当前位置: 足球一 > 经验 > 生产 > 为什么说造芯片比造原子弹难多了 芯片生产过程是怎样的

为什么说造芯片比造原子弹难多了 芯片生产过程是怎样的

更新时间:2022-10-02

  说造芯片比原子弹其实更多的是说客观性的,芯片是一个完整的产业链,需要多方面合作,那么,芯片生产过程是怎样的?下面小编就带来介绍。

  为什么说造芯片比造原子弹难多了

  虽然都是高科技下的产物,但芯片相对于原子弹来说,还需要国际合作及产业链,并不是独立工程。

  造一颗普通原子弹大概需要15公斤的浓缩铀,提取一公斤的武器级的浓缩铀大概需要200吨的油矿,也就是需要三千吨的油矿;

  芯片完全不一样,它是一个产业链,涉及到很多行业,比如机械、电子、冶金、化工、材料等等;半导体芯片制造环节用到的一台设备光刻机,全球目前只有荷兰一家公司能做,但是需要两千多家厂商给它提供零部件;

  芯片没有办法建立完全本地化的产业链,它是一个国际合作的产物。

  芯片生产过程是怎样的

  将单晶硅切片打磨形成晶圆,在晶圆上,采用一定的工艺将电路中所需要的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线刻画在晶圆上,就形成了集成电路(integrated circuit,IC),通过对集成电路封装测试便形成了芯片。

  一、IC设计

  半导体行业发展到现阶段,已经形成了IC设计和IC制造分离的模式,主要原因是建设IC制造厂需要花费高达数亿甚至数十亿美元的巨额投资,并且生产工艺日趋复杂,所以当前半导体行业便形成了IC设计和IC制造的专业化分工模式。

  从事IC设计的公司一般被称为“Fabless”(Fabrication(制造)和less(无、没有)的组合),其只负责设计与销售,不负责制造,手机厂商中的华为、苹果、小米以及高通和联发科,都属于Fabless。

  IC制造的过程就如同盖房子一样,Fabless负责房子的设计部分。

  IC设计可分成几个步骤,依序为:规格制定→逻辑设计→电路布局→布局后模拟→光罩制作。

  规格制定

  需求端与IC设计工程师对接,并开出需要的IC的规格,以确定IC的功能、IC封装及管脚定义等,而后IC设计工程师开始设计。

  逻辑设计

  通过EDA软件的帮助,工程师完成逻辑设计图。

  电路布局

  将逻辑设计图转化为电路图。

  布局后模拟

  经由软件测试,试验电路是否符合要求。

  光罩制作

  电路图完成测试后,将电路制作成一片片光罩,完成后的光罩送往IC制造公司。

  二、IC制造

  IC的线路布局由Fabless设计好之后,就交由Foundry来对晶圆进行加工,将光罩上的电路加工到晶圆上。

  我们常说的台积电就是最为典型的Foundry,他们专注芯片制造,发展相关的工艺和制程,Foundry厂商其实就是Fabless厂商的代工方,俗称“代工厂”。

  加工晶圆时,可以简单分成几个步骤,依序为:金属溅镀→涂布光阻→蚀刻技术→光阻去除。虽然在实际制造时,制造步骤会复杂的多,使用的材料也有所不同,但是大体上皆采用类似的原理。

  金属溅镀

  将金属材料均匀洒在晶圆片上,形成薄膜。

  涂布光阻

  先将光阻材料放在晶圆片上,透过光罩将光束打在不要的部分上,破坏光阻材料结构,再以化学药剂将被破坏的材料洗去。

  蚀刻技术

  将没有受光阻保护的硅晶圆,以离子束蚀刻。

  光阻去除

  使用去光阻液将剩下的光阻溶解掉,如此便完成一次流程。

  最后便会在一整片晶圆上完成很多IC,接下来只要将完成的方形IC剪下,便可送到封装厂做封装测试。

  三、封装测试

  经过漫长的流程,从设计到制造,终于获得一颗IC。然而现在的IC相当小且薄,如果不施加保护,会被轻易的刮伤损坏。此外,因为芯片的尺寸微小,如果不用一个较大尺寸的外壳,将不易于安置在电路板上。因此需要对IC进行封装。

  目前常见的封装方式有两种,一种是电动玩具内常见的,黑色长得像蜈蚣的DIP封装,另一种为购买盒装CPU时常见的BGA封装。

  完成封装后,便要进入测试的阶段,在这个阶段便要确认封装完成的芯片是否能正常的工作,正确无误之后便可出货给组装厂,做成电子产品。至此,芯片便完成了整个生产的任务。

   

更多精彩资讯请关注足球一,我们将持续为您更新最新资讯!

上一篇: 2022年会闪婚的星座快来看看有没有你 下一篇: 2022中药生产与加工专业好就业吗有哪些...

网友关注

热门资讯

最新资讯