠性，威廉希尔官方网站设计的模块化方法确保了快速采用标准化IC 代替了设计使用离散晶体管。　　　　IC 　　对于离散晶体管有两个主要优势：成本和性能。成本低是由于芯片把所有的组件通过照相平版技术，作为一个单位印刷，而不是在一个时间只制作一个晶体管。性能高是由于组件快速开关，消耗更低能量，因为组件很小且彼此靠近。2006年，芯片面积从几平方毫米到350 mm²，每mm²可以达到一百万个晶体管。　　第一个集成威廉希尔官方网站雏形是由杰克·基尔比于1958年完成的，其中包括一个双极性晶体管，三个电阻和一个电容器。　　根据一个芯片上集成的微电子器件的数量，集成威廉希尔官方网站可以分为以下几类：　　小规模集成威廉希尔官方网站　　SSI 英文全名为 Small Scale Integration, 逻辑门10个以下或晶体管 100个以下。　　中规模集成威廉希尔官方网站　　MSI 英文全名为 Medium Scale Integration, 逻辑门11~100个或晶体管 101~1k个。　　大规模集成威廉希尔官方网站　　LSI 英文全名为 Large Scale Integration, 逻辑门101~1k个或晶体管 1,001~10k个。　　超大规模集成威廉希尔官方网站　　VLSI 英文全名为 Very large scale integration, 逻辑门1,001~10k个或晶体管 10,001~100k个。　　甚大规模集成威廉希尔官方网站　　ULSI 英文全名为 Ultra Large Scale Integration, 逻辑门10,001~1M个或晶体管 100,001~10M个。　　GLSI 英文全名为 Giga Scale Integration, 逻辑门1,000,001个以上或晶体管10,000,001个以上。　　而根据处理信号的不同，可以分为模拟集成威廉希尔官方网站、数字集成威廉希尔官方网站、和兼具模拟与数字的混合信号集成威廉希尔官方网站。　　　　制造　　芯片制作完整过程包括芯片设计、晶片制作、封装制作、成本测试等几个环节，其中晶片制作过程尤为的复杂。　　精密的芯片其制造过程非常的复杂首先是芯片设计，根据设计的需求，生成的“图样” 　　1、芯片的原料晶圆　　晶圆的成分是硅，硅是由石英沙所精练出来的，晶圆便是硅元素加以纯化(99.999%)，接着是将这些纯硅制成硅晶棒，成为制造集成威廉希尔官方网站的石英半导体的材料，将其切片就是芯片制作具体所需要的晶圆。晶圆越薄，生产的成本越低，但对工艺就要求的越高。　　2、晶圆涂膜　　晶圆涂膜能抵抗氧化以及耐温能力，其材料为光阻的一种。　　3、晶圆光刻显影、蚀刻　　该过程使用了对紫外光敏感的化学物质，即遇紫外光则变软。通过控制遮光物的位置可以得到芯片的外形。在硅晶片涂上光致抗蚀剂，使得其遇紫外光就会溶解。这时可以用上第一份遮光物，使得紫外光直射的部分被溶解，这溶解部分接着可用溶剂将其冲走。这样剩下的部分就与遮光物的形状一样了，而这效果正是我们所要的。这样就得到我们所需要的二氧化硅层。　　　　4、掺加杂质　　将晶圆中植入离子，生成相应的P、N类半导体。　　具体工艺是是从硅片上暴露的区域开始，放入化学离子混合液中。这一工艺将改变搀杂区的导电方式，使每个晶体管可以通、断、或携带数据。简单的芯片可以只用一层，但复杂的芯片通常有很多层，这时候将这一流程不断的重复，不同层可通过开启窗口联接起来。这一点类似多层PCB板的制作原理。更为复杂的芯片可能需要多个二氧化硅层，这时候通过重复光刻以及上面流程来实现，形成一个立体的结构。　　5、晶圆测试　　经过上面的几道工艺之后，晶圆上就形成了一个个格状的晶粒。通过针测的方式对每个晶粒进行电气特性检测。一般每个芯片的拥有的晶粒数量是庞大的，组织一次针测试模式是非常复杂的过程，这要求了在生产的时候尽量是同等芯片规格构造的型号的大批量的生产。数量越大相对成本就会越低，这也是为什么主流芯片器件造价低的一个因素。　　6、封装　　将制造完成晶圆固定，绑定引脚，按照需求去制作成各种不同的封装形式，这就是同种芯片内核可以有不同的封装形式的原因。比如：DIP、QFP、PLCC、QFN等等。这里主要是由用户的应用习惯、应用环境、市场形式等外围因素来决定的。　　7、测试、包装　　经过上述工艺流程以后，芯片制作就已经全部完成了，这一步骤是将芯片进行测试、剔除不良品，以及包装。 0
2018-8-13 17:45:47　　评论淘帖0 举报相关推荐 • 芯片的分类 7506 • 详解LED芯片的分类 3139 • LED芯片分类知识 3154 • 芯片分类 35889 • AI芯片怎么分类？ 4264 • 语音芯片的分类说明 0 • LED芯片原理与分类 1483 • 模拟芯片的原理及分类 3717 • 模拟芯片的分类与特性 4452 • 语音芯片的分类 2