一、芯片是什么
我們通常所說的“芯片”是(shi)指集成電(dian)路(lu),它是(shi)微(wei)電(dian)子(zi)(zi)技(ji)術(shu)(shu)的(de)主(zhu)要產品。所(suo)謂(wei)微(wei)電(dian)子(zi)(zi)是(shi)相(xiang)對(dui)"強電(dian)"、"弱電(dian)"等概念而(er)言(yan),指它處(chu)理的(de)電(dian)子(zi)(zi)信(xin)號極其微(wei)小。它是(shi)現(xian)代信(xin)息技(ji)術(shu)(shu)的(de)基礎,我(wo)們(men)通(tong)常所(suo)接觸的(de)電(dian)子(zi)(zi)產品,包(bao)括通(tong)訊(xun)、電(dian)腦、智能化系(xi)統、自(zi)動控制、空間技(ji)術(shu)(shu)、電(dian)臺、電(dian)視等等都是(shi)在微(wei)電(dian)子(zi)(zi)技(ji)術(shu)(shu)的(de)基礎上發展起(qi)來的(de)。
我(wo)國的(de)(de)信(xin)息通訊、電(dian)子(zi)終端(duan)設備(bei)產品這些年(nian)來有長足發(fa)(fa)展(zhan),但以加工裝配、組裝工藝、應用工程見長,產品的(de)(de)核心技術自主開發(fa)(fa)的(de)(de)較少,這里(li)所說(shuo)的(de)(de)"核心技術"主要(yao)就是(shi)微電(dian)子(zi)技術,就好像我(wo)們蓋房子(zi)的(de)(de)水平已(yi)經不(bu)(bu)錯了,但是(shi),蓋房子(zi)所用的(de)(de)磚瓦還(huan)不(bu)(bu)能生(sheng)產,要(yao)命的(de)(de)是(shi),"磚瓦"還(huan)很(hen)貴,一般來說(shuo),"芯片"成本最能影(ying)響整機(ji)的(de)(de)成本。
微電子(zi)技術(shu)涉及的行業(ye)很多(duo),包括化工、光電技術(shu)、半導體(ti)材料、精(jing)密設備制(zhi)造、軟件(jian)等,其中又(you)以(yi)集成電路技術(shu)為核心(xin),包括集成電路的設計、制(zhi)造。
集成電路(IC)常(chang)用基本概(gai)念(nian)有:
晶圓,多指單晶硅圓片,由普通硅沙拉制提煉而成,是最(zui)常用的半導體材料,按其(qi)直(zhi)徑分為4英(ying)寸、5英(ying)寸、6英(ying)寸、8英(ying)寸等(deng)規格(ge),近來發展出12英(ying)寸甚(shen)至更(geng)(geng)大(da)規格(ge)。晶圓越大(da),同一圓片上可生產的IC就多,可降低(di)成本;但要求材料技(ji)術和生產技(ji)術更(geng)(geng)高。
前、后(hou)工(gong)序(xu):IC制(zhi)造過程中,晶(jing)圓光刻的工(gong)藝(即(ji)所(suo)謂流片),被(bei)稱為前工(gong)序(xu),這是(shi)IC制(zhi)造的最要(yao)害技術;晶(jing)圓流片后(hou),其(qi)切割、封裝(zhuang)等(deng)工(gong)序(xu)被(bei)稱為后(hou)工(gong)序(xu)。
光(guang)刻:IC生產的主要(yao)工藝(yi)手(shou)段,指用光(guang)技術在晶圓上(shang)刻蝕(shi)電路(lu)。
線寬(kuan):4微(wei)米(mi)/1微(wei)米(mi)/0.6微(wei)未/0.35微(wei)米(mi)/035微(wei)米(mi)等,是(shi)(shi)指IC生產(chan)工藝(yi)可達到的最(zui)小導線寬(kuan)度,是(shi)(shi)IC工藝(yi)先進水平(ping)的主要指標.線寬(kuan)越小,集(ji)成度就高,在(zai)同一面(mian)積上就集(ji)成更多電路單元。
封裝:指(zhi)把硅片上(shang)的電路(lu)管腳,用導線接(jie)引到外部接(jie)頭(tou)處,以便(bian)與其它器件連接(jie)。
存(cun)儲器:專門(men)用于保存(cun)數據(ju)信息的IC。
邏(luo)輯電路(lu):以二進制為原理的數字電路(lu)。
二、電腦芯片的工作原理是什么?是怎樣制作的?
芯片簡單(dan)的(de)工作(zuo)原理:
芯(xin)片(pian)(pian)是一(yi)種(zhong)集(ji)成電路,由(you)大量的晶體管(guan)構成。不同的芯(xin)片(pian)(pian)有(you)不同的集(ji)成規(gui)模(mo),大到幾億;小到幾十、幾百個晶體管(guan)。
晶體管有兩種狀態,開和關,用1、0來表示。
多個晶體管產(chan)生(sheng)的多個1與0的信號,這些信號被設定成(cheng)特定的功能(即指(zhi)令和數(shu)據),來表示或處理字(zi)母、數(shu)字(zi)、顏色和圖(tu)形(xing)等。
芯片加電以后(hou),首(shou)先產(chan)生一個啟動(dong)指令(ling),來啟動(dong)芯片,以后(hou)就不斷接受新指令(ling)和(he)數據,來完成(cheng)功能。
最復雜的(de)芯(xin)(xin)片(pian)(如(ru):CPU芯(xin)(xin)片(pian)、顯卡(ka)芯(xin)(xin)片(pian)等)生產過(guo)程(cheng):
1、將(jiang)高純的硅(gui)晶圓,切成薄片;
2、在每一(yi)個切片(pian)表面生成(cheng)一(yi)層(ceng)二氧化硅;
3、在二氧(yang)化硅(gui)層(ceng)上覆(fu)蓋一個感光層(ceng),進(jin)行光刻蝕;
4、添加(jia)另一(yi)層二(er)氧化硅(gui),然后光(guang)刻一(yi)次,如此添加(jia)多層;
5、整片(pian)的晶圓被切(qie)割成一個個獨立(li)的芯片(pian)單元,進行封裝。
一(yi)(yi)個(ge)是(shi)(shi)電源燈(deng)(deng)(綠(lv)色(se)),一(yi)(yi)個(ge)是(shi)(shi)硬盤(pan)燈(deng)(deng)(紅(hong)色(se)),你(ni)(ni)的(de)電腦開機,綠(lv)色(se)燈(deng)(deng)就亮了,紅(hong)的(de)燈(deng)(deng)是(shi)(shi)一(yi)(yi)閃一(yi)(yi)閃的(de),要是(shi)(shi)你(ni)(ni)的(de)紅(hong)色(se)燈(deng)(deng)長亮,那就是(shi)(shi)硬盤(pan)燈(deng)(deng)插(cha)反(fan)了。