一、芯片是什么
我們通常所說的“芯片”是(shi)(shi)指集成電(dian)(dian)路,它(ta)(ta)是(shi)(shi)微電(dian)(dian)子技(ji)(ji)(ji)術(shu)的主要產品(pin)。所(suo)謂微電(dian)(dian)子是(shi)(shi)相對"強電(dian)(dian)"、"弱電(dian)(dian)"等(deng)(deng)概念而(er)言(yan),指它(ta)(ta)處理的電(dian)(dian)子信號極(ji)其微小。它(ta)(ta)是(shi)(shi)現(xian)代信息技(ji)(ji)(ji)術(shu)的基礎,我們通常所(suo)接觸(chu)的電(dian)(dian)子產品(pin),包括通訊(xun)、電(dian)(dian)腦、智能(neng)化系(xi)統(tong)、自(zi)動(dong)控(kong)制、空間技(ji)(ji)(ji)術(shu)、電(dian)(dian)臺、電(dian)(dian)視等(deng)(deng)等(deng)(deng)都是(shi)(shi)在微電(dian)(dian)子技(ji)(ji)(ji)術(shu)的基礎上發展起來的。
我(wo)國的信息通(tong)訊、電(dian)子(zi)(zi)終端(duan)設備產(chan)品這些(xie)年來有長(chang)足發(fa)展(zhan),但(dan)以加工(gong)裝配、組裝工(gong)藝、應用工(gong)程見長(chang),產(chan)品的核(he)心技(ji)術(shu)自主開發(fa)的較少,這里所說(shuo)的"核(he)心技(ji)術(shu)"主要(yao)(yao)就是微電(dian)子(zi)(zi)技(ji)術(shu),就好(hao)像我(wo)們蓋(gai)房(fang)子(zi)(zi)的水平已經不錯了(le),但(dan)是,蓋(gai)房(fang)子(zi)(zi)所用的磚瓦還(huan)不能(neng)生產(chan),要(yao)(yao)命的是,"磚瓦"還(huan)很(hen)貴(gui),一般來說(shuo),"芯(xin)片"成(cheng)本最能(neng)影響整(zheng)機的成(cheng)本。
微(wei)電子技(ji)術涉(she)及的行業很多,包括化工、光電技(ji)術、半導體材(cai)料、精密設備制(zhi)造(zao)、軟(ruan)件等(deng),其(qi)中又以集(ji)成電路(lu)技(ji)術為核心,包括集(ji)成電路(lu)的設計、制(zhi)造(zao)。
集成電路(IC)常用基本概念有:
晶(jing)圓(yuan)(yuan),多(duo)(duo)指單(dan)晶(jing)硅圓(yuan)(yuan)片,由普(pu)通硅沙拉制提煉而(er)成,是最常用的半導(dao)體材料,按其直徑(jing)分為(wei)4英(ying)(ying)(ying)寸(cun)、5英(ying)(ying)(ying)寸(cun)、6英(ying)(ying)(ying)寸(cun)、8英(ying)(ying)(ying)寸(cun)等(deng)規格,近來發展出12英(ying)(ying)(ying)寸(cun)甚至(zhi)更大(da)規格。晶(jing)圓(yuan)(yuan)越大(da),同一圓(yuan)(yuan)片上可生產的IC就多(duo)(duo),可降低成本;但要(yao)求材料技(ji)(ji)術和生產技(ji)(ji)術更高。
前、后(hou)工序(xu)(xu):IC制造過程中,晶圓(yuan)光刻的(de)工藝(即所謂(wei)流片(pian)),被稱(cheng)為前工序(xu)(xu),這是(shi)IC制造的(de)最(zui)要(yao)害技術;晶圓(yuan)流片(pian)后(hou),其(qi)切(qie)割、封裝等工序(xu)(xu)被稱(cheng)為后(hou)工序(xu)(xu)。
光(guang)刻:IC生產(chan)的(de)主要工藝(yi)手(shou)段,指用(yong)光(guang)技術(shu)在(zai)晶圓上刻蝕(shi)電路(lu)。
線寬:4微米(mi)/1微米(mi)/0.6微未/0.35微米(mi)/035微米(mi)等,是(shi)指IC生(sheng)產工藝(yi)可達(da)到的最小導線寬度(du),是(shi)IC工藝(yi)先(xian)進水平的主要指標.線寬越(yue)小,集成(cheng)度(du)就高,在(zai)同(tong)一(yi)面積上就集成(cheng)更多電路(lu)單(dan)元。
封裝:指把硅片上的電路管腳,用導線接(jie)(jie)引到外部(bu)接(jie)(jie)頭處,以便與(yu)其它器件連接(jie)(jie)。
存儲器:專門用于(yu)保存數據(ju)信(xin)息的(de)IC。
邏輯電(dian)路(lu):以二進制(zhi)為原(yuan)理的數字(zi)電(dian)路(lu)。
二、電腦芯片的工作原理是什么?是怎樣制作的?
芯片簡(jian)單的工作原理:
芯(xin)(xin)片(pian)(pian)是一種集成(cheng)電(dian)路,由大(da)(da)量的晶體管構成(cheng)。不同(tong)的芯(xin)(xin)片(pian)(pian)有不同(tong)的集成(cheng)規模,大(da)(da)到(dao)幾(ji)(ji)億;小到(dao)幾(ji)(ji)十、幾(ji)(ji)百個晶體管。
晶(jing)體(ti)管有兩種(zhong)狀態,開和關(guan),用(yong)1、0來表示。
多個(ge)晶體(ti)管產生的多個(ge)1與0的信(xin)號,這些(xie)信(xin)號被設(she)定(ding)成(cheng)特定(ding)的功(gong)能(即指令和(he)數據),來(lai)表示或處理字(zi)母(mu)、數字(zi)、顏色和(he)圖形等。
芯片加電以后,首先產生(sheng)一個啟(qi)動指(zhi)令,來啟(qi)動芯片(pian),以后就不斷(duan)接受新指(zhi)令和數(shu)據,來完成功能。
最復雜的芯片(如(ru):CPU芯片、顯(xian)卡(ka)芯片等)生產(chan)過程:
1、將高純的(de)硅晶圓(yuan),切成薄片(pian);
2、在(zai)每一個(ge)切片表面生成一層(ceng)二氧化硅;
3、在二(er)氧(yang)化硅層(ceng)上覆(fu)蓋(gai)一個感(gan)光層(ceng),進行光刻蝕;
4、添(tian)加(jia)另一(yi)層(ceng)二氧化硅,然后光刻一(yi)次,如此添(tian)加(jia)多層(ceng);
5、整片的(de)(de)晶(jing)圓(yuan)被(bei)切割成一(yi)個個獨(du)立(li)的(de)(de)芯(xin)片單元,進(jin)行封(feng)裝。
一個是(shi)電源燈(deng)(綠色(se)),一個是(shi)硬(ying)盤燈(deng)(紅(hong)(hong)色(se)),你的電腦(nao)開機(ji),綠色(se)燈(deng)就亮(liang)了,紅(hong)(hong)的燈(deng)是(shi)一閃一閃的,要是(shi)你的紅(hong)(hong)色(se)燈(deng)長亮(liang),那就是(shi)硬(ying)盤燈(deng)插反(fan)了。