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芯片为什么这么难造 做完这些堪称神迹

作者:时间:2018-06-08来源:OFweek电子工程网 收藏
编者按:在每个智能设备当中,芯片起到了至关重要的作用,不论是PC、智能手机还是智能可穿戴设备,CUP作为核心元器件都是必不可少的存在。但就这么一个小小的玩意,中国目前却无法有效地进行量产。

  众所周知,在每个智能设备当中,起到了至关重要的作用,不论是PC、智能手机还是智能可穿戴设备,CUP作为核心元器件都是必不可少的存在。但就这么一个小小的玩意,中国目前却无法有效地进行量产。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201806/381286.htm

  有时候一个东西过于细微,并不意味着容易制造,更别说这种需要纳米级工艺来进行操控的东西,更是人力所不能及的。在IC中,最重要的东西是,这相当于人体大脑中的神经系统,越多,芯片的运算速度也就越快。因此,如何在这么一个狭小的地方放置更多的,成为一道难题。

  芯片的基本单位——晶体管

  所谓晶体管是一种半导体器件,放大器或电控开关常用。由于其相应速度快,准确性高,可以用于各种数字和模拟功能,包括放大、开关、稳压、信号调制和振荡器。晶体管可独立包装或在一个非常小的的区域,可容纳一亿或更多的晶体管集成电路的一部分,这也是为什么CPU中可以集成如此多晶体管的原因。


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  早在1929年,当时的工程师利莲费尔德就已经取得一种晶体管的专利。但是限于当年的技术水平,还无法将晶体管制造出来。直到1947年12月,世界上最早的实用半导体器件才在贝尔实验室中被制造出来,而在首次试验时,这个晶体管能够把音频信号放大100被,而外形则类似火柴棍。

  而到了1950年,第一只“PN结型晶体管”(PN结就是P型和N型的结合处,P型多空穴,N型多电子,下面会讲到)才终于问世,如今的晶体管,大部分仍然属于这种PN结型晶体管。

  制造芯片的流程

  回到芯片制作中来,如今一块好的芯片制作流程又是怎样的呢?作为这些智能设备的大脑,它的诞生又需要经历哪些步骤呢?


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  芯片实际上是一片载有集成电路的元件,大致可以分为两类,一类为功能芯片,如CPU、通讯基站的处理芯片等;第二类为存储芯片,比如电脑中的闪存。

  而要制造一个芯片,在产业上主要分为这么几个内容。首先便是芯片的设计,就如同做一个工程需要有蓝图一样,芯片也是如此,做出的芯片想要实现什么样的功能,在设计这一步就已经确定,这需要专业人才来进行电路的设计。

  其次是制作,这一步也是最繁琐的,后面会详细讲到。而最后是封装,也就是把成品的芯片装好变成一个可以销售的产品,也就是我们在市面上所看到的模样,这样的过程就叫做封装,我国大多数芯片产业中所涉及的便是封装行业。

  在这三大步骤中,最难的是设计,而容易的是封装。作为芯片的灵魂,没有一个好的设计,芯片根本无法成行,因此设计至关重要。

  现如今我国芯片产业主要集中在制作与封装,尤其是封装最多,而在设计层面有所涉猎的企业则是凤毛麟角。即便有设计出来的芯片也主要是集中在中低端层面,而在高端芯片的设计中所占份额基本为零。


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关键词: 芯片 晶体管

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