集成电路是谁发明的

集成电路是谁发明的,第1张

集成电路发明者为杰克·基尔比(基于硅的集成电路)和罗伯特·诺伊思(基于锗的集成电路)。

杰克·基尔比(Jack Kilby,1923年11月8日-2005年6月20日),为德州仪器的工程师,其于1958年发明集成电路,JK触发器即以其名字命名。2000年获得诺贝尔物理学奖。

罗伯特·诺顿·诺伊斯(英语:Robert Norton Noyce,1927年12月12日-1990年6月3日),是仙童半导体公司(1957年创立)和英特尔(1968年创立)的创始人之一,他有“硅谷市长”或“硅谷之父”(the Mayor of Silicon Valley)的绰号。

基尔比

美国物理学家。1923年11月8日生于密苏里州杰裴逊城。1947年获伊利诺大学理学士学位,1950年获威斯康星大学理科硕士学位。1947~1958年任全球联合公司设计负责人。1958~1970年任得克萨斯仪器公司助理副经理。1978年后任得克萨斯A&M大学教授。基尔比在集成电路方面获50项专利。1958年宣布制成第一块集成电路。稍后美国仙童公司的RN 诺伊斯也宣称制出第一块集成电路。1966 年研制出第一台袖珍计算器。获巴伦坦奖章、萨尔诺夫奖章、国家科学奖章、兹沃雷金奖章和伊利诺大学迪斯廷校友奖。

编辑于 2011-02-02

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集成电路的诞生与发展有哪些

1958年,德州仪器公司半导体实验室的基尔提出了不要电线的大胆设 想。他意识到电路的所有基本元件都能够用同一种材料一一硅制成,并能把 所有元件刻在一片单独的材料上,这意味着可以把大量的元件压缩在一个小 小的空间里,将整个计算机电路放在如婴儿指甲般大小的芯片上。 1958年7月24日,基尔制成一个叫相位转换振荡器的简易电路,这是 世界上的第一块集成电路。以上回答如果还觉得不够详细,可以来咨询下深圳市卓信美。深圳市卓信美电子科技有限公司一站式电子元件采购平台,原厂产品,所售产品均可追踪货源,产品广泛适用于工业,运输,军事,医疗,能源,民用航空,汽车和电信等行业,点击了解更多!

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中国第一个集成电路是什么时候发明的,又是谁发明的?

1965年,中国自主研制的第一块集成电路在上海诞生,那不能说是发明,其实就是仿造,包括现在很多常用的国产集成电路,都是仿造的国外技术,几乎一点区别都没有可以直接代换,比如tea2025是国外型号,cd2025就是国产的,原理结构都一样没有区别可以直接代换的,但是质量就不好说了,这样的例子还有很多呢!

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中国第一个集成电路是什么时候发明的,又是谁发明的

1965年,中国自主研制的第一块集成电路在上海诞生,那不能说是发明,其实就是仿造,包括现在很多常用的国产集成电路,都是仿造的国外技术,几乎一点区别都没有可以直接代换,比如tea2025是国外型号,cd2025就是国产的,原理结构都一样没有区别可以直接代换的,但是质量就不好说了,这样的例子还有很多呢!

5赞·30浏览2020-01-07

硅集成电路是什么时候发明,谁发明的

1956年,美国材料科学专家富勒和赖斯发明了半导体生产的扩散工艺,这样就为发明集成电路提供了工艺技术基础。 1958年9月,美国德州仪器公司的青年工程师杰克·基尔比(Jack Kilby),成功地将包括锗晶体管在内的五个元器件集成在一起,基于锗材料制作了一个叫做相移振荡器的简易集成电路,并于1959年2月申请了小型化的电子电路(Miniaturized Electronic Circuit)专利(专利号为No31838743,批准时间为1964年6月26日),这就是世界上第一块锗集成电路。 1959年7月,美国仙童半导体公司的诺伊斯,研究出一种利用二氧化硅屏蔽的扩散技术和PN结隔离技术,基于硅平面工艺发明了世界上第一块硅集成电路,并申请了基于硅平面工艺的集成电路发明专利(专利号为No2981877,批准时间为1961年4月26日。虽然诺伊斯申请专利在基尔比之后,但批准在前)。 基尔比和诺伊斯几乎在同一时间分别发明了集成电路,两人均被认为是集成电路的发明者,而诺伊斯发明的硅集成电路更适于商业化生产,使集成电路从此进入商业规模化生产阶段。 集成电路的发明开拓了电子器件微型化的新纪元,引领人们走进信息社会。它的诞生使微处理器的出现成为了可能,也使计算机走进人们生产、生活的各个领域,成为人们工作、学习、娱乐不可或缺的工具,而在计算机诞生之初,它却是个只能存在于实验室的庞然大物。

集成电路是谁发明的

就像阿塔纳索夫曾与莫奇利为谁发明了第一台数字电子计算机而对簿公堂一样,在究竟是谁最先发明了集成电路这件事上,诺伊斯所在的仙童公司也曾与柯尔比所在的德州仪器公司大打官司。其实,也许可以说诺伊斯和柯尔比都是集成电路之父,因为前者发明了基于硅的集成电路,后者发明的是基于锗的集成电路。在这场竞争中诺伊斯是笑到最后的人,因为今日的半导体工业已几乎是硅集成电路的天下了。 半导体对罗伯特·诺伊斯有一种莫名的吸引力,诺伊斯毕业后的第一份工作就是在Philco公司的晶体管部门。60至70年代,随着半导体工业巨大的商业潜力逐渐显现,大批风险投资家涌入硅谷,与计算机相关的小公司如雨后春笋般大量成立。1968年,诺伊斯和戈登·摩尔、安德鲁·格鲁夫以及其他几名仙童公司雇员成立了英特尔公司,业界的又一段传奇由此开始。

世界第一个电子芯片是谁发明的?

杰克·基尔比。 集成电路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。 第一个集成电路雏形是由杰克·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。

扩展资料:

最先进的集成电路是微处理器或多核处理器的核心,可以控制计算机到手机到数字微波炉的一切。虽然设计开发一个复杂集成电路的成本非常高,但是当分散到通常以百万计的产品上,每个集成电路的成本最小化。集成电路的性能很高,因为小尺寸带来短路径,使得低功率逻辑电路可以在快速开关速度应用。 这些年来,集成电路持续向更小的外型尺寸发展,使得每个芯片可以封装更多的电路。这样增加了每单位面积容量,可以降低成本和增加功能,见摩尔定律,集成电路中的晶体管数量

iphone12搭载了5纳米工艺的手机处理器苹果A14,这款处理器集成了118亿个晶体管。而一款手机处理器芯片的大小,比大拇指的指甲盖大不了多少。

那么小的芯片,真的能装下上百亿个晶体管吗?

纳米(nm)是长度单位,一纳米等于10的负9次方米,是一个非常小的长度单位。珠穆朗玛峰高8848米,它的百万分之一,仅相当于一本书的厚度。而1纳米相当于一毫米的百万分之一。单个细菌人肉眼是看不见的,因为它的直径在微米级别,而1纳米是1微米的千分之一。

氢原子是原子中最小的,它的半径大约是0037纳米,13个氢原子排成一条线的长度大约等于1纳米。现在的手机cpu是硅基芯片,而硅原子的直径为0234nm,4个硅原子排排坐就有1纳米的长度。

1纳米这么小,那么在一款小小的手机芯片上集成100亿个晶体管,就很好理解了,是可以做到的。

世界上第1台电脑埃尼阿克出现的时候,体积比一个房间还大。1958年杰克·基尔比发明了基于锗的集成电路,后面罗伯特·诺伊思发明了基于硅的集成电路。工程师们直接将晶体管制作在一片硅晶片上,微电路(芯片)随之诞生。为了降低功耗和提高性能,集成电路的晶体管数量越来越多,元器件也被做的越来越小。

现在芯片制造工艺早已从微米时代进入了纳米时代。手机和电脑的cpu就是集成度最高的芯片。现在一块手机cpu的面积大约在100平方毫米左右,而一平方毫米至少可以集成1000万个晶体管。

随着微电子技术的提高,仅仅几年的时间,硅基芯片制造工艺就从几十纳米进入了几纳米时代。目前集成电路的制造工艺已经达到了5纳米水平,苹果A14处理器就使用了台积电的5纳米制造工艺。不过元器件的尺度已经快接近极限了,要想提高芯片的性能,就只能另寻它法,比如碳基半导体。

纳米技术是研究结构尺寸在1~100纳米范围内材料的性质和应用,是上世纪90年代初迅速发展起来的,距今不过30年。纳米技术的概念最早是物理学家理查德·费曼于1959年提出来的。直到1981年,科学家们发明了扫描隧道显微镜,才拥有了目睹纳米尺度下原子、分子的能力,后面还拥有了操控单个原子的能力。

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不知是要直接转换成显示还是只是ADC然后进单片机处理。如果是前者,数字表的芯片有很多,如ICL7107或ICL7135之类的。

100-300V的电压比较高,用什么芯片都不会直接输入到芯片里,只要通过电阻分压就可以得到较低的电压,通常数字表头的输入电压只有200mV,所以300V要用分压,使输入到芯片的电压不超过200mV才可以工作。交流电压可以通过整流后再分压。注意整流桥或整流管的耐压要足够。

网上有不少ICL7135进单片机的例子,不过都是属于巧妙利用的,一般大多都是以ADC芯片作为转换器件的,或是使用带有足够位数的ADC的单片机。

通常,ADC器件可输入的电压要高一些,如果使用5V的ADC,有可能可以输入高达5V的电压,当然要接到300V上就仍然需要电阻分压了。

另外,如果是双极性输入的ADC,其实完全可以不使用整流输入,用单片机采样后将电压积分即得到有效值,最高值可取峰值。而且可以根据信号特点来判断是交流还是直流,以达到智能显示的目的。

ISD1820P 8~20秒单段语音电路

一、 主要特性

1      自动节电,维持电流05uA

2      边沿/电平触发放音

3      外接电阻调整录音时间(详见附表)

4      3v单电源工作

三、 引脚描述

电源(VCC):芯片内部的模拟和数字电路使用的不同电源总线在此引脚汇合,这样使

得噪声最小。去耦合电容应尽量靠近芯片。

地线(VSSA,VSSD):芯片内部的模拟和数字电路的不同地线汇合在这个引脚。

录音 (REC):高电平有效,只要REC变高(不管芯片处在节电状态还是正在放音),芯

片即开始录音。录音期间,REC必须保持为高。REC变低或内存录满后,录音周期结束,芯片自动写入一个信息结束标志(EOM),使以后的重放操作可以及时停止。然后芯片自动进入节电状态。

注:REC的上升沿有84毫秒防颤,防止按键误触发。

边沿触发放音(PLAYE):此端出现上升沿时,芯片开始放音。放音持续到EOM标志或内

存结束,芯片自动进入节电状态。放音后,可以释放PLAYE。

电平触发放音(PLAYL):此端从低变高时,芯片开始放音。持续至此端回到低电平或遇

到EOM标志,或内存结束。放音结束后自动进入节电状态。

录音指示(/RECLED):处于录音状态时,此端为低,可驱动LED。此外,放音遇到EOM

标志时,此端输出一个低电平脉冲。此脉冲可用来触发PLAYE,实现循环

放音。

话筒输入(MIC):此端连至片内前置放大器。片内自动增益控制电路(AGC)控制前置放

大器的增益。外接话筒应通过串联电容耦合到此端。耦合电容值和此端的

10KΩ输入阻抗决定了芯片频带的低频截止点。

话筒参考(MIC REF):此端是前置放大器的反向输入。当以差分形式连接话筒时,可减

小噪声,提高共模抑制比。

自动增益控制(AGC):AGC动态调整前置增益以补偿话筒输入电平的宽幅变化,使得录

制变化很大的音量(从耳语到喧嚣声)时失真都能保持最小。通常47uF的

电容器在多数场合下可获得满意的效果。

喇叭输出(SP+,SP-):输出端可直接驱动8Ω以上的喇叭。单端使用必须在输出端和喇

叭之间接耦合电容,而双端输出既不用电容又能将功率提高至4倍。SP+

和SP-之间通过内部的50KΩ的电阻连接,不放音时为悬空状态。

振荡电阻(ROSC): 此端接振荡电阻至VSS,由振荡电阻的阻值决定录放音的时间。

直通模式(FT):  此端允许接在MIC输入端的外部语音信号经过芯片内部的AGC电路、

滤波器和喇叭驱动器而直接到达喇叭输出端。平时FT端为低,要实现直通

功能,需将FT端接高电平,同时REC、PLAYE和PLAYL保持低。

四、录放音操作方式  

按住REC录音按键不放即录音,RECLED灯会亮起,松开按键录音停止。放音有三种情况:

1、                沿触发放音,按PE键一下即将全段放音,除非断电或放音结束,否则不停止放音;

2、                电平触发放音,按住PL键时即放音,松开按键即停止;

3、                循环放音,置循环放音开关闭合,按动PE键即开始循环放音,只能断电才能停止。

在直通模式下,直通开关闭合,对话筒说话会从喇叭里扩音播放出来,构成喊话器功能,由于该模式下的话筒放大同时经过AGC自动增益调节和带通滤波器,其音质比通常的话筒放大器要好很多,而且不会出现喇叭过载的情况。

附表:

ROSC

录放时间

采样频率

典型带宽

80kΩ

8秒

80KHZ

34 KHZ

100 kΩ

10秒

64 KHZ

26 KHZ

120 kΩ

12秒

53 KHZ

23 KHZ

160 kΩ

16秒

40 KHZ

17 KHZ

200 kΩ

20秒

32 KHZ

13 KHZ

芯片是怎么制作出来的如下:

一、芯片设计。

芯片属于体积小,但高精密度极大的产品。想要制作芯片,设计是第一环节。设计需要借助EDA工具和一些IP核,最终制成加工所需要的芯片设计蓝图。

二、沙硅分离。

所有的半导体工艺都是从一粒沙子开始的。因为沙子中蕴含的硅是生产芯片“地基”硅晶圆所需要的原材料。所以我们第一步,就是要将沙子中的硅分离出来。

三、硅提纯。

在将硅分离出来后,其余的材料废弃不用。将硅经过多个步骤提纯,已达到符合半导体制造的质量,这就是所谓的电子级硅。

四、将硅铸锭。

提纯之后,要将硅铸成硅锭。一个被铸成锭后的电子级硅的单晶体,重量大约为1千克,硅的纯度达到了999999%。

五、晶圆加工。硅锭铸好后,要将整个硅锭切成一片一片的圆盘,也就是我们俗称的晶圆,它是非常薄的。随后,晶圆就要进行抛光,直至完美,表面如镜面一样光滑。硅晶圆的直径常见的有8英寸(2mm)和12英寸(3mm),直径越大,最终单个芯片成本越低,但加工难度越高。

六、光刻。首先在晶圆上敷涂上三层材料。第一层是氧化硅,第二层是氮化硅,最后一层是光刻胶。再将设计完成的包含数十亿个电路元件的芯片蓝图制作成掩膜,掩膜可以理解为一种特殊的投影底片,包含了芯片设计蓝图,下一步就是将蓝图转印到晶圆上。这一步对光刻机有着极高的要求。紫外线会透过掩膜照射到硅晶圆上的光刻胶上,光刻过程中曝光在紫外线下的光刻胶被溶解掉,清除后留下的图案和掩膜上的一致。用化学物质溶解掉暴露出来的晶圆部分,剩下的光刻胶保护着不应该蚀刻的部分。蚀刻完成后,清除全部光刻胶,露出一个个凹槽。

七、蚀刻与离子注入。首先要腐蚀掉暴露在光刻胶外的氧化硅和氮化硅,并沉淀一层二氧化硅,使晶体管之间绝缘,然后利用蚀刻技术使最底层的硅暴露出来。然后把硼或磷注入到硅结构中,接着填充铜,以便和其他晶体管互连,然后可以在上面再涂一层胶,再做一层结构。一般一个芯片包含几十层结构,就像密集交织的高速公路。

经过上述流程,我们就得到了布满芯片的硅晶圆。之后用精细的切割器将芯片从晶圆上切下来,焊接到基片上,装壳密封。之后经过最后的测试环节,一块块芯片就做好了。

微电子技术涉及的行业很多,包括化工、光电技术、半导体材料、精密设备制造、软件等,其中又以集成电路技术为核心,包括集成电路的设计、制造集成电路(IC)常用基本概念有:

晶圆,多指单晶硅圆片,由普通硅沙拉制提炼而成,是最常用的半导体材料,按其直径分为4英寸、5英寸、6英寸、8英寸等规格,近来发展出12英寸甚至更大规格晶圆越大,同一圆片上可生产的IC就多,可降低成本;但要求材料技术和生产技术更高

前、后工序:IC制造过程中, 晶圆光刻的工艺(即所谓流片),被称为前工序,这是IC制造的最要害技术;晶圆流片后,其切割、封装等工序被称为后工序

光刻:IC生产的主要工艺手段,指用光技术在晶圆上刻蚀电路

线宽:4微米/1微米/06微未/035微米/035微米等,是指IC生产工艺可达到的最小导线宽度,是IC工艺先进水平的主要指标线宽越小,集成度就高,在同一面积上就集成更多电路单元

封装:指把硅片上的电路管脚,用导线接引到外部接头处,以便与其它器件连接

存储器:专门用于保存数据信息的IC

逻辑电路:以二进制为原理的数字电路。

1集成电路

随着电子技术的发展及各种电器的普及,集成电路的应用越来越广,大到飞入太空的"神州五号",小到我们身边的电子手表,里面都有我们下面将要说到的集成电路。

我们将各种电子元器件以相互联系的状态集成到半导体材料(主要是硅)或者绝缘体材料薄层片子上,再用一个管壳将其封装起来,构成一个完整的、具有一定功能的电路或系统。这种有一定功能的电路或系统就是集成电路了。就像人体由不同器官组成,各个器官各司其能而又相辅相成,少掉任何一部分都不能完整地工作一样。任何一个集成电路要工作就必须具有接收信号的输入端口、发送信号的输出端口以及对信号进行处理的控制电路。输入、输出(I/O)端口简单的说就是我们经常看到的插口或者插头,而控制电路是看不到的,这是集成电路制造厂在净化间里制造出来的。

如果将集成电路按集成度高低分类,可以分为小规模(SSI)、中规模(MSI)、大规模(LSI)和超大规模(VLSI)。近年来出现的特大规模集成电路(UISI),以小于1um为最小的设计尺寸,这样将在每个片子上有一千万到一亿个元件。

2系统芯片(SOC)

不知道大家有没有看过美国大片《终结者》,在看**的时候,有没有想过,机器人为什么能够像人一样分析各种问题,作出各种动作,好像他也有大脑,也有记忆一样。其实他里面就是有个系统芯片(SOC)在工作。当然,那个是科幻片,科技还没有发展到那个水平。但是SOC已成为集成电路设计学领域里的一大热点。在不久的未来,它就可以像"终结者"一样进行工作了。

系统芯片是采用低于06um工艺尺寸的电路,包含一个或者多个微处理器(大脑),并且有相当容量的存储器(用来记忆),在一块芯片上实现多种电路,能够自主地工作,这里的多种电路就是对信号进行操作的各种电路,就像我们的手、脚,各有各的功能。这种集成电路可以重复使用原来就已经设计好的功能复杂的电路模块,这就给设计者节省了大量时间。

SOC技术被广泛认同的根本原因,并不在于它拥有什么非常特别的功能,而在于它可以在较短的时间内被设计出来。SOC的主要价值是可以有效地降低电子信息系统产品的开发成本,缩短产品的上市周期,增强产品的市场竞争力。

3集成电路设计

对于"设计"这个词,大家肯定不会感到陌生。在修建三峡水电站之前,我们首先要根据地理位置、水流缓急等情况把它在电脑上设计出来。制造集成电路同样也要根据所需要电路的功能把它在电脑上设计出来。

集成电路设计简单的说就是设计硬件电路。我们在做任何事情之前都会仔细地思考究竟怎么样才能更好地完成这件事以达到我们预期的目的。我们需要一个安排、一个思路。设计集成电路时,设计者首先根据对电路性能和功能的要求提出设计构思。然后将这样一个构思逐步细化,利用电子设计自动化软件实现具有这些性能和功能的集成电路。假如我们现在需要一个火警电路,当室内的温度高于50℃就报警。设计者将按照我们的要求构思,在计算机上利用软件完成设计版图并模拟测试。如果模拟测试成功,就可以说已经实现了我们所要的电路。

集成电路设计一般可分为层次化设计和结构化设计。层次化设计就是把复杂的系统简化,分为一层一层的,这样有利于发现并纠正错误;结构化设计则是把复杂的系统分为可操作的几个部分,允许一个设计者只设计其中一部分或更多,这样其他设计者就可以利用他已经设计好的部分,达到资源共享。

4硅片制造

我们知道许多电器中都有一些薄片,这些薄片在电器中发挥着重要的作用,它们都是以硅片为原材料制造出来的。硅片制造为芯片的生产提供了所需的硅片。那么硅片又是怎样制造出来的呢?

硅片是从大块的硅晶体上切割下来的,而这些大块的硅晶体是由普通硅沙拉制提炼而成的。可能我们有这样的经历,块糖在温度高的时候就会熔化,要是粘到手上就会拉出一条细丝,而当细丝拉到离那颗糖较远的地方时就会变硬。其实我们这儿制造硅片,首先就是利用这个原理,将普通的硅熔化,拉制出大块的硅晶体。然后将头部和尾部切掉,再用机械对其进行修整至合适直径。这时看到的就是有合适直径和一定长度的"硅棒"。再把"硅棒"切成一片一片薄薄的圆片,圆片每一处的厚度必须是近似相等的,这是硅片制造中比较关键的工作。最后再通过腐蚀去除切割时残留的损伤。这时候一片片完美的硅圆片就制造出来了。

5硅单晶圆片

我们制造一个芯片,需要先将普通的硅制造成硅单晶圆片,然后再通过一系列工艺步骤将硅单晶圆片制造成芯片。下面我们就来看一下什么是硅单晶圆片。

从材料上看,硅单晶圆片的主要材料是硅,而且是单晶硅;从形状上看,它是圆形片状的。硅单晶圆片是最常用的半导体材料,它是硅到芯片制造过程中的一个状态,是为了芯片生产而制造出来的集成电路原材料。它是在超净化间里通过各种工艺流程制造出来的圆形薄片,这样的薄片必须两面近似平行且足够平整。硅单晶圆片越大,同一圆片上生产的集成电路就越多,这样既可降低成本,又能提高成品率,但材料技术和生产技术要求会更高。

如果按直径分类,硅单晶圆片可以分为4英寸、5英寸、6英寸、8英寸等规格,近来又发展出12英寸甚至更大规格。最近国内最大的硅单晶圆片制造厂——中芯国际就准备在北京建设一条12英寸的晶圆生长线。

6芯片制造

随着科学技术的飞速发展,芯片的性能越来越高,而体积却越来越小。我们在使用各种电子产品时无不叹服现代科技所创造的奇迹。而这样的奇迹,你知道是怎样被创造出来的吗?

芯片是用地球上最普遍的元素硅制造出来的。地球上呈矿石形态的砂子,在对它进行极不寻常的加工转变之后,这种简单的元素就变成了用来制作集成电路芯片的硅片。

我们把电脑上设计出来的电路图用光照到金属薄膜上,制造出掩膜。就象灯光从门缝透过来,在地上形成光条,若光和金属薄膜能起作用而使金属薄膜在光照到的地方形成孔,那就在其表面有电路的地方形成了孔,这样就制作好了掩膜。我们再把刚制作好的掩膜盖在硅片上,当光通过掩膜照射,电路图就"印制"在硅晶片上。如果我们按照电路图使应该导电的地方连通,应该绝缘的地方断开,这样我们就在硅片上形成了所需要的电路。我们需要多个掩膜,形成上下多层连通的电路,那么就将原来的硅片制造成了芯片。所以我们说硅片是芯片制造的原材料,硅片制造是为芯片制造准备的。

7EMS

提起EMS,大家可能会想到邮政特快专递,但我们集成电路产业里面所说的EMS是指没有自己的品牌产品,专门替品牌厂商生产的电子合约制造商,也称电子制造服务企业。那么就让我们来看一下电子合约制造商到底是干什么的。

所谓电子合约制造商,就是把别人的定单拿过来,替别人加工生产,就像是我们请钟点工回来打扫卫生、做饭一样,他们必须按照我们的要求来做事。EMS在各个方面,各个环节都有优势,从采购到生产、销售甚至在设计方面都具有自己的特色。因而它成了专门为品牌厂商生产商品的企业。EMS的优势在于它的制造成本低,反应速度快,有自己一定的设计能力和强大的物流渠道。

最近,一些国际知名的EMS电子制造商正在将他们的制造基地向中国全面转移。他们的到来当然会冲击国内做制造的企业。但是对其他企业来说可能就是个好消息,因为这些EMS必须要依靠本地的供应商提供零部件。

8流片

在观看了**《摩登时代》后,我们可能经常想起卓别林钮螺丝的那个镜头。大家知道影片中那种流水线一样的生产就是生产线。只是随着科学技术的发展,在现在的生产线上卓别林所演的角色已经被机器取代了。我们像流水线一样通过一系列工艺步骤制造芯片,这就是流片。

在芯片制造过程中一般有两段时间可以叫做流片。在大规模生产芯片时,那流水线一样地生产就是其中之一。大家可能很早就已经知道了这个过程叫流片,但下面这种情况就不能尽说其详了。我们在搞设计的时候发现某个地方可以进行修改以取得更好的效果,但又怕这样的修改会给芯片带来意想不到的后果,如果根据这样一个有问题的设计大规模地制造芯片,那么损失就会很大。所以为了测试集成电路设计是否成功,必须进行流片,即从一个电路图到一块芯片,检验每一个工艺步骤是否可行,检验电路是否具备我们所要的性能和功能。如果流片成功,就可以大规模地制造芯片;反之,我们就需要找出其中的原因,并进行相应的优化设计。

9多项目晶圆(MPW)

随着制造工艺水平的提高,在生产线上制造芯片的费用不断上涨,一次06微米工艺的生产费用就要20-30万元,而一次035微米工艺的生产费用则需要60-80万元。如果设计中存在问题,那么制造出来的所有芯片将全部报废。为了降低成本,我们采用了多项目晶圆。

所谓多项目晶圆(简称MPW),就是将多种具有相同工艺的集成电路设计放在同一个硅圆片上、在同一生产线上生产,生产出来后,每个设计项目可以得到数十片芯片样品,这一数量足够用于设计开发阶段的实验、测试。而实验费用就由所有参加多项目晶圆的项目按照各自所占的芯片面积分摊,极大地降低了实验成本。这就很象我们都想吃巧克力,但是我们没有必要每个人都去买一盒,可以只买来一盒分着吃,然后按照各人吃了多少付钱。

多项目晶圆提高了设计效率,降低了开发成本,为设计人员提供了实践机会,并促进了集成电路设计成果转化,对IC设计人才的培训,及新产品的开发研制均有相当的促进作用。

10晶圆代工

我们知道中芯国际是中国大陆知名的IT企业,可能也听说了这样一个消息,就是"台积电"将要来大陆投资建厂。他们所从事的工作都是晶圆代工。那现在让我们来了解一下什么是晶圆代工。

我们是熟悉加工坊的,它使用各种设备把客户送过去需要加工的小麦、水稻加工成为需要的面粉、大米等。这样就没有必要每个需要加工粮食的人都来建造加工坊。我们现在的晶圆代工厂就像是一个加工坊。晶圆代工就是向专业的集成电路设计公司或电子厂商提供专门的制造服务。这种经营模式使得集成电路设计公司不需要自己承担造价昂贵的厂房,就能生产。这就意味着,台积电等晶圆代工商将庞大的建厂风险分摊到广大的客户群以及多样化的产品上,从而集中开发更先进的制造流程。

随着半导体技术的发展,晶圆代工所需投资也越来越大,现在最普遍采用的8英寸生产线,投资建成一条就需要10亿美元。尽管如此,很多晶圆代工厂还是投进去很多资金、采购了很多设备。这足以说明晶圆代工将在不久的未来取得很大发展,占全球半导体产业的比重也将与日俱增。

11SMT

我们经常会看到电器里有块板子,上面有很多电子器件。要是有机会看到板子的背面,你将看到正面器件的"脚"都通过板子上的孔到背面来了。现在出现了一种新兴技术,比我们刚才说的穿孔技术有更多优点。

SMT 即表面贴装技术,是电子组装业中的一个新秀。随着电子产品的小型化,占面积太大的穿孔技术将不再适合,只能采用表面贴装技术。它不需要在板上穿孔,而是直接贴在正面。当然器件的"脚"就得短一点,细一点。SMT使电子组装变得越来越快速和简单,使电子产品的更新换代速度越来越快,价格也越来越低。这样厂方就会更乐意采用这种技术以低成本高产量生产出优质产品以满足顾客需求和加强市场竞争力。

SMT的组装密度高、电子产品体积和重量只有原来的十分之一左右。一般采用SMT技术后,电子产品的可靠性高,抗振能力强。而且SMT易于实现自动化,能够提高生产效率,降低成本,这样就节省了大量的能源、设备、人力和时间。

12芯片封装

我们在走进商场的时候,就会发现里面几乎每个商品都被包装过。那么我们即将说到的封装和包装有什么区别呢?

封装就是安装半导体集成电路芯片用的外壳。因为芯片必须与外界隔离,以防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电路性能下降,所以封装是至关重要的。封装后的芯片也更便于安装和运输。封装的这些作用和包装是基本相似的,但它又有独特之处。封装不仅起着安放、固定、密封、保护芯片和增强电路性能的作用,而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁--芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上,这些引脚又通过印制板上的导线与其他器件建立连接。因此,封装对 CPU和其他大规模集成电路都起着重要的作用。随着CPU和其他大规模电路的进步,集成电路的封装形式也将有相应的发展。

芯片的封装技术已经历了好几代的变迁,技术指标一代比一代先进,芯片面积与封装面积之比(衡量封装技术水平的主要指标)越来越接近于1,适用频率越来越高,耐温性能也越来越好。它还具有重量小,可靠性高,使用方便等优点。

13芯片测试

为了能在当今激烈的市场竞争中立于不败之地,电子产品的生产厂家就必需确保产品质量。而为了保证产品质量,在生产过程中就需要采用各类测试技术进行检测,以及时发现缺陷和故障并进行修复。

我们在使用某个芯片的时候,经常发现这样的现象,就是芯片的其中几个引脚没有用到。我们甚至还会以为这样子使用这个芯片是用错了。其实这几个引脚是用来测试用的。在芯片被制造出来之后,还要由芯片测试工程师对芯片进行测试,看这些生产出来的芯片的性能是否符合要求、芯片的功能是否能够实现。实际上,我们这种测试方法只是接触式测试,芯片测试技术中还有非接触式测试。

随着线路板上元器件组装密度的提高,传统的电路接触式测试受到了极大的限制,而非接触式测试的应用越来越普遍。所谓非接触测试,主要就是利用光这种物质对制造过程中或者已经制造出来的芯片进行测试。这就好像一个人觉得腿痛,他就去医院进行一个X光透视,看看腿是不是出现骨折或者其他问题。这种方法不会收到元器件密度的影响,能够以很快的测试速度找出缺陷。

14覆晶封装技术

我们都知道鸟笼是用竹棒把上下两块木板撑出一个空间,鸟就生活在这里面。我们将要说到的覆晶封装和鸟笼是有相似之处的。下面我们就来看一下什么是覆晶封装技术。

我们通常把晶片经过一系列工艺后形成了电路结构的一面称作晶片的正面。原先的封装技术是在衬底之上的晶片的正面是一直朝上的,而覆晶技术是将晶片的正面反过来,在晶片(看作上面那块板)和衬底(看作下面那块板)之间及电路的外围使用凸块(看作竹棒)连接,也就是说,由晶片、衬底、凸块形成了一个空间,而电路结构(看作鸟)就在这个空间里面。这样封装出来的芯片具有体积小、性能高、连线短等优点。

随着半导体业的迅速发展,覆晶封装技术势必成为封装业的主流。典型的覆晶封装结构是由凸块下面的冶金层、焊点、金属垫层所构成,因此冶金层在元件作用时的消耗将严重影响到整个结构的可靠度和元件的使用寿命。

15凸块制程

我们小时候经常玩橡皮泥,可能还这样子玩过,就是先把橡皮泥捏成一个头状,再在上面加上眼睛、鼻子、耳朵等。而我们长凸块就和刚刚说到的"长"眼睛、鼻子、耳朵差不多了。

晶圆制造完成后,在晶圆上进行长凸块制程。在晶圆上生长凸块后,我们所看到的就像是一个平底锅,锅的边沿就是凸块,而中间部分就是用来形成电路结构的。按凸块的结构分,可以把它分为本体和球下冶金层(UBM)两个部分。

就目前晶圆凸块制程而言,可分为印刷技术和电镀技术,两种技术各擅胜场。就电镀技术而言,其优势是能提供更好的线宽和凸块平面度,可提供较大的芯片面积,同时电镀凸块技术适合高铅制程的特性,可更大幅度地提高芯片的可靠度,增加芯片的强度与运作效能。而印刷技术的制作成本低廉较具有弹性,适用于大量和小量的生产,但是制程控制不易,使得这种方法较少运用于生产凸块间距小于150μm的产品。

16晶圆级封装

在一些古董展览会上,我们经常会看到这样的情形,即用一只玻璃罩罩在古董上。为了空气不腐蚀古董,还会采用一些方法使玻璃罩和下面的座垫之间密封。下面我们借用这个例子来理解晶圆级封装。

晶圆级封装(WLP)就是在其上已经有某些电路微结构(好比古董)的晶片(好比座垫)与另一块经腐蚀带有空腔的晶片(好比玻璃罩)用化学键结合在一起。在这些电路微结构体的上面就形成了一个带有密闭空腔的保护体(硅帽),可以避免器件在以后的工艺步骤中遭到损坏,也保证了晶片的清洁和结构体免受污染。这种方法使得微结构体处于真空或惰性气体环境中,因而能够提高器件的品质。

随着IC芯片的功能与高度集成的需求越来越大,目前半导体封装产业正向晶圆级封装方向发展。它是一种常用的提高硅片集成度的方法,具有降低测试和封装成本,降低引线电感,提高电容特性,改良散热通道,降低贴装高度等优点。

17晶圆位阶的芯片级封装技术

半导体封装技术在过去二十年间取得了长足的发展,预计在今后二十年里还会出现更加积极的增长和新一轮的技术进步。晶圆位阶的芯片级封装技术是最近出现的有很大积极意义的封装技术。

我们把芯片原来面积与封装后面积之比接近1:1的理想情况的封装就叫做芯片级封装。就像我们吃桔子,总希望它的皮壳薄点。晶圆位阶的芯片级封装技术就是晶圆位阶处理的芯片级封装技术。它可以有效地提高硅的集成度。晶圆位阶处理就是在晶圆制造出来后,直接在晶圆上就进行各种处理,使相同面积的晶圆可以容纳更多的经芯片级封装的芯片,从而提高硅的集成度。同理,假如我们让人站到一间屋子里去,如果在冬天可能只能站十个人,而在夏天衣服穿少了,那就可以站十一或者十二个人。

晶圆位阶的芯片级封装制程将在今后的几年里以很快的速度成长,这将会在手机等手提电子设备上体现出来。我们以后的手机肯定会有更多的功能,比如可以看电视等,但是它们可能比我们现在使用的更小,那就用到了晶圆位阶的芯片级封装技术。

资料来源:COB邦定技术(http://wwwbonding-cobcom/indexasp)

人物介绍—至高天

亚蕾克西儿 �9�4�9�8�9�7

继承亚当加达蒙之血的有机天使。在第二次天地大战反叛创世神,将罗洁爱儿封印在物质界。之後被天界军逮捕、审判,身体被封印在天使结晶中,灵魂则不断转世。

罗洁爱儿 �9�9�9�7�9�5�9�6

与亚蕾克西儿相对的无机天使。第二次天地大战时被封印,因肯达的天使禁猎区计画而苏醒。表面上得到创世神的宠爱,其实原来的本体只有肉块,在移植亚蕾克西儿身上的各部位後,才拥有美丽的外貌。

肯达

智天使ST no3,之後成为罗洁爱儿的副官。原本身为精灵天使,被罗洁爱儿赋予肉体。最後死在濒临疯狂的罗洁爱儿手中。

米凯尔�9�3 �9�2�9�6�9�2

能天使长,四大天使中的火天使。对哥哥路西华抱有憧憬,但在路西华背叛天界後,转变为强烈的憎恶。个性单纯、好斗,禁语是哥哥和身高。与拉斐尔保有不错的朋友关系。

拉斐尔

力天使长,四大天使中的风天使。唯一能施行完全复活术的天使。对许多女人甜言蜜语,其实打从心底轻视女性。之後爱上纱罗,为她施行复活术。可是为了使芭比复活,用尽力量,进入冷冻睡眠状态。

芭比

力天使长�6�4拉斐尔的副官,兼任医院的护士长。有优秀的能力及敏捷的身手。对拉斐尔而言,是为如同姊姊、母亲、恋人般的女性。

卡马尔

能天使副官,负责制止暴走的米凯尔。生性沈默寡言。由於在战争中负伤,全身大约一半都已机械化。

贝儿

米凯尔身边的士官。第一次天地大战时,为所爱的路西华挡下米凯尔的剑而死。之後复活,成为闇魔女王�6�4贝鲁蓓萝。

尤利尔 �9�8�9�6�9�8�9�6

屍天使,也是四大天使中的地天使。同时担任天界的最高司法官。爱上亚蕾克西儿,却被迫对其施行言灵咒法,在强烈悔恨之下,遁入星幽界,成为地狱门键守人。之後,继承沙法尔的遗志,协助「世界之魂」。

吉普莉儿

智天使长,四大天使中的水天使。拥有一副慈悲心肠,因和圣渥夫达尔达对立,使身体被夺去自由,灵魂则转生为物质界的无道纱罗。

沙法尔

七大天使之一,座天使长。曾经是勇猛残酷的武将,在恋人�6�4安娜儿死後,个性大变。表面上服从圣渥夫达尔达,私底下则为反政府组织「世界之魂」的首领。

拉杰艾尔

座天使ST候补生,随侍沙法尔。其实是沙法尔和安娜儿的孩子。拥有特殊能力,能够和他人的内心同调。後来继承沙法尔成为「世界之魂」的首领。

安娜儿

主天使ST。沙法尔的恋人,菈伊拉的好友。担任森达尔冯研究团队的指挥官。在圣渥夫达尔达的阴谋下,死於所爱的沙法尔之手。当时在她腹中,已有了孩子…。

麦塔特罗

大炽天使长。实际上是圣渥夫达尔达的傀儡。为了和亚蕾克西儿这对双胞胎对抗而被创造出来。是森达尔冯的双胞胎哥哥,拥有制止森达尔冯的关键。

森达尔冯

六枚羽翼的天使,麦塔特罗的双胞胎弟弟。拥有吞食恶梦的能力。因为力量十分强大,有很长一段时间被圣渥夫达尔达封印在摇笼之中。之後攻击纱罗,欲使其产下自己的孩子。

圣渥夫达尔达 �9�9�9�6�9�5�9�6

大炽天使的宰相。以麦塔特罗为傀儡,掌握最高议会实权。真实身份是菈伊拉。

菈伊拉

安娜儿的密友,额上有十字形伤痕。身为森达尔冯研究团队的成员,其优秀能力却被同僚嫉妒,因此遭受侵犯。伤心欲绝的她,藉森达尔冯的能力,抛弃过去的自己,摇身一变成为圣渥夫达尔达。

月神草 �9�6�9�7

圣巫女见习生。原本是精灵天使,在圣渥夫的命令下,服侍成为吉普莉儿的纱罗,却渐渐和纱罗建立友谊。

亚当�6�4加达蒙

圣隐者。名字是瑟拉斐。创世神创造的最高天使,具有两性,能使用时间魔法。之後被神幽禁在神塔中,直到被元素天使封印为止,一直守护众人。

蒂爱尔 �9�0�9�5�9�4�9�5

贫民窟的堕天使,拥有读心的能力。原本被带到罗洁爱儿的宅邸准备作为肯达的饵食,但在了解肯达的心情後,两人约定一起离开。最後为了阻止肯达杀人而死。

夏特爱尔

单翼的堕天使。意外邂逅拉杰艾尔,与之产生情愫。最後却死在圣渥夫扫荡贫民窟的计画中。

伯母

「世界之魂」成员。个性爽朗有魄力。救出纱罗,却为了保护刹那而死。

阿福

「世界之魂」的成员。经常和伯母共同行动,身为变异亚种的他,能够自声带发出冲击波,却也因此丧失语言能力,而且翅膀只有骨架。

瓦希尔

座天使ST no4,「世界之魂」的执行部队队长。在白馆内被路西华杀死。

科学室长

「摇笼」的管理者。

座天使长副官

沙法尔的副官,也是「世界之魂」的成员。冷静沈著的女性。

姬理绘

大天使ST候补生。被罗洁爱儿召唤至物质界代替肯达行动。在攻击刹那时,意外杀死纱罗,使有机天使觉醒,而她也在那股强烈的灵光中死去。死後灵魂漂流到星幽界,以洋娃娃的身份重生。

沙利尔

权天使长,中空回廊的最高司令官。拥有能操纵他人的邪眼。因为曾被罗洁爱儿所救,而对罗洁爱儿效忠。

厨师长

「世界之魂」成员。暗杀麦塔特罗的任务失败後,逃到水之庭,意外发现吉普莉儿。之後被圣渥夫的长针刺中,在开口说话时,七孔流血而亡。

屍体承包商(屍体请负业者)

依照委托人的要求,供给脏器、屍体,甚至是活人。从贫民窟带来蒂爱尔作为肯达的粮食。还有,罗洁爱儿的替身也是他供应的。

创世神

创造世间万物的造物主。只有无机天使、四大天使及御前天使能谒见他。其实真正的创世神并没有实体。

特比尔

代智天使长。身为圣渥夫的心腹,负责暗杀罗洁爱儿。行动失败後,成为罗洁爱儿的傀儡。

七刃御魂剑

路西华灵魂被封闭在内的神剑。其本体还有个别的意识,在路西华的灵魂离开後,开始单独活动,守护身为主人的刹那。

菲利尔

代理尤利尔职务的天使。

利威特

大天使。原本是兵器开发部的成员,因为太过激进的研究而被放逐。之後协助世界之魂,开发各种兵器。

爱莉亚

拉斐尔第一次登场时,身边出现的女性。

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