集(ji)(ji)成(cheng)電(dian)路,英文為Integrated Circuit,縮(suo)寫為IC;顧名思義,就是(shi)(shi)把一(yi)定(ding)(ding)數(shu)量的(de)(de)常用(yong)電(dian)子元(yuan)件,如電(dian)阻、電(dian)容、晶體管等(deng),以及(ji)(ji)這些元(yuan)件之(zhi)(zhi)間的(de)(de)連線,通過半(ban)導(dao)(dao)體工藝(yi)集(ji)(ji)成(cheng)在一(yi)起的(de)(de)具(ju)有特定(ding)(ding)功(gong)能(neng)(neng)的(de)(de)電(dian)路。是(shi)(shi)20世紀50年代(dai)后期到60年代(dai)發展起來的(de)(de)一(yi)種新型半(ban)導(dao)(dao)體器件。它(ta)是(shi)(shi)經過氧化、光刻、擴散、外延、蒸鋁等(deng)半(ban)導(dao)(dao)體制造工藝(yi),把構成(cheng)具(ju)有一(yi)定(ding)(ding)功(gong)能(neng)(neng)的(de)(de)電(dian)路所需(xu)的(de)(de)半(ban)導(dao)(dao)體、電(dian)阻、電(dian)容等(deng)元(yuan)件及(ji)(ji)它(ta)們之(zhi)(zhi)間的(de)(de)連接導(dao)(dao)線全部(bu)集(ji)(ji)成(cheng)在一(yi)小塊(kuai)硅片上(shang)(shang),然后焊接封(feng)裝(zhuang)在一(yi)個(ge)管殼內的(de)(de)電(dian)子器件。其封(feng)裝(zhuang)外殼有圓殼式、扁(bian)平式或雙(shuang)列直插式等(deng)多(duo)種形式。集(ji)(ji)成(cheng)電(dian)路技術包括芯片制造技術與設(she)計技術,主要體現在加(jia)工設(she)備,加(jia)工工藝(yi),封(feng)裝(zhuang)測試,批量生產(chan)及(ji)(ji)設(she)計創新的(de)(de)能(neng)(neng)力上(shang)(shang)。
為什么(me)會產生(sheng)集(ji)(ji)成(cheng)電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)?我(wo)們(men)(men)知道任何(he)發(fa)明(ming)創造(zao)背后都是(shi)有驅動力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de),而驅動力(li)(li)往往來(lai)源于(yu)問題。那么(me)集(ji)(ji)成(cheng)電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)產生(sheng)之(zhi)前(qian)的(de)(de)(de)(de)(de)問題是(shi)什么(me)呢?我(wo)們(men)(men)看(kan)一(yi)(yi)下(xia)1946年在(zai)美國(guo)誕生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)世界上第一(yi)(yi)臺(tai)電(dian)(dian)(dian)子計(ji)算機,它是(shi)一(yi)(yi)個占(zhan)地150平(ping)方米、重達(da)30噸(dun)的(de)(de)(de)(de)(de)龐然(ran)大(da)物,里面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)使用(yong)了(le)(le)(le)17468只電(dian)(dian)(dian)子管、7200只電(dian)(dian)(dian)阻、10000只電(dian)(dian)(dian)容、50萬(wan)條線,耗電(dian)(dian)(dian)量150千瓦。顯然(ran),占(zhan)用(yong)面(mian)積大(da)、無法移動是(shi)它最直觀和(he)(he)突出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)問題;如(ru)果能(neng)(neng)把這(zhe)(zhe)些電(dian)(dian)(dian)子元(yuan)(yuan)件(jian)(jian)和(he)(he)連線集(ji)(ji)成(cheng)在(zai)一(yi)(yi)小塊(kuai)載體(ti)(ti)上該有多好!我(wo)們(men)(men)相信,有很多人思考過這(zhe)(zhe)個問題,也(ye)提出(chu)過各種想(xiang)(xiang)法。典型的(de)(de)(de)(de)(de)如(ru)英(ying)國(guo)雷達(da)研究所的(de)(de)(de)(de)(de)科學家達(da)默,他(ta)在(zai)1952年的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)次(ci)會議(yi)上提出(chu):可(ke)以把電(dian)(dian)(dian)子線路(lu)(lu)中的(de)(de)(de)(de)(de)分立元(yuan)(yuan)器件(jian)(jian),集(ji)(ji)中制作在(zai)一(yi)(yi)塊(kuai)半導體(ti)(ti)晶片上,一(yi)(yi)小塊(kuai)晶片就是(shi)一(yi)(yi)個完整電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu),這(zhe)(zhe)樣一(yi)(yi)來(lai),電(dian)(dian)(dian)子線路(lu)(lu)的(de)(de)(de)(de)(de)體(ti)(ti)積就可(ke)大(da)大(da)縮(suo)小,可(ke)靠性大(da)幅提高(gao)。這(zhe)(zhe)就是(shi)初期集(ji)(ji)成(cheng)電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)的(de)(de)(de)(de)(de)構(gou)想(xiang)(xiang),晶體(ti)(ti)管的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)明(ming)使這(zhe)(zhe)種想(xiang)(xiang)法成(cheng)為了(le)(le)(le)可(ke)能(neng)(neng),1947年在(zai)美國(guo)貝(bei)爾(er)(er)實(shi)驗室制造(zao)出(chu)來(lai)了(le)(le)(le)第一(yi)(yi)個晶體(ti)(ti)管,而在(zai)此之(zhi)前(qian)要實(shi)現電(dian)(dian)(dian)流放(fang)大(da)功能(neng)(neng)只能(neng)(neng)依(yi)靠體(ti)(ti)積大(da)、耗電(dian)(dian)(dian)量大(da)、結構(gou)脆弱的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)子管。晶體(ti)(ti)管具有電(dian)(dian)(dian)子管的(de)(de)(de)(de)(de)主要功能(neng)(neng),并且(qie)克服了(le)(le)(le)電(dian)(dian)(dian)子管的(de)(de)(de)(de)(de)上述缺點,因(yin)此在(zai)晶體(ti)(ti)管發(fa)明(ming)后,很快就出(chu)現了(le)(le)(le)基(ji)于(yu)半導體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)集(ji)(ji)成(cheng)電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)的(de)(de)(de)(de)(de)構(gou)想(xiang)(xiang),也(ye)就很快發(fa)明(ming)出(chu)來(lai)了(le)(le)(le)集(ji)(ji)成(cheng)電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)。杰克·基(ji)爾(er)(er)比(Jack Kilby)和(he)(he)羅伯(bo)特·諾伊(yi)斯(Robert Noyce)在(zai)1958~1959期間分別發(fa)明(ming)了(le)(le)(le)鍺集(ji)(ji)成(cheng)電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)和(he)(he)硅集(ji)(ji)成(cheng)電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)。
現(xian)在,集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)成電(dian)路已經(jing)在各(ge)行各(ge)業(ye)中發揮(hui)著非常重要的(de)(de)(de)(de)作用,是(shi)(shi)現(xian)代信息社會的(de)(de)(de)(de)基石。集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)成電(dian)路的(de)(de)(de)(de)含義(yi),已經(jing)遠遠超過(guo)了其剛誕生時的(de)(de)(de)(de)定(ding)義(yi)范(fan)圍,但其最核(he)心的(de)(de)(de)(de)部分,仍然(ran)沒有改變,那就(jiu)(jiu)是(shi)(shi)“集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)成”,其所(suo)衍生出(chu)來的(de)(de)(de)(de)各(ge)種學科,大(da)都(dou)是(shi)(shi)圍繞著“集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)成什么”、“如何(he)集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)成”、“如何(he)處理(li)集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)成帶來的(de)(de)(de)(de)利弊”這三個問(wen)題來開展(zhan)的(de)(de)(de)(de)。硅集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)成電(dian)路是(shi)(shi)主(zhu)流(liu),就(jiu)(jiu)是(shi)(shi)把實現(xian)某(mou)種功能(neng)的(de)(de)(de)(de)電(dian)路所(suo)需的(de)(de)(de)(de)各(ge)種元(yuan)件都(dou)放(fang)在一塊(kuai)硅片(pian)上(shang),所(suo)形成的(de)(de)(de)(de)整體被稱(cheng)作集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)成電(dian)路。對(dui)于“集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)成”,想象一下我們住過(guo)的(de)(de)(de)(de)房(fang)(fang)子(zi)可能(neng)比較容易理(li)解:很多人小(xiao)時候都(dou)住過(guo)農村的(de)(de)(de)(de)房(fang)(fang)子(zi),那時房(fang)(fang)屋的(de)(de)(de)(de)主(zhu)體也許就(jiu)(jiu)是(shi)(shi)三兩間(jian)平(ping)(ping)房(fang)(fang),發揮(hui)著臥室的(de)(de)(de)(de)功能(neng),門口的(de)(de)(de)(de)小(xiao)院(yuan)子(zi)擺上(shang)一副桌椅,就(jiu)(jiu)充(chong)當客(ke)廳,旁(pang)邊還(huan)有個炊煙裊(niao)裊(niao)的(de)(de)(de)(de)小(xiao)矮屋,那是(shi)(shi)廚房(fang)(fang),而具(ju)有獨特功能(neng)的(de)(de)(de)(de)廁(ce)所(suo),需要有一定(ding)的(de)(de)(de)(de)隔(ge)離,有可能(neng)在房(fang)(fang)屋的(de)(de)(de)(de)背后,要走上(shang)十(shi)幾米(mi)(mi)……后來,到了城市里,或(huo)者(zhe)鄉村城鎮化,大(da)家都(dou)住進了樓(lou)房(fang)(fang)或(huo)者(zhe)套房(fang)(fang),一套房(fang)(fang)里面,有客(ke)廳、臥室、廚房(fang)(fang)、衛生間(jian)、陽臺,也許只有幾十(shi)平(ping)(ping)方(fang)米(mi)(mi),卻具(ju)有了原來占地幾百平(ping)(ping)方(fang)米(mi)(mi)的(de)(de)(de)(de)農村房(fang)(fang)屋的(de)(de)(de)(de)各(ge)種功能(neng),這就(jiu)(jiu)是(shi)(shi)集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)成。
當(dang)然現如(ru)今的(de)(de)集(ji)成電(dian)(dian)(dian)路,其集(ji)成度遠非一套房能比擬(ni)的(de)(de),或許用一幢摩登大樓可(ke)(ke)以更(geng)好地類比:地面上(shang)有(you)(you)商鋪、辦(ban)公、食堂、酒(jiu)店式公寓,地下有(you)(you)幾層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)是停車(che)場(chang),停車(che)場(chang)下面還有(you)(you)地基——這是集(ji)成電(dian)(dian)(dian)路的(de)(de)布局,模擬(ni)電(dian)(dian)(dian)路和數字(zi)電(dian)(dian)(dian)路分(fen)開(kai),處理(li)小信號(hao)的(de)(de)敏感電(dian)(dian)(dian)路與(yu)翻轉頻繁(fan)的(de)(de)控(kong)制邏輯分(fen)開(kai),電(dian)(dian)(dian)源(yuan)單(dan)獨(du)放在一角(jiao)。每層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)樓的(de)(de)房間布局不一樣(yang),走廊也(ye)不一樣(yang),有(you)(you)回字(zi)形(xing)的(de)(de)、工(gong)字(zi)形(xing)的(de)(de)、幾字(zi)形(xing)的(de)(de)——這是集(ji)成電(dian)(dian)(dian)路器件設計,低噪聲電(dian)(dian)(dian)路中可(ke)(ke)以用折疊形(xing)狀或“叉指”結(jie)(jie)構(gou)的(de)(de)晶體管來減小結(jie)(jie)面積和柵電(dian)(dian)(dian)阻。各樓層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)直(zhi)接有(you)(you)高速(su)電(dian)(dian)(dian)梯(ti)可(ke)(ke)達,為了效率和功(gong)能隔離,還可(ke)(ke)能有(you)(you)多(duo)部(bu)電(dian)(dian)(dian)梯(ti),每部(bu)電(dian)(dian)(dian)梯(ti)能到的(de)(de)樓層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)不同——這是集(ji)成電(dian)(dian)(dian)路的(de)(de)布線(xian)(xian),電(dian)(dian)(dian)源(yuan)線(xian)(xian)、地線(xian)(xian)單(dan)獨(du)走線(xian)(xian),負(fu)載大的(de)(de)線(xian)(xian)也(ye)寬;時鐘(zhong)與(yu)信號(hao)分(fen)開(kai);每層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)之間布線(xian)(xian)垂(chui)直(zhi)避免干擾;CPU與(yu)存儲之間的(de)(de)高速(su)總(zong)線(xian)(xian),相(xiang)當(dang)于電(dian)(dian)(dian)梯(ti),各層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)之間的(de)(de)通(tong)孔(kong)相(xiang)當(dang)于電(dian)(dian)(dian)梯(ti)間……
集成(cheng)電(dian)(dian)路或稱微電(dian)(dian)路(microcircuit)、微芯片(pian)(microchip)、芯片(pian)(chip)在(zai)電(dian)(dian)子學中(zhong)是一種把(ba)電(dian)(dian)路(主要包(bao)括(kuo)半(ban)導(dao)體(ti)裝(zhuang)置,也(ye)包(bao)括(kuo)被動元件等)小型化的方式,并通常制造在(zai)半(ban)導(dao)體(ti)晶圓表面上。
前(qian)述(shu)將電路(lu)制造在(zai)半導體(ti)芯片(pian)表面上的(de)集成(cheng)電路(lu)又稱薄膜(thin-film)集成(cheng)電路(lu)。另有一種厚(hou)膜(thick-film)混成(cheng)集成(cheng)電路(lu)(hybrid integrated circuit)是由獨(du)立半導體(ti)設備和被(bei)動(dong)元件(jian),集成(cheng)到襯(chen)底或線路(lu)板所構成(cheng)的(de)小型化電路(lu)。
本文(wen)是關于單片(monolithic)集成電(dian)(dian)路,即薄膜集成電(dian)(dian)路。
集成(cheng)(cheng)電路(lu)具(ju)有體(ti)積小,重量輕,引出線(xian)和焊接點少(shao),壽(shou)命長,可(ke)(ke)(ke)靠性高,性能好等優點,同時(shi)成(cheng)(cheng)本(ben)低,便(bian)于大規模生產(chan)。它不僅在工、民(min)用(yong)電子設(she)備如收錄機、電視機、計算機等方面得(de)(de)到廣泛的應(ying)用(yong),同時(shi)在軍事、通訊、遙(yao)控等方面也(ye)得(de)(de)到廣泛的應(ying)用(yong)。用(yong)集成(cheng)(cheng)電路(lu)來裝(zhuang)配電子設(she)備,其裝(zhuang)配密度比(bi)晶體(ti)管可(ke)(ke)(ke)提(ti)(ti)高幾十倍(bei)至幾千倍(bei),設(she)備的穩定工作(zuo)時(shi)間也(ye)可(ke)(ke)(ke)大大提(ti)(ti)高。
集成電路,又稱為(wei)IC,按其功(gong)能、結構的不同,可以(yi)分為(wei)模擬集成電路、數字(zi)集成電路和數/模混合集成電路三(san)大類。
模擬集成電路又稱線性電路,用(yong)來產生(sheng)(sheng)、放(fang)大和(he)處(chu)(chu)理各(ge)種(zhong)模擬信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)(指幅度隨時(shi)間(jian)變化的(de)(de)(de)(de)信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)。例如半導體收音機(ji)的(de)(de)(de)(de)音頻(pin)信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)、錄放(fang)機(ji)的(de)(de)(de)(de)磁帶信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)等),其輸(shu)入信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)和(he)輸(shu)出信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)成比例關系。而數字集成電路用(yong)來產生(sheng)(sheng)、放(fang)大和(he)處(chu)(chu)理各(ge)種(zhong)數字信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)(指在時(shi)間(jian)上(shang)和(he)幅度上(shang)離散取值的(de)(de)(de)(de)信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)。例如5G手機(ji)、數碼(ma)相機(ji)、電腦CPU、數字電視的(de)(de)(de)(de)邏輯控(kong)制和(he)重放(fang)的(de)(de)(de)(de)音頻(pin)信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao)和(he)視頻(pin)信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)(hao))。
集成(cheng)電(dian)(dian)路按制(zhi)作工藝(yi)可分為半導體集成(cheng)電(dian)(dian)路和(he)膜集成(cheng)電(dian)(dian)路。
膜集(ji)成(cheng)(cheng)電(dian)路(lu)(lu)又(you)分類厚膜集(ji)成(cheng)(cheng)電(dian)路(lu)(lu)和薄(bo)膜集(ji)成(cheng)(cheng)電(dian)路(lu)(lu)。
集成電路按集成度高低的不同可分(fen)為:
SSIC 小規(gui)模集成電(dian)路(lu)(Small Scale Integrated circuits)
MSIC 中規模集成電路(Medium Scale Integrated circuits)
LSIC 大規模集成電(dian)路(lu)(Large Scale Integrated circuits)
VLSIC 超大規(gui)模(mo)集(ji)成(cheng)電路(Very Large Scale Integrated circuits)
ULSIC特大規模集成電路(Ultra Large Scale Integrated circuits)
GSIC 巨大規模集成電路(lu)也(ye)被稱作極大規模集成電路(lu)或超特大規模集成電路(lu)(Giga Scale Integration)。
集成(cheng)電(dian)路按導電(dian)類型可(ke)分(fen)為(wei)雙極型集成(cheng)電(dian)路和單極型集成(cheng)電(dian)路,他們都(dou)是數字集成(cheng)電(dian)路。
雙極型集成(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路的制(zhi)作工(gong)(gong)藝(yi)復雜,功(gong)耗(hao)較(jiao)大(da),代表(biao)集成(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路有TTL、ECL、HTL、LST-TL、STTL等類型。單(dan)極型集成(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路的制(zhi)作工(gong)(gong)藝(yi)簡單(dan),功(gong)耗(hao)也較(jiao)低,易于制(zhi)成(cheng)(cheng)大(da)規模集成(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路,代表(biao)集成(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路有CMOS、NMOS、PMOS等類型。
集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電路(lu)(lu)(lu)按(an)用(yong)途可分為電視機用(yong)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電路(lu)(lu)(lu)、音響用(yong)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電路(lu)(lu)(lu)、影碟機用(yong)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電路(lu)(lu)(lu)、錄(lu)像機用(yong)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電路(lu)(lu)(lu)、電腦(微機)用(yong)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電路(lu)(lu)(lu)、電子琴用(yong)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電路(lu)(lu)(lu)、通信用(yong)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電路(lu)(lu)(lu)、照相(xiang)機用(yong)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電路(lu)(lu)(lu)、遙控(kong)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電路(lu)(lu)(lu)、語(yu)言集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電路(lu)(lu)(lu)、報警器用(yong)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電路(lu)(lu)(lu)及各(ge)種(zhong)專用(yong)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電路(lu)(lu)(lu)。
1.電(dian)(dian)視機用(yong)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)包括行、場掃描(miao)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)、中放集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)、伴音(yin)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)、彩(cai)色解碼(ma)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)、AV/TV轉換集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)、開關電(dian)(dian)源(yuan)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)、遙控(kong)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)、麗音(yin)解碼(ma)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)、畫(hua)中畫(hua)處理集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)、微(wei)處理器(qi)(CPU)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)、存儲器(qi)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)等。
2.音響用集成電路包括AM/FM高(gao)中頻(pin)電路、立(li)體聲解碼(ma)電路、音頻(pin)前置放(fang)大電路、音頻(pin)運算放(fang)大集成電路、音頻(pin)功率放(fang)大集成電路、環繞聲處理集成電路、電平驅動集成電路,電子音量控(kong)制集成電路、延時混響集成電路、電子開關集成電路等。
3.影碟機用集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)有(you)系統控制(zhi)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)、視頻(pin)編碼集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)、MPEG解碼集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)、音頻(pin)信(xin)(xin)號(hao)處(chu)理(li)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)、音響效果集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)、RF信(xin)(xin)號(hao)處(chu)理(li)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)、數(shu)字(zi)信(xin)(xin)號(hao)處(chu)理(li)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)、伺服集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)、電(dian)(dian)動機驅動集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)等。
4.錄像(xiang)機(ji)用集(ji)成(cheng)電(dian)路有系統控制(zhi)集(ji)成(cheng)電(dian)路、伺服(fu)集(ji)成(cheng)電(dian)路、驅動(dong)集(ji)成(cheng)電(dian)路、音(yin)頻處理集(ji)成(cheng)電(dian)路、視頻處理集(ji)成(cheng)電(dian)路。
5.計算機集成電路,包(bao)括中(zhong)央控(kong)制單元(CPU)、內存儲器、外存儲器、I/O控(kong)制電路等。
6.通信集成(cheng)電路
7.專業控制集成電(dian)路
集成(cheng)(cheng)電(dian)路(lu)按(an)應用(yong)領(ling)域可分為標(biao)準通用(yong)集成(cheng)(cheng)電(dian)路(lu)和專用(yong)集成(cheng)(cheng)電(dian)路(lu)。
集(ji)成電路按外形可分為圓形(金屬外殼晶體管封裝(zhuang)型,一般適合用于大(da)功率)、扁平(ping)型(穩(wen)定性好,體積小)和雙(shuang)列直(zhi)插型。
1947年(nian):美國貝爾實驗室的約翰·巴(ba)丁、布拉頓、肖克萊(lai)三人發(fa)明了晶(jing)體管,這是微電子技術(shu)發(fa)展(zhan)中第一(yi)個里程(cheng)碑;
1950年:結型晶體管誕生
1950年: R Ohl和肖克(ke)萊(lai)發(fa)明了離子注入工藝
1951年:場效應(ying)晶體管發(fa)明
1956年:C S Fuller發明(ming)了擴散工藝
1958年:仙(xian)童公司(si)Robert Noyce與德(de)儀公司(si)基爾比間隔(ge)數月分別發明了集成(cheng)電路,開創了世界(jie)微(wei)電子學的歷史;
1960年:H H Loor和E Castellani發明了光(guang)刻工藝
1962年:美國RCA公司研制出MOS場效應(ying)晶體管
1963年:F.M.Wanlass和C.T.Sah首次(ci)提出CMOS技術,今(jin)天,95%以上的集成電路(lu)芯片都是基于CMOS工藝(yi)
1964年:Intel摩爾(er)提(ti)出(chu)摩爾(er)定律(lv),預(yu)測晶體管(guan)集成度(du)將會(hui)每18個月增加1倍
1966年:美國RCA公司(si)研(yan)制出CMOS集(ji)(ji)成(cheng)電路,并研(yan)制出第一塊門陣列(lie)(50門),為現(xian)如今的大規模集(ji)(ji)成(cheng)電路發展奠定(ding)了堅實基礎,具有(you)里程碑意義
1967年:應用材料公司(si)(si)(Applied Materials)成(cheng)立,現已(yi)成(cheng)為全(quan)球最大的半導(dao)體(ti)設備(bei)制造公司(si)(si)
1971年:Intel推(tui)出(chu)1kb動態隨機存(cun)儲器(qi)(DRAM),標志著大規模集(ji)成電路出(chu)現
1971年:全(quan)球第一個微處理器4004由Intel公司推出,采用的是MOS工(gong)藝,這是一個里程碑式的發明(ming)
1974年:RCA公司推出第一(yi)個CMOS微處理器1802
1976年:16kb DRAM和4kb SRAM問世
1978年:64kb動態隨機存(cun)儲器誕生,不足0.5平方厘米的(de)硅片上集成(cheng)(cheng)了14萬個晶體管,標志著超(chao)大規模(mo)集成(cheng)(cheng)電路(VLSI)時代的(de)來臨
1979年:Intel推出5MHz 8088微處(chu)理(li)器,之后,IBM基于(yu)8088推出全球第一臺PC
1981年:256kb DRAM和64kb CMOS SRAM問世
1984年:日本宣布推出1Mb DRAM和256kb SRAM
1985年:80386微(wei)處理器問世(shi),20MHz
1988年(nian):16M DRAM問(wen)世,1平方(fang)厘米大小的硅片(pian)上(shang)集(ji)成有(you)3500萬(wan)個晶體管,標志著進入超大規模集(ji)成電路(VLSI)階段
1989年:1Mb DRAM進入(ru)市場
1989年:486微(wei)處理器推出,25MHz,1μm工藝,后(hou)來50MHz芯片(pian)采用(yong)0.8μm工藝
1992年:64M位隨機存儲器問世
1993年:66MHz奔騰(teng)處(chu)理器推(tui)出(chu),采用0.6μm工(gong)藝(yi)
1995年:Pentium Pro,133MHz,采用(yong)0.6-0.35μm工藝(yi);1997年:300MHz奔(ben)騰(teng)Ⅱ問世(shi),采用(yong)0.25μm工藝(yi)
1999年:奔騰Ⅲ問世,450MHz,采用(yong)0.25μm工藝(yi),后(hou)采用(yong)0.18μm工藝(yi)
2000年:1Gb RAM投放市場
2000年(nian):奔騰4問世,1.5GHz,采用0.18μm工藝
2001年(nian):Intel宣布2001年(nian)下半年(nian)采用0.13μm工(gong)藝(yi)。
2003年:奔騰4E系列(lie)推出,采用90nm工藝。
2005年:intel酷(ku)睿2系列上市,采用65nm工藝(yi)。
2007年:基于全新45納米(mi)High-K工藝的intel酷睿2E7/E8/E9上市。
2009年:intel酷(ku)睿i系列(lie)全新(xin)推出,創紀錄采用了領先的32納(na)米工(gong)藝,并(bing)且下一代22納(na)米工(gong)藝正在研發。
我國(guo)集成(cheng)電路(lu)產(chan)業誕生于六十年代,共(gong)經歷了(le)三個發(fa)展階段(duan):
1965年-1978年:以計(ji)算機和軍工(gong)(gong)配(pei)套為目標(biao),以開發邏輯電(dian)路為主要產(chan)品,初步建(jian)立集成電(dian)路工(gong)(gong)業(ye)基礎及相關設備、儀器(qi)、材料(liao)的配(pei)套條件
1978年-1990年:主要引進美(mei)國二手(shou)設備,改(gai)善集成電(dian)路(lu)裝備水平,在“治散治亂”的同時(shi),以消費類整機作(zuo)為配套重點,較(jiao)好地解決了彩電(dian)集成電(dian)路(lu)的國產化
1990年(nian)-2000年(nian):以908工程(cheng)、909工程(cheng)為(wei)重(zhong)點,以CAD為(wei)突破(po)口,抓好科技攻(gong)關和北方(fang)科研開發基地的建設,為(wei)信息產業(ye)服務,集(ji)成電路行業(ye)取得(de)了新(xin)的發展。
集(ji)(ji)成電路(lu)產(chan)業是對集(ji)(ji)成電路(lu)產(chan)業鏈各環(huan)節(jie)市場(chang)(chang)(chang)銷售(shou)額(e)的總體描述,它不僅僅包(bao)含集(ji)(ji)成電路(lu)市場(chang)(chang)(chang),也包(bao)括(kuo)IP核市場(chang)(chang)(chang)、EDA市場(chang)(chang)(chang)、芯(xin)片代工市場(chang)(chang)(chang)、封測(ce)市場(chang)(chang)(chang),甚至延伸至設備(bei)、材(cai)料市場(chang)(chang)(chang)。
集(ji)成電(dian)路(lu)產(chan)(chan)(chan)業(ye)不(bu)再依(yi)賴CPU、存儲器等單(dan)一器件發展(zhan),移(yi)動互聯(lian)、三(san)網(wang)融合(he)、多(duo)屏互動、智(zhi)能終端帶來了多(duo)重市(shi)(shi)場(chang)空間(jian),商業(ye)模(mo)式不(bu)斷創新為市(shi)(shi)場(chang)注入新活(huo)力。目前我國集(ji)成電(dian)路(lu)產(chan)(chan)(chan)業(ye)已具(ju)備一定(ding)基(ji)礎,多(duo)年來我國集(ji)成電(dian)路(lu)產(chan)(chan)(chan)業(ye)所(suo)聚集(ji)的(de)技術創新活(huo)力、市(shi)(shi)場(chang)拓展(zhan)能力、資源(yuan)整(zheng)合(he)動力以及廣闊的(de)市(shi)(shi)場(chang)潛力,為產(chan)(chan)(chan)業(ye)在未來5年~10年實現快(kuai)速發展(zhan)、邁上新的(de)臺階奠定(ding)了基(ji)礎。
1、檢測前要了解(jie)集成(cheng)電(dian)路及其相關(guan)電(dian)路的工作原理(li)
檢查和修(xiu)理集(ji)成電(dian)路前首先要(yao)熟悉所用集(ji)成電(dian)路的功能(neng)、內部電(dian)路、主要(yao)電(dian)氣參數、各引腳的作(zuo)用以及(ji)引腳的正常電(dian)壓、波形與外圍元件(jian)組成電(dian)路的工作(zuo)原理。
2、測試(shi)避免造成(cheng)引腳間短路
電(dian)(dian)壓測(ce)量或(huo)用示波器探頭(tou)測(ce)試波形時(shi),避免造成引腳間(jian)短路,最(zui)好在與引腳直(zhi)接連(lian)通的(de)外(wai)圍印刷電(dian)(dian)路上(shang)進行測(ce)量。任(ren)何瞬(shun)間(jian)的(de)短路都容易損壞(huai)集成電(dian)(dian)路,尤其在測(ce)試扁(bian)平(ping)型(xing)封(feng)裝(zhuang)的(de)CMOS集成電(dian)(dian)路時(shi)更(geng)要加倍小心。
3、嚴(yan)禁在無(wu)隔離(li)變壓器的情況下,用已接地的測試設(she)備去接觸(chu)底板帶(dai)電(dian)(dian)的電(dian)(dian)視(shi)、音(yin)響、錄像等設(she)備
嚴(yan)禁用外殼(ke)已接地的(de)儀(yi)器(qi)(qi)設備直接測試無電(dian)(dian)源(yuan)隔離(li)變壓(ya)器(qi)(qi)的(de)電(dian)(dian)視、音響、錄像(xiang)等設備。雖(sui)然一般的(de)收錄機(ji)都(dou)具有電(dian)(dian)源(yuan)變壓(ya)器(qi)(qi),當接觸到(dao)較特殊的(de)尤(you)其是(shi)輸出(chu)功率(lv)較大或對(dui)采(cai)用的(de)電(dian)(dian)源(yuan)性質(zhi)不太了解的(de)電(dian)(dian)視或音響設備時,首先(xian)要弄清該機(ji)底(di)盤是(shi)否帶(dai)電(dian)(dian),否則(ze)極(ji)易(yi)與(yu)底(di)板帶(dai)電(dian)(dian)的(de)電(dian)(dian)視、音響等設備造成電(dian)(dian)源(yuan)短路,波及(ji)集(ji)成電(dian)(dian)路,造成故障的(de)進一步擴大。
4、要注意電烙鐵的絕(jue)緣(yuan)性能
不允(yun)許帶(dai)電(dian)使用(yong)(yong)烙(luo)鐵(tie)焊(han)接,要確認烙(luo)鐵(tie)不帶(dai)電(dian),最好把(ba)烙(luo)鐵(tie)的外殼接地,對MOS電(dian)路更應小心,能采(cai)用(yong)(yong)6~8V的低壓電(dian)烙(luo)鐵(tie)就更安全。
5、要保(bao)證(zheng)焊接質量
焊接時確實焊牢,焊錫的(de)(de)(de)堆(dui)積、氣(qi)孔容(rong)易造成虛焊。焊接時間一(yi)般不超(chao)過3秒鐘,烙鐵的(de)(de)(de)功率應用內熱式25W左右。已(yi)焊接好的(de)(de)(de)集成電路要仔細查看,最(zui)好用歐姆(mu)表(biao)測(ce)量各引腳(jiao)間有否短路,確認無(wu)焊錫粘連現(xian)象(xiang)再接通電源。
6、不要(yao)輕易斷定(ding)集成(cheng)電路的損壞
不(bu)要輕易地判(pan)斷集成(cheng)電路(lu)(lu)已損壞。因為(wei)集成(cheng)電路(lu)(lu)絕大多(duo)數為(wei)直接(jie)耦(ou)合,一(yi)旦某一(yi)電路(lu)(lu)不(bu)正常(chang),可(ke)能會導致多(duo)處電壓變化(hua)(hua),而(er)這些變化(hua)(hua)不(bu)一(yi)定(ding)是集成(cheng)電路(lu)(lu)損壞引起的(de),另(ling)外在(zai)有(you)些情況下測(ce)得各引腳電壓與正常(chang)值相符或接(jie)近時,也不(bu)一(yi)定(ding)都能說明集成(cheng)電路(lu)(lu)就是好的(de)。因為(wei)有(you)些軟故障(zhang)不(bu)會引起直流電壓的(de)變化(hua)(hua)。
7、測試儀(yi)表內阻要大
測量(liang)集(ji)成(cheng)電路引(yin)腳(jiao)直(zhi)流電壓時,應(ying)選用表(biao)頭內阻大(da)于(yu)20KΩ/V的萬用表(biao),否(fou)則對(dui)某些(xie)引(yin)腳(jiao)電壓會有較大(da)的測量(liang)誤差(cha)。
8、要注意(yi)功率(lv)集成(cheng)電(dian)路的散熱(re)
功(gong)率集成(cheng)電路應散熱(re)良好,不允許不帶(dai)散熱(re)器而處于大功(gong)率的狀態下工(gong)作。
9、引線要合理
如需要(yao)加(jia)接外(wai)圍元件(jian)代替(ti)集成(cheng)電路內部(bu)已損壞部(bu)分,應選用小(xiao)型(xing)元器件(jian),且(qie)接線(xian)要(yao)合理以免造(zao)成(cheng)不必要(yao)的寄生耦合,尤其是要(yao)處理好音頻功放集成(cheng)電路和前置放大電路之間的接地端。
例如(ru): 肖特基(ji)4輸入與非門(men) CT54S20MD
C—符(fu)合國家標準
T—TTL電路
54S20—肖特基(ji)雙4輸入(ru)與(yu)非門
M—‐55~125℃
D—多(duo)層陶瓷雙列直插封裝
1、BGA
(ball grid array)
球(qiu)(qiu)形(xing)觸點陣(zhen)(zhen)列,表(biao)面貼(tie)裝(zhuang)型封(feng)(feng)裝(zhuang)之一。在印刷基板的背面按(an)陣(zhen)(zhen)列方式制作出(chu)球(qiu)(qiu)形(xing)凸點用以代替(ti)引(yin)(yin)(yin)(yin)腳(jiao)(jiao),在印刷基板的正(zheng)面裝(zhuang)配LSI芯片(pian),然(ran)后(hou)用模壓樹脂或灌封(feng)(feng)方法(fa)進行密封(feng)(feng)。也稱(cheng)為(wei)凸點陣(zhen)(zhen)列載體(PAC)。引(yin)(yin)(yin)(yin)腳(jiao)(jiao)可(ke)超過200,是多引(yin)(yin)(yin)(yin)腳(jiao)(jiao)LSI用的一種封(feng)(feng)裝(zhuang)。封(feng)(feng)裝(zhuang)本體也可(ke)做(zuo)得比QFP(四側引(yin)(yin)(yin)(yin)腳(jiao)(jiao)扁平封(feng)(feng)裝(zhuang))小。例(li)如,引(yin)(yin)(yin)(yin)腳(jiao)(jiao)中心距(ju)為(wei)1.5mm的360引(yin)(yin)(yin)(yin)腳(jiao)(jiao)BGA僅為(wei)31mm見(jian)方;而引(yin)(yin)(yin)(yin)腳(jiao)(jiao)中心距(ju)為(wei)0.5mm的304引(yin)(yin)(yin)(yin)腳(jiao)(jiao)QFP為(wei)40mm見(jian)方。而且BGA不用擔心QFP那樣的引(yin)(yin)(yin)(yin)腳(jiao)(jiao)變形(xing)問題(ti)(見(jian)有(you)圖所示)。
2、BQFP
(quad flat package with bumper)
帶緩沖墊的四(si)側(ce)引(yin)腳(jiao)扁平封(feng)(feng)裝。QFP封(feng)(feng)裝之一,在封(feng)(feng)裝本體(ti)的四(si)個角設置突起(緩沖墊)以防止(zhi)在運送過程中引(yin)腳(jiao)發生彎曲變形。美(mei)國半(ban)導(dao)體(ti)廠家(jia)主要在微處理(li)器和ASIC等電(dian)路(lu)中采用此封(feng)(feng)裝。引(yin)腳(jiao)中心距0.635mm,引(yin)腳(jiao)數從84到196左右(you)(見QFP)。
3、C-
(ceramic)
表示(shi)陶(tao)瓷(ci)(ci)封裝的記(ji)號。例如,CDIP表示(shi)的是陶(tao)瓷(ci)(ci)DIP。是在實(shi)際中經常使用的記(ji)號。
4、Cerdip
用(yong)玻(bo)璃密(mi)封(feng)的(de)陶瓷雙列(lie)直插式封(feng)裝(zhuang),用(yong)于ECL RAM,DSP(數字(zi)信號處理(li)器)等(deng)電(dian)路。帶有玻(bo)璃窗(chuang)口(kou)的(de)Cerdip用(yong)于紫外線擦除型EPROM以及(ji)內部帶有EPROM的(de)微機電(dian)路等(deng)。引(yin)腳中心距(ju)2.54mm,引(yin)腳數從8到(dao)42。在日本,此封(feng)裝(zhuang)表示為DIP-G(G即(ji)玻(bo)璃密(mi)封(feng)的(de)意思)。
5、Cerquad
表面(mian)貼裝(zhuang)型封(feng)(feng)裝(zhuang)之一(yi),即用(yong)下密封(feng)(feng)的(de)陶(tao)瓷QFP,用(yong)于(yu)封(feng)(feng)裝(zhuang)DS等的(de)邏輯LSI電路。帶有窗口的(de)Cerquad用(yong)于(yu)封(feng)(feng)裝(zhuang)EPRO電路。散熱性(xing)比塑料QFP好,在(zai)自(zi)然(ran)空冷條件下可容許1.5~2W的(de)功率。但封(feng)(feng)裝(zhuang)成(cheng)本(ben)比塑料QFP高(gao)3~5倍。引腳(jiao)中心距有1.27mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm、0.4mm等多(duo)種規(gui)格。引腳(jiao)數從32到368。
帶引(yin)腳(jiao)的(de)(de)陶瓷芯片載(zai)體(ti),表面貼裝(zhuang)型(xing)封裝(zhuang)之一(yi),引(yin)腳(jiao)從封裝(zhuang)的(de)(de)四個側面引(yin)出,呈丁字形。帶有窗口的(de)(de)用于封裝(zhuang)紫外(wai)線擦除型(xing)EPROM以及帶有EPROM的(de)(de)微機電路等(deng)。此封裝(zhuang)也(ye)稱為(wei)QFJ、QFJ-G(見(jian)QFJ)。
6、COB
(chip on board)
板(ban)上芯(xin)(xin)片(pian)封裝(zhuang)(zhuang),是(shi)裸芯(xin)(xin)片(pian)貼(tie)裝(zhuang)(zhuang)技術之(zhi)一,半導(dao)體芯(xin)(xin)片(pian)交接貼(tie)裝(zhuang)(zhuang)在(zai)印刷(shua)線路(lu)板(ban)上,芯(xin)(xin)片(pian)與(yu)基(ji)板(ban)的(de)電氣連接用引線縫(feng)合(he)方法實現,芯(xin)(xin)片(pian)與(yu)基(ji)板(ban)的(de)電氣連接用引線縫(feng)合(he)方法實現,并用樹脂覆蓋以確(que)保(bao)可靠性。雖然COB是(shi)最簡單的(de)裸芯(xin)(xin)片(pian)貼(tie)裝(zhuang)(zhuang)技術,但它的(de)封裝(zhuang)(zhuang)密度遠不(bu)如(ru)TAB和倒片(pian)焊技術。
7、DFP
(dual flat package)
雙(shuang)側引腳(jiao)扁平封裝。是(shi)SOP的(de)別稱(見SOP)。以前(qian)曾有此稱法,80年代后期(qi)已基本(ben)上不用(yong)。
8、DIC
(dual in-line ceramic package)
陶瓷(ci)DIP(含玻璃密封)的別稱(見DIP).
9、DIL
(dual in-line)
DIP 的(de)別稱(見DIP)。歐洲(zhou)半導(dao)體廠(chang)家多用此名稱。
10、DIP
(dual in-line package)
雙列直插式封(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)。插裝(zhuang)(zhuang)型封(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)之一,引(yin)腳(jiao)從封(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)兩(liang)側引(yin)出,封(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)材料有塑料和(he)陶瓷兩(liang)種。DIP是最普及(ji)的(de)插裝(zhuang)(zhuang)型封(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang),應用范(fan)圍包括(kuo)標準邏輯IC,存貯器(qi)LSI,微(wei)機電(dian)路(lu)等。引(yin)腳(jiao)中心距2.54mm,引(yin)腳(jiao)數(shu)從6到64。封(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)寬(kuan)度(du)通常為(wei)15.2mm。有的(de)把寬(kuan)度(du)為(wei)7.52mm 和(he)10.16mm 的(de)封(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)分(fen)(fen)別稱(cheng)(cheng)為(wei)skinny DIP 和(he)slim DIP(窄體型DIP)。但多數(shu)情況下并不加區(qu)分(fen)(fen),只簡單地統(tong)稱(cheng)(cheng)為(wei)DIP。另外(wai),用低熔點玻(bo)璃密封(feng)(feng)的(de)陶瓷DIP也稱(cheng)(cheng)為(wei)cerdip(見cerdip)。
11、DSO
(dual small out-lint)
雙側引(yin)腳小外形封裝(zhuang)。SOP的(de)別稱(見SOP)。部分半導(dao)體廠家(jia)采用此名稱。
12、DICP
(dual tape carrier package)
雙側(ce)引(yin)(yin)腳帶載封(feng)裝。TCP(帶載封(feng)裝)之一(yi)。引(yin)(yin)腳制(zhi)作在絕緣帶上并從封(feng)裝兩(liang)側(ce)引(yin)(yin)出(chu)。由(you)于利用(yong)的是TAB(自動帶載焊(han)接)技術,封(feng)裝外形非常薄。常用(yong)于液晶顯示(shi)驅動LSI,但多數為定(ding)制(zhi)品。另(ling)外,0.5mm厚的存儲器LSI簿(bu)形封(feng)裝正處于開發階(jie)段。在日本(ben),按(an)照EIAJ(日本(ben)電子機(ji) 械工 業(ye))會標準規定(ding),將DICP 命名為DTP。
13、DIP
(dual tape carrier package)
同上(shang)。日本電子機械(xie)工業會標準(zhun)對(dui)DTCP 的命名(見(jian)DTCP)。
14、FP
(flat package)
扁平(ping)封(feng)裝(zhuang)。表面貼裝(zhuang)型封(feng)裝(zhuang)之一。QFP或SOP(見QFP和(he)SOP)的別稱。部分半導體廠家(jia)采(cai)用此名稱。
15、flip-chip
倒焊芯(xin)片(pian)。裸芯(xin)片(pian)封裝技(ji)術之一,在(zai)LSI芯(xin)片(pian)的(de)(de)電極(ji)區制作好金屬凸點,然后把(ba)金屬凸點與(yu)印刷基(ji)(ji)板上的(de)(de)電極(ji)區進行壓(ya)焊連(lian)(lian)接(jie)。封裝的(de)(de)占有面積基(ji)(ji)本(ben)(ben)上與(yu)芯(xin)片(pian)尺寸相(xiang)同。是所有封裝技(ji)術中體積最小、最薄的(de)(de)一種(zhong)。但如果基(ji)(ji)板的(de)(de)熱(re)膨(peng)脹(zhang)系(xi)數與(yu)LSI芯(xin)片(pian)不(bu)同,就(jiu)會在(zai)接(jie)合(he)處產(chan)生反應,從而(er)影響連(lian)(lian)接(jie)的(de)(de)可靠性。因(yin)此(ci)必須(xu)用(yong)樹(shu)脂來加固LSI芯(xin)片(pian),并使用(yong)熱(re)膨(peng)脹(zhang)系(xi)數基(ji)(ji)本(ben)(ben)相(xiang)同的(de)(de)基(ji)(ji)板材料。
16、FQFP
(fine pitch quad flat package)
小引(yin)腳中心距QFP。通常指(zhi)引(yin)腳中心距小于0.65mm的QFP(見QFP)。部(bu)分導導體廠家采用(yong)此名稱(cheng)。
17、CPAC
(globe top pad array carrier)
美國Motorola 公司對(dui)BGA 的別(bie)稱(見(jian)BGA)。
18、CQFP
(quad fiat package with guard ring)
帶保(bao)護(hu)環(huan)的(de)四(si)側(ce)引腳扁平封裝(zhuang)。塑料QFP之一,引腳用(yong)樹脂(zhi)保(bao)護(hu)環(huan)掩(yan)蔽,以(yi)防止(zhi)彎曲變形。在(zai)把LSI組裝(zhuang)在(zai)印(yin)刷基(ji)板上之前,從保(bao)護(hu)環(huan)處切斷引腳并(bing)使其成為海鷗(ou)翼狀(L形狀)。這種封裝(zhuang)在(zai)美國(guo)Motorola公司已(yi)批量生產(chan)。引腳中(zhong)心距0.5mm,引腳數最多為208左右。
19、H-
(with heat sink)
表(biao)示帶散熱器的標記(ji)。例如,HSOP表(biao)示帶散熱器的SOP。
20、pin grid array
(surface mount type)
表面貼裝(zhuang)(zhuang)型(xing)PGA。通常(chang)PGA為(wei)插(cha)裝(zhuang)(zhuang)型(xing)封(feng)裝(zhuang)(zhuang),引(yin)腳長(chang)(chang)約3.4mm。表面貼裝(zhuang)(zhuang)型(xing)PGA在封(feng)裝(zhuang)(zhuang)的(de)底面有陳列狀的(de)引(yin)腳,其長(chang)(chang)度從(cong)1.5mm到2.0mm。貼裝(zhuang)(zhuang)采用(yong)與印刷(shua)基板碰焊的(de)方法,因而也稱為(wei)碰焊PGA。因為(wei)引(yin)腳中心距只(zhi)有1.27mm,比(bi)插(cha)裝(zhuang)(zhuang)型(xing)PGA小(xiao)一半,所(suo)以封(feng)裝(zhuang)(zhuang)本體可(ke)制(zhi)作得不怎么大,而引(yin)腳數(shu)比(bi)插(cha)裝(zhuang)(zhuang)型(xing)多(250~528),是大規(gui)模邏輯LSI用(yong)的(de)封(feng)裝(zhuang)(zhuang)。封(feng)裝(zhuang)(zhuang)的(de)基材有多層陶瓷(ci)基板和玻璃環氧樹脂印刷(shua)基數(shu)。以多層陶瓷(ci)基材制(zhi)作封(feng)裝(zhuang)(zhuang)已(yi)經實(shi)用(yong)化。
21、JLCC
(J-leaded chip carrier)
J形引腳芯片載(zai)體。指帶窗口CLCC和(he)帶窗口的(de)陶(tao)瓷QFJ的(de)別稱(見(jian)CLCC和(he)QFJ)。部分(fen)半導體廠家采用的(de)名(ming)稱。
22、LCC
(Leadless chip carrier)
無引(yin)腳(jiao)芯片載(zai)體。指陶(tao)瓷基板的四(si)個(ge)側面(mian)只有電(dian)極接觸(chu)而無引(yin)腳(jiao)的表面(mian)貼裝(zhuang)(zhuang)型封裝(zhuang)(zhuang)。是高速和(he)高頻IC用封裝(zhuang)(zhuang),也稱(cheng)為陶(tao)瓷QFN或QFN-C(見QFN)。
23、LGA
(land grid array)
觸點陳(chen)列(lie)封裝(zhuang)。即在(zai)底面制作有(you)(you)(you)陣列(lie)狀態坦電極觸點的(de)封裝(zhuang)。裝(zhuang)配時(shi)插(cha)入(ru)插(cha)座即可。現已實用(yong)的(de)有(you)(you)(you)227觸點(1.27mm中心(xin)距)和447觸點(2.54mm中心(xin)距)的(de)陶(tao)瓷LGA,應用(yong)于高速(su)邏輯LSI電路。LGA與QFP相比,能夠以比較小的(de)封裝(zhuang)容納更多的(de)輸入(ru)輸出引(yin)腳。另(ling)外,由(you)于引(yin)線的(de)阻抗小,對于高速(su)LSI是很適(shi)用(yong)的(de)。但(dan)由(you)于插(cha)座制作復雜(za),成本(ben)高,90年代基本(ben)上不怎么使(shi)用(yong)。預計今后對其需(xu)求會有(you)(you)(you)所增加。
24、LOC
(lead on chip)
芯(xin)(xin)片上(shang)引線(xian)封裝。LSI封裝技術之一(yi),引線(xian)框架(jia)的前端處于芯(xin)(xin)片上(shang)方的一(yi)種結(jie)構(gou),芯(xin)(xin)片的中心附近(jin)制作有凸(tu)焊點,用引線(xian)縫合(he)進(jin)行電氣(qi)連接。與原來把引線(xian)框架(jia)布置(zhi)在芯(xin)(xin)片側面(mian)附近(jin)的結(jie)構(gou)相(xiang)比(bi),在相(xiang)同大小的封裝中容納的芯(xin)(xin)片達1mm左右寬度。
25、LQFP
(low profile quad flat package)
薄(bo)型QFP。指(zhi)封裝本(ben)體厚(hou)度為1.4mm的(de)(de)QFP,是(shi)日本(ben)電子機械工(gong)業會根據制定的(de)(de)新QFP外形規格所用的(de)(de)名(ming)稱。
26、L-QUAD
陶瓷QFP之一。封(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)基(ji)板用氮化鋁(lv),基(ji)導(dao)熱(re)率比氧(yang)化鋁(lv)高7~8倍,具有較好的(de)(de)散熱(re)性。封(feng)(feng)(feng)裝(zhuang)的(de)(de)框架(jia)用氧(yang)化鋁(lv),芯片用灌(guan)封(feng)(feng)(feng)法密封(feng)(feng)(feng),從(cong)而抑制(zhi)了(le)成本。是為邏(luo)輯LSI開發(fa)的(de)(de)一種封(feng)(feng)(feng)裝(zhuang),在自然空(kong)冷條件下可容許W3的(de)(de)功(gong)率。現已開發(fa)出了(le)208引腳(0.5mm中心(xin)距(ju))和160引腳(0.65mm中心(xin)距(ju))的(de)(de)LSI邏(luo)輯用封(feng)(feng)(feng)裝(zhuang),并于1993年10月(yue)開始投(tou)入(ru)批(pi)量(liang)生產。
27、MCM
(multi-chip module)
多(duo)芯片(pian)組件。將多(duo)塊半導體裸芯片(pian)組裝在(zai)一(yi)塊布線基板上的(de)一(yi)種封(feng)裝。根據(ju)基板材料可分為MCM-L,MCM-C和MCM-D三大類。MCM-L是(shi)使用通常的(de)玻(bo)璃環(huan)氧樹脂多(duo)層(ceng)印(yin)刷(shua)基板的(de)組件。布線密度(du)不怎么高,成本(ben)較(jiao)低。MCM-C是(shi)用厚(hou)膜技術形(xing)成多(duo)層(ceng)布線,以陶瓷(氧化鋁或(huo)玻(bo)璃陶瓷)作(zuo)為基板的(de)組件,與使用多(duo)層(ceng)陶瓷基板的(de)厚(hou)膜混(hun)合IC類似。兩者(zhe)無明顯(xian)差別(bie)。布線密度(du)高于MCM-L。
MCM-D是用薄膜(mo)技術形成多層布(bu)(bu)線(xian),以陶(tao)瓷(氧化鋁或氮化鋁)或Si、Al作為基板的組(zu)件(jian)(jian)。布(bu)(bu)線(xian)密(mi)謀在三種組(zu)件(jian)(jian)中(zhong)是最(zui)高的,但成本也高。
28、MFP
(mini flat package)
小形扁平封(feng)裝(zhuang)。塑料(liao)SOP或SSOP的別(bie)稱(見SOP和(he)SSOP)。部分半導體廠家采用(yong)的名(ming)稱。
29、MQFP
(metric quad flat package)
按照JEDEC(美國(guo)聯合(he)電子設(she)備委員會(hui))標準對QFP進行的(de)一種分類。指(zhi)引腳中心距(ju)為0.65mm、本(ben)體厚度(du)為3.8mm~2.0mm的(de)標準QFP(見(jian)QFP)。
30、MQUAD
(metal quad)
美(mei)國Olin公(gong)(gong)司(si)開發(fa)的一種QFP封(feng)裝(zhuang)。基板與封(feng)蓋(gai)均采用(yong)鋁材,用(yong)粘合劑密封(feng)。在自然(ran)空冷條件下(xia)可(ke)容許(xu)2.5W~2.8W的功(gong)率。日本新光電氣工業公(gong)(gong)司(si)于1993年獲得特許(xu)開始生(sheng)產。
31、MSP
(mini square package)
QFI 的(de)別稱(見QFI),在開發初期(qi)多稱為MSP。QFI是(shi)日本電(dian)子機械工業(ye)會規定的(de)名稱。
34、OPMAC(over molded pad array carrier)
模壓樹(shu)脂(zhi)密(mi)封凸點陳列載體。美國Motorola公司(si)對模壓樹(shu)脂(zhi)密(mi)封BGA采用的(de)名稱(見BGA)。
32、P-
(plastic)
表(biao)示塑(su)(su)料封(feng)裝的記(ji)號。如PDIP表(biao)示塑(su)(su)料DIP。
33、PAC
(pad array carrier)
凸點陳列載體,BGA的別稱(見BGA)。
34、PCLP
(printed circuit board leadless package)
印(yin)刷電(dian)路板無(wu)引線封裝(zhuang)。日本富士通(tong)公(gong)司(si)對(dui)塑料QFN(塑料LCC)采用的名稱(見QFN)。引
腳中心距有0.55mm和0.4mm兩種規格。
35、PFPF
(plastic flat package)
塑(su)料(liao)扁平封(feng)裝。塑(su)料(liao)QFP的別稱(cheng)(見(jian)QFP)。部(bu)分LSI廠(chang)家采(cai)用的名稱(cheng)。
36、PGA
(pin grid array)
陳列引(yin)(yin)腳封裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)。插裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)型封裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)之一,其底面(mian)的(de)(de)垂直引(yin)(yin)腳呈陳列狀(zhuang)排列。封裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)基(ji)(ji)(ji)材(cai)基(ji)(ji)(ji)本(ben)上都采(cai)用(yong)多層陶(tao)瓷基(ji)(ji)(ji)板。在未專門表示出材(cai)料(liao)名(ming)稱的(de)(de)情(qing)況下,多數為陶(tao)瓷PGA,用(yong)于(yu)高(gao)(gao)速(su)大規(gui)模邏輯LSI電路(lu)。成本(ben)較高(gao)(gao)。引(yin)(yin)腳中心距通(tong)常(chang)為2.54mm,引(yin)(yin)腳數從64 到(dao)447左右(you)。了為降(jiang)低成本(ben),封裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)基(ji)(ji)(ji)材(cai)可(ke)用(yong)玻璃環氧(yang)樹脂印刷基(ji)(ji)(ji)板代替。也有(you)64~256引(yin)(yin)腳的(de)(de)塑料(liao)PGA。另外(wai),還有(you)一種引(yin)(yin)腳中心距為1.27mm的(de)(de)短(duan)引(yin)(yin)腳表面(mian)貼裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)型PGA(碰焊PGA)。(見表面(mian)貼裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)型PGA)。
37、piggy back
馱載封裝。指(zhi)配有插(cha)座的陶瓷封裝,形關與DIP、QFP、QFN相似(si)。在開發帶有微機的設備(bei)時用于評價程(cheng)序(xu)確認操作。例如,將EPROM插(cha)入(ru)插(cha)座進行調試(shi)。這種封裝基(ji)本上都是(shi)定(ding)制品,市(shi)場上不怎么流通。
38、PLCC
(plastic leaded chip carrier)
帶引(yin)(yin)線的(de)(de)(de)塑(su)(su)料芯片載體(ti)。表面貼裝(zhuang)型(xing)封(feng)裝(zhuang)之一(yi)。引(yin)(yin)腳(jiao)從(cong)封(feng)裝(zhuang)的(de)(de)(de)四(si)個側(ce)面引(yin)(yin)出(chu),呈丁字形,是(shi)塑(su)(su)料制(zhi)品(pin)。美國(guo)德克薩斯(si)儀器(qi)公司首(shou)先在64k位DRAM和(he)256kDRAM中(zhong)采用(yong)(yong),90年代已(yi)經普(pu)及用(yong)(yong)于(yu)邏(luo)輯LSI、DLD(或程邏(luo)輯器(qi)件(jian)電路。引(yin)(yin)腳(jiao)中(zhong)心距(ju)1.27mm,引(yin)(yin)腳(jiao)數從(cong)18到84。J形引(yin)(yin)腳(jiao)不易變(bian)形,比QFP容易操(cao)作,但焊接后的(de)(de)(de)外觀檢(jian)查較為困(kun)難。PLCC與LCC(也稱QFN)相似。以前(qian),兩者的(de)(de)(de)區(qu)別僅在于(yu)前(qian)者用(yong)(yong)塑(su)(su)料,后者用(yong)(yong)陶(tao)瓷(ci)。但現(xian)在已(yi)經出(chu)現(xian)用(yong)(yong)陶(tao)瓷(ci)制(zhi)作的(de)(de)(de)J形引(yin)(yin)腳(jiao)封(feng)裝(zhuang)和(he)用(yong)(yong)塑(su)(su)料制(zhi)作的(de)(de)(de)無引(yin)(yin)腳(jiao)封(feng)裝(zhuang)(標記為塑(su)(su)料LCC、PCLP、P-LCC等(deng)),已(yi)經無法分(fen)辨。為此,日本電子機械(xie)工業(ye)會于(yu)1988年決(jue)定,把(ba)從(cong)四(si)側(ce)引(yin)(yin)出(chu)J形引(yin)(yin)腳(jiao)的(de)(de)(de)封(feng)裝(zhuang)稱為QFJ,把(ba)在四(si)側(ce)帶有電極凸點的(de)(de)(de)封(feng)裝(zhuang)稱為QFN(見QFJ和(he)QFN)。
39、P-LCC
(plastic teadless chip carrier)(plastic leaded chip currier)
有時候是(shi)塑料(liao)QFJ的別(bie)稱,有時候是(shi)QFN(塑料(liao)LCC)的別(bie)稱(見QFJ和QFN)。部分
LSI廠家(jia)用PLCC表示帶(dai)引(yin)線封裝(zhuang),用P-LCC表示無引(yin)線封裝(zhuang),以示區別。
40、QFH
(quad flat high package)
四側引腳厚體(ti)(ti)扁平封(feng)裝。塑料QFP的(de)(de)一種,為了防止(zhi)封(feng)裝本體(ti)(ti)斷裂,QFP本體(ti)(ti)制(zhi)作得(de)較厚(見QFP)。部(bu)分半導體(ti)(ti)廠家(jia)采用(yong)的(de)(de)名稱。
41、QFI
(quadflatI-leadedpackgac)
四側I形(xing)引(yin)腳(jiao)扁平封(feng)裝(zhuang)。表(biao)面(mian)(mian)貼(tie)裝(zhuang)型封(feng)裝(zhuang)之一。引(yin)腳(jiao)從(cong)封(feng)裝(zhuang)四個側面(mian)(mian)引(yin)出,向下(xia)呈I字。也稱為MSP(見(jian)MSP)。貼(tie)裝(zhuang)與(yu)印刷基板進行碰焊連接(jie)。由于(yu)引(yin)腳(jiao)無(wu)突出部分,貼(tie)裝(zhuang)占(zhan)有面(mian)(mian)積小(xiao)于(yu)QFP。日(ri)立(li)制(zhi)作所為視頻模(mo)擬(ni)IC開發并(bing)使用了(le)這種封(feng)裝(zhuang)。此(ci)外,日(ri)本的Motorola公司的PLLIC也采用了(le)此(ci)種封(feng)裝(zhuang)。引(yin)腳(jiao)中心距1.27mm,引(yin)腳(jiao)數從(cong)18于(yu)68。
42、QFJ
(quadflatJ-leadedpackage)
四(si)側(ce)J形引腳(jiao)扁平(ping)封(feng)裝(zhuang)。表面貼裝(zhuang)封(feng)裝(zhuang)之一(yi)。引腳(jiao)從封(feng)裝(zhuang)四(si)個(ge)側(ce)面引出,向下呈J字形。是日本電(dian)子機械工(gong)業會規定的名稱(cheng)。引腳(jiao)中心距1.27mm。
材(cai)料(liao)有塑料(liao)和陶(tao)瓷兩種。塑料(liao)QFJ多數情(qing)況稱為PLCC(見PLCC),用于(yu)微機、門陳列、DRAM、ASSP、OTP等(deng)電路。引腳數從18至84。
陶瓷QFJ也稱為(wei)CLCC、JLCC(見CLCC)。帶窗(chuang)口的封裝(zhuang)用于紫(zi)外線(xian)擦除型EPROM以及(ji)帶有EPROM的微機芯片電路。引(yin)腳數從32至(zhi)84。
43、QFN
(quadflatnon-leadedpackage)
集成電路
集成電路
四側(ce)無引(yin)(yin)腳扁平封(feng)裝(zhuang)。表面(mian)貼裝(zhuang)型(xing)封(feng)裝(zhuang)之一。90年(nian)代后期(qi)多稱為(wei)LCC。QFN是日本電子機械工(gong)業會規定的(de)名稱。封(feng)裝(zhuang)四側(ce)配置(zhi)有(you)(you)電極(ji)(ji)(ji)觸(chu)點,由于無引(yin)(yin)腳,貼裝(zhuang)占有(you)(you)面(mian)積比QFP小(xiao),高度比QFP低。但是,當(dang)印刷基板與封(feng)裝(zhuang)之間產生應力時,在(zai)電極(ji)(ji)(ji)接(jie)觸(chu)處就不能得到緩解。因此電極(ji)(ji)(ji)觸(chu)點難于作(zuo)到QFP的(de)引(yin)(yin)腳那樣(yang)多,一般從14到100左右(you)。材料有(you)(you)陶(tao)瓷(ci)和塑料兩(liang)種。當(dang)有(you)(you)LCC標(biao)記時基本上都是陶(tao)瓷(ci)QFN。電極(ji)(ji)(ji)觸(chu)點中心距1.27mm。
塑料QFN是以玻璃環(huan)氧樹脂(zhi)印刷基板基材的(de)一種(zhong)低成(cheng)本封裝。電極(ji)觸(chu)點中心(xin)距除1.27mm外,還有0.65mm和0.5mm兩種(zhong)。這種(zhong)封裝也稱為塑料LCC、PCLC、P-LCC等。
44、QFP
(quadflatpackage)
四側引腳扁(bian)平封(feng)裝。表面(mian)貼裝型(xing)封(feng)裝之一,引腳從(cong)四個側面(mian)引出呈海鷗翼(yi)(L)型(xing)。基材有(you)陶瓷、金屬和塑(su)(su)料(liao)三種(zhong)。從(cong)數(shu)(shu)(shu)量上看,塑(su)(su)料(liao)封(feng)裝占絕大部分。當沒有(you)特(te)別表示出材料(liao)時(shi),多(duo)數(shu)(shu)(shu)情況為塑(su)(su)料(liao)QFP。塑(su)(su)料(liao)QFP是最普及的多(duo)引腳LSI封(feng)裝。不僅用(yong)于微處理器,門陳列等數(shu)(shu)(shu)字邏輯(ji)LSI電(dian)路(lu),而且也用(yong)于VTR信號(hao)處理、音(yin)響信號(hao)處理等模擬(ni)LSI電(dian)路(lu)。引腳中(zhong)心距有(you)1.0mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm等多(duo)種(zhong)規格(ge)。0.65mm中(zhong)心距規格(ge)中(zhong)最多(duo)引腳數(shu)(shu)(shu)為304。
日本將引腳(jiao)中(zhong)心(xin)(xin)距(ju)小于0.65mm的QFP稱為QFP(FP)。但2000年(nian)后日本電子(zi)機械工業(ye)會對QFP的外形規格(ge)進(jin)行了重新(xin)評價。在引腳(jiao)中(zhong)心(xin)(xin)距(ju)上不加區(qu)別(bie),而(er)是根據封(feng)裝本體厚(hou)度分為QFP(2.0mm~3.6mm厚(hou))、LQFP(1.4mm厚(hou))和TQFP(1.0mm厚(hou))三種(zhong)。
另外(wai),有的(de)(de)(de)LSI廠(chang)家把引(yin)腳(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中心距(ju)為(wei)0.5mm的(de)(de)(de)QFP專門稱(cheng)為(wei)收縮型QFP或(huo)SQFP、VQFP。但(dan)有的(de)(de)(de)廠(chang)家把引(yin)腳(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中心距(ju)為(wei)0.65mm及0.4mm的(de)(de)(de)QFP也稱(cheng)為(wei)SQFP,至(zhi)使名稱(cheng)稍有一(yi)些混(hun)亂。QFP的(de)(de)(de)缺點(dian)是(shi),當引(yin)腳(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中心距(ju)小于0.65mm時,引(yin)腳(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)容易彎曲。為(wei)了防(fang)止引(yin)腳(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)變形(xing),現已(yi)出現了幾種改進(jin)的(de)(de)(de)QFP品種。如封(feng)裝(zhuang)(zhuang)的(de)(de)(de)四個(ge)角帶有樹(shu)指(zhi)緩沖墊的(de)(de)(de)BQFP(見BQFP);帶樹(shu)脂保護環覆蓋引(yin)腳(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)前(qian)端(duan)的(de)(de)(de)GQFP(見GQFP);在封(feng)裝(zhuang)(zhuang)本體里(li)設置測(ce)試凸(tu)點(dian)、放在防(fang)止引(yin)腳(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)變形(xing)的(de)(de)(de)專用(yong)夾具里(li)就(jiu)可進(jin)行測(ce)試的(de)(de)(de)TPQFP(見TPQFP)。在邏輯LSI方面(mian),不少開發(fa)品和高可靠品都(dou)封(feng)裝(zhuang)(zhuang)在多層陶瓷QFP里(li)。引(yin)腳(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中心距(ju)最(zui)小為(wei)0.4mm、引(yin)腳(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)數最(zui)多為(wei)348的(de)(de)(de)產品也已(yi)問世。此(ci)外(wai),也有用(yong)玻(bo)璃密封(feng)的(de)(de)(de)陶瓷QFP(見Gerqad)。
45、QFP
(FP)(QFPfinepitch)
小中(zhong)心距QFP。日本電子機械工業會標準所規定(ding)的(de)(de)名稱。指引腳中(zhong)心距為0.55mm、0.4mm、0.3mm等(deng)小于(yu)0.65mm的(de)(de)QFP(見QFP)。
46、QIC
(quadin-lineceramicpackage)
陶(tao)瓷QFP的(de)別稱(cheng)。部(bu)分(fen)半導體(ti)廠(chang)家采用的(de)名(ming)稱(cheng)(見QFP、Cerquad)。
47、QIP
(quadin-lineplasticpackage)
塑料QFP的(de)別稱(cheng)。部分半(ban)導體廠家采用的(de)名稱(cheng)(見QFP)。
48、QTCP
(quadtapecarrierpackage)
四側(ce)引(yin)腳(jiao)帶(dai)載封裝(zhuang)。TCP封裝(zhuang)之一,在(zai)絕緣(yuan)帶(dai)上形成引(yin)腳(jiao)并從(cong)封裝(zhuang)四個側(ce)面引(yin)出(chu)。是利(li)用TAB技術的薄型(xing)封裝(zhuang)(見TAB、TCP)。
49、QTP
(quadtapecarrierpackage)
四側引腳(jiao)帶載封裝(zhuang)。日本電子機械工(gong)業(ye)會于1993年4月對QTCP所制定的外形(xing)規(gui)格所用的名稱(見TCP)。
50、QUIL
(quadin-line)
QUIP的別(bie)稱(cheng)(見QUIP)。
51、QUIP
(quadin-linepackage)
四(si)列引腳(jiao)直插(cha)式封(feng)裝(zhuang)(zhuang)。引腳(jiao)從封(feng)裝(zhuang)(zhuang)兩個側(ce)面(mian)引出,每(mei)隔一根(gen)交錯向下彎曲成四(si)列。引腳(jiao)中心(xin)距1.27mm,當插(cha)入印刷基板時,插(cha)入中心(xin)距就變(bian)成2.5mm。因此可(ke)用于標準印刷線路板。是比標準DIP更小的一種封(feng)裝(zhuang)(zhuang)。日本電氣公司在(zai)臺式計算機和家電產(chan)品等(deng)的微機芯(xin)片中采(cai)用了些種封(feng)裝(zhuang)(zhuang)。材(cai)料有陶瓷和塑料兩種。引腳(jiao)數64。
52、SDIP
(shrinkdualin-linepackage)
收(shou)縮型DIP。插裝型封裝之一(yi),形(xing)狀(zhuang)與(yu)DIP相同,但引(yin)腳中心距(1.778mm)小于DIP(2.54mm),
因而(er)得此稱呼。引(yin)腳數(shu)從14到(dao)90。也有稱為SH-DIP的。材料有陶瓷(ci)和塑料兩種。
53、SH-DIP
(shrinkdualin-linepackage)
同(tong)SDIP。部分半(ban)導體廠家采(cai)用的名稱。
54、SIL
(singlein-line)
SIP的別(bie)稱(cheng)(見(jian)SIP)。歐洲(zhou)半導體廠(chang)家(jia)多采用SIL這個名稱(cheng)。
55、SIMM
(singlein-linememorymodule)
單列存(cun)貯器組件(jian)。只在(zai)(zai)印(yin)刷(shua)基(ji)板的(de)一(yi)個(ge)側(ce)面附(fu)近配有電極(ji)的(de)存(cun)貯器組件(jian)。通常指插入插座的(de)組件(jian)。標準SIMM有中心距為2.54mm的(de)30電極(ji)和中心距為1.27mm的(de)72電極(ji)兩種規格。在(zai)(zai)印(yin)刷(shua)基(ji)板的(de)單面或(huo)雙面裝(zhuang)(zhuang)有用SOJ封裝(zhuang)(zhuang)的(de)1兆位(wei)及4兆位(wei)DRAM的(de)SIMM已經(jing)在(zai)(zai)個(ge)人計算(suan)機、工作站等(deng)設(she)備中獲得廣泛(fan)應用。至少(shao)有30~40%的(de)DRAM都裝(zhuang)(zhuang)配在(zai)(zai)SIMM里。
56、SIP
(singlein-linepackage)
單列(lie)直(zhi)插式封裝(zhuang)(zhuang)。引腳從封裝(zhuang)(zhuang)一(yi)(yi)個側面引出,排列(lie)成(cheng)一(yi)(yi)條直(zhi)線。當裝(zhuang)(zhuang)配(pei)到(dao)印刷基板上時封裝(zhuang)(zhuang)呈側立狀。引腳中心距通(tong)常為2.54mm,引腳數從2至23,多數為定制(zhi)產品。封裝(zhuang)(zhuang)的(de)形(xing)狀各異。也有的(de)把(ba)形(xing)狀與ZIP相同(tong)的(de)封裝(zhuang)(zhuang)稱(cheng)為SIP。
57、SK-DIP
(skinnydualin-linepackage)
DIP的一種。指寬度為(wei)7.62mm、引腳中心距為(wei)2.54mm的窄體DIP。通常(chang)統稱為(wei)DIP(見DIP)。
58、SL-DIP
(slimdualin-linepackage)
DIP的一種。指寬度為10.16mm,引(yin)腳中心距(ju)為2.54mm的窄體(ti)DIP。通(tong)常統稱為DIP。
59、SMD
(surfacemountdevices)
表面貼裝器件。偶而,有的半導體廠家把SOP歸為SMD(見SOP)。
SOP的(de)別(bie)稱(cheng)(cheng)。世界上很多半導體廠家都采用此(ci)別(bie)稱(cheng)(cheng)。(見SOP)。
60、SOI
(smallout-lineI-leadedpackage)
I形引腳小(xiao)外型(xing)封裝(zhuang)。表面(mian)貼裝(zhuang)型(xing)封裝(zhuang)之一。引腳從封裝(zhuang)雙側引出向下呈I字形,中心距1.27mm。貼裝(zhuang)占有面(mian)積小(xiao)于SOP。日立公司在模擬(ni)IC(電機(ji)驅動(dong)用IC)中采用了此封裝(zhuang)。引腳數26。
61、SOIC
(smallout-lineintegratedcircuit)
SOP的別(bie)稱(見SOP)。國外有(you)許多半(ban)導體(ti)廠家采(cai)用此(ci)名稱。
62、SOJ
(SmallOut-LineJ-LeadedPackage)
J形引(yin)(yin)腳小外型封(feng)(feng)裝。表面貼裝型封(feng)(feng)裝之一。引(yin)(yin)腳從封(feng)(feng)裝兩(liang)側引(yin)(yin)出向下呈J字形,故(gu)此得名(ming)。通常為塑料制品(pin),多數(shu)用于DRAM和(he)SRAM等存儲(chu)器LSI電路,但絕大部分(fen)是DRAM。用SOJ封(feng)(feng)裝的DRAM器件很多都裝配(pei)在SIMM上。引(yin)(yin)腳中心距1.27mm,引(yin)(yin)腳數(shu)從20至40(見SIMM)。
63、SQL
(SmallOut-LineL-leadedpackage)
按照JEDEC(美國聯合(he)電子設備工程(cheng)委員會)標準對SOP所采(cai)用的名稱(cheng)(見SOP)。
64、SONF
(SmallOut-LineNon-Fin)
無(wu)散(san)熱片的(de)SOP。與通常的(de)SOP相同。為了在(zai)功率IC封裝中(zhong)表示無(wu)散(san)熱片的(de)區別,有意增添了NF(non-fin)標記。部分半導體廠家(jia)采用(yong)的(de)名稱(見SOP)。
65、SOP
(smallOut-Linepackage)
小外(wai)形(xing)封(feng)(feng)(feng)裝。表(biao)面(mian)貼裝型封(feng)(feng)(feng)裝之一,引腳從(cong)封(feng)(feng)(feng)裝兩側引出呈海(hai)鷗翼狀(L字形(xing))。材(cai)料(liao)有塑料(liao)和陶(tao)瓷兩種。另外(wai)也叫SOL和DFP。
SOP除了用(yong)于存儲器LSI外,也廣(guang)泛用(yong)于規模不太大的(de)ASSP等電路。在輸入輸出端子(zi)不超過10~40的(de)領(ling)域,SOP是(shi)普及最廣(guang)的(de)表(biao)面貼裝封裝。引腳中心距(ju)1.27mm,引腳數(shu)從(cong)8~44。
另外,引腳(jiao)中心(xin)距小于1.27mm的(de)SOP也(ye)稱為SSOP;裝配(pei)高度不到1.27mm的(de)SOP也(ye)稱為TSOP(見SSOP、TSOP)。還有(you)一種帶有(you)散(san)熱片(pian)的(de)SOP。
66、SOW
(SmallOutlinePackage(Wide-Jype))
寬體SOP。部分半導體廠家采用的名稱。
制造
從(cong)1930年代開始,元素(su)周期表中(zhong)的(de)(de)化學元素(su)中(zhong)的(de)(de)半導體被研(yan)究(jiu)者如(ru)貝爾實驗室的(de)(de)WilliamShockley認(ren)為是固(gu)態真空管的(de)(de)最(zui)可能的(de)(de)原料。從(cong)氧(yang)化銅(tong)到(dao)鍺(zang),再到(dao)硅,原料在1940到(dao)1950年代被系統的(de)(de)研(yan)究(jiu)。今天,盡管元素(su)周期表的(de)(de)一些III-V價化合物如(ru)砷化鎵應用于特殊用途(tu)如(ru):發光(guang)二極管,激光(guang),太陽能電(dian)池和最(zui)高速集成(cheng)電(dian)路,單(dan)晶硅成(cheng)為集成(cheng)電(dian)路主流的(de)(de)基層。創造無缺陷晶體的(de)(de)方法用去(qu)了數十(shi)年的(de)(de)時間。
半(ban)導體IC制程,包括以下步驟,并重復使用:
黃光(微影)
蝕刻
薄膜
擴散
CMP
使用單晶硅晶圓(或III-V族(zu),如砷化(hua)鎵(jia))用作基層。然后(hou)使用微(wei)影、擴散、CMP等技(ji)術(shu)制成MOSFET或BJT等組(zu)件(jian),然后(hou)利用微(wei)影、薄膜、和CMP技(ji)術(shu)制成導(dao)線(xian)(xian),如此便完成芯片制作。因產品(pin)性能需求及成本考量(liang),導(dao)線(xian)(xian)可分為鋁(lv)制程(cheng)和銅(tong)制程(cheng)。
IC由(you)(you)很(hen)多重疊的(de)(de)層(ceng)(ceng)(ceng)組成,每層(ceng)(ceng)(ceng)由(you)(you)圖像技術(shu)定(ding)義(yi),通常(chang)用不(bu)(bu)同的(de)(de)顏(yan)色表示。一些層(ceng)(ceng)(ceng)標(biao)明(ming)在(zai)哪里不(bu)(bu)同的(de)(de)摻雜(za)劑(ji)擴散進基層(ceng)(ceng)(ceng)(成為擴散層(ceng)(ceng)(ceng)),一些定(ding)義(yi)哪里額外(wai)的(de)(de)離子灌(guan)輸(灌(guan)輸層(ceng)(ceng)(ceng)),一些定(ding)義(yi)導體(多晶硅或金屬(shu)層(ceng)(ceng)(ceng)),一些定(ding)義(yi)傳導層(ceng)(ceng)(ceng)之間的(de)(de)連(lian)接(過孔或接觸層(ceng)(ceng)(ceng))。所有的(de)(de)組件由(you)(you)這些層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)特定(ding)組合構成。
在一個(ge)自排列(lie)(CMOS)過(guo)程(cheng)中,所有(you)門層(多(duo)晶(jing)硅或金屬)穿過(guo)擴(kuo)散層的地方形成晶(jing)體(ti)管。
電(dian)阻(zu)結(jie)構,電(dian)阻(zu)結(jie)構的長寬(kuan)比,結(jie)合(he)表面電(dian)阻(zu)系數,決定電(dian)阻(zu)。
電(dian)容(rong)結構,由于尺寸限制,在IC上只(zhi)能(neng)產生很小(xiao)的電(dian)容(rong)。
更為少見的(de)電(dian)感(gan)結構,可以(yi)制(zhi)作芯片載電(dian)感(gan)或由回旋器模擬。
因為(wei)CMOS設備只引導電流在(zai)邏(luo)輯(ji)門(men)之(zhi)間轉換,CMOS設備比雙級組(zu)件(jian)消耗的電流少很多。
隨機存(cun)取存(cun)儲(chu)器(qi)(randomaccessmemory)是(shi)(shi)最常(chang)(chang)見類型的(de)(de)(de)集(ji)成電路,所以(yi)密度最高的(de)(de)(de)設備是(shi)(shi)存(cun)儲(chu)器(qi),但即使是(shi)(shi)微(wei)處理器(qi)上也有存(cun)儲(chu)器(qi)。盡管結(jie)構非(fei)常(chang)(chang)復雜(za)-幾十年來(lai)芯片(pian)寬度一直減少-但集(ji)成電路的(de)(de)(de)層依然(ran)比寬度薄很多。組件層的(de)(de)(de)制(zhi)作非(fei)常(chang)(chang)像照(zhao)相過程。雖然(ran)可見光譜中的(de)(de)(de)光波不能(neng)用來(lai)曝光組件層,因(yin)為他們太(tai)大了。高頻光子(zi)(通常(chang)(chang)是(shi)(shi)紫外線)被用來(lai)創造每層的(de)(de)(de)圖案。因(yin)為每個(ge)特征都非(fei)常(chang)(chang)小,對于一個(ge)正在調試制(zhi)造過程的(de)(de)(de)過程工程師來(lai)說,電子(zi)顯(xian)微(wei)鏡是(shi)(shi)必(bi)要工具(ju)。
在使用(yong)自動測(ce)(ce)(ce)試(shi)設(she)(she)備(ATE)包裝前,每(mei)個(ge)設(she)(she)備都要進行(xing)測(ce)(ce)(ce)試(shi)。測(ce)(ce)(ce)試(shi)過程稱(cheng)為(wei)晶圓(yuan)測(ce)(ce)(ce)試(shi)或(huo)晶圓(yuan)探通(tong)。晶圓(yuan)被(bei)切割(ge)成(cheng)(cheng)(cheng)矩形塊,每(mei)個(ge)被(bei)稱(cheng)為(wei)“die”。每(mei)個(ge)好的(de)die被(bei)焊在“pads”上的(de)鋁線(xian)或(huo)金線(xian),連接(jie)到封裝內,pads通(tong)常在die的(de)邊(bian)上。封裝之后,設(she)(she)備在晶圓(yuan)探通(tong)中使用(yong)的(de)相同(tong)或(huo)相似的(de)ATE上進行(xing)終檢。測(ce)(ce)(ce)試(shi)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)可以達(da)到低成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)產(chan)品的(de)制造成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)的(de)25%,但是(shi)對于低產(chan)出,大型和/或(huo)高成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)的(de)設(she)(she)備,可以忽略(lve)不計。
在(zai)2005年,一(yi)個(ge)制造廠(通常稱(cheng)為半導體工(gong)廠,常簡稱(cheng)fab,指fabricationfacility)建設費用要超過10億美(mei)金,因為大部分操作是自動化的。
發展趨勢
2001年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)到(dao)2010年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)這10年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)間,我國(guo)集(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)產(chan)量(liang)(liang)的年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)均增(zeng)長(chang)(chang)率(lv)超過(guo)(guo)25%,集(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)銷售額的年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)均增(zeng)長(chang)(chang)率(lv)則達到(dao)23%。2010年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)國(guo)內集(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)產(chan)量(liang)(liang)達到(dao)640億塊(kuai),銷售額超過(guo)(guo)1430億元,分別是2001年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)的10倍(bei)和(he)8倍(bei)。中國(guo)集(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)產(chan)業規(gui)模(mo)已經由2001年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)不(bu)足(zu)世界集(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)產(chan)業總規(gui)模(mo)的2%提高(gao)到(dao)2010年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)的近9%。中國(guo)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)過(guo)(guo)去(qu)10年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)世界集(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)產(chan)業發展最快的地區(qu)之一。
國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)內(nei)(nei)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)市(shi)場(chang)(chang)規(gui)模(mo)(mo)也由2001年(nian)(nian)的1140億(yi)(yi)元(yuan)擴大(da)(da)到(dao)2010年(nian)(nian)的7350億(yi)(yi)元(yuan),擴大(da)(da)了6.5倍。國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)內(nei)(nei)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)產(chan)(chan)業(ye)規(gui)模(mo)(mo)與市(shi)場(chang)(chang)規(gui)模(mo)(mo)之(zhi)比(bi)始終未超過(guo)20%。如(ru)扣除集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)產(chan)(chan)業(ye)中(zhong)(zhong)接受境外委托代工(gong)的銷售額,則(ze)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)市(shi)場(chang)(chang)的實(shi)際(ji)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)內(nei)(nei)自給率還不(bu)足10%,國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)內(nei)(nei)市(shi)場(chang)(chang)所需(xu)的集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)產(chan)(chan)品(pin)(pin)主要依靠進(jin)口(kou)。近(jin)幾年(nian)(nian)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)內(nei)(nei)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)進(jin)口(kou)規(gui)模(mo)(mo)迅(xun)速擴大(da)(da),2010年(nian)(nian)已經(jing)達(da)到(dao)創紀(ji)錄的1570億(yi)(yi)美元(yuan),集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)已連續(xu)兩年(nian)(nian)超過(guo)原油成(cheng)(cheng)(cheng)為國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)內(nei)(nei)最大(da)(da)宗的進(jin)口(kou)商品(pin)(pin)。與巨大(da)(da)且快速增(zeng)長的國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)內(nei)(nei)市(shi)場(chang)(chang)相(xiang)比(bi),中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)產(chan)(chan)業(ye)雖發展迅(xun)速但仍難以(yi)滿足內(nei)(nei)需(xu)要求。
當(dang)前以移(yi)動互聯(lian)網(wang)(wang)(wang)、三網(wang)(wang)(wang)融合、物聯(lian)網(wang)(wang)(wang)、云計算(suan)、智能電網(wang)(wang)(wang)、新(xin)能源(yuan)汽車為(wei)代(dai)表的(de)戰略性新(xin)興產(chan)業快速(su)發展,將(jiang)成(cheng)為(wei)繼計算(suan)機、網(wang)(wang)(wang)絡通信、消(xiao)費電子之后,推動集(ji)成(cheng)電路(lu)產(chan)業發展的(de)新(xin)動力。工信部預(yu)計,國(guo)內集(ji)成(cheng)電路(lu)市場規模到2015年將(jiang)達到12000億元。
我國集成(cheng)電(dian)(dian)路(lu)產(chan)業(ye)(ye)發展的(de)生態環(huan)境亟待優(you)化(hua),設(she)計、制造、封裝測試以及專用設(she)備、儀器、材料等產(chan)業(ye)(ye)鏈上(shang)下(xia)游協(xie)(xie)同性(xing)不(bu)足,芯片、軟(ruan)件(jian)(jian)、整(zheng)機(ji)、系統、應用等各環(huan)節互動(dong)不(bu)緊密。“十二五(wu)”期間(jian),中國將積極探索集成(cheng)電(dian)(dian)路(lu)產(chan)業(ye)(ye)鏈上(shang)下(xia)游虛擬一體化(hua)模式,充分發揮市(shi)場機(ji)制作用,強(qiang)化(hua)產(chan)業(ye)(ye)鏈上(shang)下(xia)游的(de)合作與(yu)協(xie)(xie)同,共建價值鏈。培育和(he)完善生態環(huan)境,加(jia)強(qiang)集成(cheng)電(dian)(dian)路(lu)產(chan)品設(she)計與(yu)軟(ruan)件(jian)(jian)、整(zheng)機(ji)、系統及服務的(de)有機(ji)連接(jie),實現(xian)各環(huan)節企業(ye)(ye)的(de)群體躍升,增強(qiang)電(dian)(dian)子信(xin)息大產(chan)業(ye)(ye)鏈的(de)整(zheng)體競(jing)爭優(you)勢。
發展對策建議
1.創新性效率超越傳統的成(cheng)本性靜態效率
從理論上(shang)講(jiang),商務成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)屬于成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)性的(de)(de)(de)靜(jing)態效率范疇,在(zai)產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)發(fa)展的(de)(de)(de)初級階段作(zuo)用顯著。外(wai)部(bu)商務成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)的(de)(de)(de)上(shang)升實(shi)(shi)際上(shang)是(shi)產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)升級、創(chuang)(chuang)新(xin)驅(qu)動(dong)的(de)(de)(de)外(wai)部(bu)動(dong)力。作(zuo)為高新(xin)技術產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)上(shang)海集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)電路產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye),需要積極利用產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)鏈(lian)完備、內部(bu)結網度較高、與全球生產(chan)(chan)(chan)網絡有(you)(you)機銜接等集(ji)(ji)群優勢,實(shi)(shi)現企(qi)業(ye)(ye)之間的(de)(de)(de)互動(dong)共生的(de)(de)(de)高科技產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)機體的(de)(de)(de)生態關系,有(you)(you)效保(bao)障(zhang)并促(cu)進產(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)創(chuang)(chuang)業(ye)(ye)、創(chuang)(chuang)新(xin)的(de)(de)(de)步伐(fa)。事實(shi)(shi)表明,20世紀(ji)80年(nian)代,雖(sui)然硅(gui)(gui)谷的(de)(de)(de)土地(di)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)要遠高于128公路地(di)區,但在(zai)硅(gui)(gui)谷建(jian)立的(de)(de)(de)半導體公司(si)(si)比美國(guo)其(qi)他地(di)方的(de)(de)(de)公司(si)(si)開發(fa)新(xin)產(chan)(chan)(chan)品的(de)(de)(de)速度快60%,交運產(chan)(chan)(chan)品的(de)(de)(de)速度快40%。具體而言,就是(shi)硅(gui)(gui)谷地(di)區的(de)(de)(de)硬件(jian)和軟件(jian)制(zhi)造商結成(cheng)(cheng)了緊密(mi)的(de)(de)(de)聯(lian)盟,能最(zui)大限度地(di)降低(di)從創(chuang)(chuang)意到制(zhi)造出產(chan)(chan)(chan)品等相關過程的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben),即通(tong)過技術密(mi)集(ji)(ji)關聯(lian)為基(ji)本(ben)(ben)(ben)的(de)(de)(de)動(dong)態創(chuang)(chuang)業(ye)(ye)聯(lian)盟,降低(di)了創(chuang)(chuang)業(ye)(ye)成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben),從而彌(mi)補了靜(jing)態的(de)(de)(de)商務成(cheng)(cheng)本(ben)(ben)(ben)劣(lie)勢。
2.準確(que)的(de)產品與市場定位
許(xu)多歸國創業(ye)的(de)(de)(de)設計人才認為(wei),中國的(de)(de)(de)消費(fei)者是世界(jie)上(shang)最好(hao)的(de)(de)(de)衣食父母,與歐美發達國家相比,我(wo)們(men)的(de)(de)(de)消費(fei)者對(dui)新產品充滿好(hao)奇,一般不退貨,基本無賠償。這(zhe)些(xie)特點為(wei)設計企業(ye)的(de)(de)(de)創業(ye)、創新與發展提供了良好(hao)的(de)(de)(de)市(shi)場機遇。企業(ye)要善于去發現產品應用,尋(xun)找(zhao)市(shi)場。
設計(ji)(ji)公司(si)(si)擴張主要是(shi)(shi)受限(xian)于人(ren)才與產(chan)品定(ding)(ding)位。由于在(zai)人(ren)才團隊(dui)、市場(chang)和(he)產(chan)品定(ding)(ding)義(yi)方面的不(bu)足,初創公司(si)(si)不(bu)可能做大(da)(da)項(xiang)目,不(bu)適(shi)合(he)(he)于做集聚型(xing)大(da)(da)項(xiang)目。現有的大(da)(da)多數設計(ji)(ji)企(qi)業還是(shi)(shi)適(shi)合(he)(he)于分散型(xing)市場(chang),主動去(qu)支(zhi)持(chi)系統廠(chang)商,提供大(da)(da)量(liang)的服務。人(ren)力密集型(xing)業務項(xiang)目不(bu)適(shi)合(he)(he)歐(ou)美公司(si)(si),更(geng)適(shi)合(he)(he)我們。例如,在(zai)國(guo)內市場(chang)上,如果(guo)一個產(chan)品能出貨(huo)300萬顆(ke),那么公司(si)(si)就會去(qu)做,國(guo)外企(qi)業則(ze)不(bu)可能去(qu)做它。
3.打造國際精(jing)英人才的“新故鄉”,充(chong)分發揮海歸人才優勢
海(hai)歸(gui)人才在國外做了很多超(chao)前的(de)技術開發研(yan)究(jiu),并且在全球一些(xie)頂尖公司(si)內有產(chan)業經驗(yan),回國后從事(shi)很有需求的(de)產(chan)品開發應用(yong),容(rong)易成功。集成電路產(chan)業的(de)研(yan)發就怕方向(xiang)性錯誤與低水平(ping)重(zhong)復,海(hai)歸(gui)人才知道(dao)如何(he)去做才能夠成功。
“歸國人才團隊(dui)+海(hai)外工作經驗+優惠政策扶持+風(feng)險投資”式上海(hai)集成電路產業發(fa)展的典型模式,這(zhe)在張(zhang)江高(gao)(gao)科(ke)(ke)技園區(qu)尤為明顯(xian)。然而,由于國際社區(qu)建(jian)設滯后、戶籍政策限(xian)制(zhi)、個人所(suo)得稅政策缺乏國際競爭力等多方(fang)面原因綜(zong)合作用,張(zhang)江仍然沒有成為海(hai)外高(gao)(gao)級人才的安家落戶、長期扎根的開放(fang)性、國際性高(gao)(gao)科(ke)(ke)技園區(qu)。留學生短(duan)期打(da)算、“做做看”的“候(hou)鳥”觀望氣氛濃厚,不利于全(quan)球高(gao)(gao)級人才的集聚。要充分發(fa)揮張(zhang)江所(suo)處的區(qu)位優勢以(yi)及(ji)浦東綜(zong)合
配套(tao)改(gai)革試點的政策優勢(shi),將單(dan)純吸(xi)引(yin)留(liu)學(xue)生變(bian)為吸(xi)引(yin)留(liu)學(xue)生、國外精(jing)英等高(gao)層次(ci)人(ren)才。通過(guo)科(ke)學(xue)城建設以及個人(ren)所(suo)得(de)稅率(lv)的國際(ji)化調整(zheng)、落(luo)戶政策的優化,發揮上海(hai)“海(hai)派(pai)文化”傳統,將張(zhang)江建設成為世界各國人(ren)才匯集(ji)、安居樂業的新故鄉,大幅提升張(zhang)江在高(gao)層次(ci)人(ren)才爭(zheng)奪(duo)中的國際(ji)競爭(zheng)力[2]。
4.重在積累,克服(fu)急功近(jin)利
設計(ji)業的(de)(de)復雜度(du)很高,需要(yao)(yao)強大的(de)(de)穩(wen)定的(de)(de)團隊、深厚的(de)(de)積累。積累是一個(ge)不可逾越的(de)(de)發展過程。中(zhong)國(guo)集成電路產業的(de)(de)發展如同下圍棋,不能只爭(zheng)一時之短長,要(yao)(yao)比誰的(de)(de)氣長,而(er)不是誰的(de)(de)空多。
集(ji)成電力產(chan)業(ye)(ye)(ye)人(ren)才(cai)(cai)尤(you)其是設(she)計人(ren)才(cai)(cai)供給問題長(chang)期以來(lai)是輿論(lun)界(jie)關注的(de)(de)熱(re)(re)點,許多(duo)高(gao)校在專業(ye)(ye)(ye)與(yu)設(she)置、人(ren)才(cai)(cai)培(pei)養(yang)方面(mian)(mian)急功(gong)近利,片(pian)面(mian)(mian)追隨所謂(wei)社會(hui)熱(re)(re)點和學業(ye)(ye)(ye)對(dui)口,導致學生(sheng)的(de)(de)基本綜合(he)素質(zhi)(zhi)和人(ren)文(wen)科(ke)學方面(mian)(mian)的(de)(de)素養(yang)不夠高(gao),知(zhi)識面(mian)(mian)過窄。事(shi)實上,眾多(duo)設(she)計企業(ye)(ye)(ye)普(pu)(pu)遍反(fan)映,他們招聘(pin)人(ren)才(cai)(cai)的(de)(de)標(biao)準并(bing)非是單純的(de)(de)所謂(wei)專業(ye)(ye)(ye)對(dui)口,而是更注重基礎知(zhi)識和綜合(he)素質(zhi)(zhi),他們普(pu)(pu)遍反(fan)映高(gao)校的(de)(de)教(jiao)育太(tai)急功(gong)近利了。
5.促進企業(ye)間合作,促進產業(ye)鏈合作
國內(nei)企(qi)業之(zhi)間的(de)(de)橫向(xiang)聯(lian)系(xi)少(shao),外(wai)包剛剛起(qi)步,基本上(shang)每個設(she)計企(qi)業都(dou)有自己的(de)(de)芯片,都(dou)在進行全面(mian)發(fa)(fa)展(zhan)。這些因素都(dou)限制(zhi)了(le)企(qi)業的(de)(de)快(kuai)速發(fa)(fa)展(zhan)。要充分運用(yong)華(hua)南一些企(qi)業為國外(wai)做的(de)(de)解決(jue)方案,這樣終端客戶(hu)就可以直接將公司產品運用(yong)到(dao)原有解決(jue)方案上(shang)去。此外(wai),設(she)計企(qi)業要與方案商、通路(lu)商、系(xi)統廠(chang)商形(xing)成緊密(mi)的(de)(de)戰略合作伙(huo)伴關系(xi)[2]。
6.摒棄理想化(hua)的產學研模式
產(chan)學研(yan)(yan)一(yi)(yi)體(ti)化一(yi)(yi)直被各(ge)界視為(wei)促(cu)進高(gao)新(xin)技(ji)術產(chan)業發(fa)(fa)展的(de)(de)(de)(de)(de)良(liang)方,但實(shi)地調(diao)(diao)研(yan)(yan)結果暴(bao)露出人(ren)們在(zai)此方面存在(zai)著(zhu)不切實(shi)際(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)幻想。筆者所調(diao)(diao)研(yan)(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)眾(zhong)多設計企業對高(gao)校幫助做產(chan)品不抱任何(he)指望。公(gong)司項(xiang)目要(yao)求的(de)(de)(de)(de)(de)進度(du)快,存在(zai)合(he)(he)作的(de)(de)(de)(de)(de)時間(jian)問(wen)題(ti);高(gao)校一(yi)(yi)般不具(ju)備可以使(shi)工廠能更有效利用廠房空(kong)間(jian),也(ye)適(shi)用于研(yan)(yan)發(fa)(fa)中(zhong)心(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用。新(xin)開發(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)冷系統減少了對外(wai)部設施的(de)(de)(de)(de)(de)依賴,可在(zai)任意(yi)位置安裝設置,同時繼續(xu)支持符合(he)(he)STC標準的(de)(de)(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)T2000模塊,滿(man)足各(ge)種(zhong)(zhong)測試的(de)(de)(de)(de)(de)需要(yao)[2]。
晶體(ti)(ti)管發明并大量(liang)(liang)生產(chan)之后,各(ge)式固態半導體(ti)(ti)組件(jian)如二(er)極管、晶體(ti)(ti)管等大量(liang)(liang)使(shi)用(yong)(yong),取代了(le)(le)(le)真(zhen)空管在電(dian)路(lu)(lu)中(zhong)的(de)(de)功能與角色。到了(le)(le)(le)20世紀中(zhong)后期半導體(ti)(ti)制造技術進(jin)步(bu)(bu),使(shi)得集(ji)成電(dian)路(lu)(lu)成為(wei)可(ke)能。相對于(yu)手(shou)工組裝電(dian)路(lu)(lu)使(shi)用(yong)(yong)個(ge)(ge)別的(de)(de)分立電(dian)子組件(jian),集(ji)成電(dian)路(lu)(lu)可(ke)以(yi)把(ba)很(hen)大數(shu)量(liang)(liang)的(de)(de)微晶體(ti)(ti)管集(ji)成到一個(ge)(ge)小芯片,是一個(ge)(ge)巨大的(de)(de)進(jin)步(bu)(bu)。集(ji)成電(dian)路(lu)(lu)的(de)(de)規(gui)模(mo)生產(chan)能力(li),可(ke)靠性,電(dian)路(lu)(lu)設計(ji)的(de)(de)模(mo)塊化(hua)方法確保了(le)(le)(le)快速(su)采用(yong)(yong)標(biao)準化(hua)IC代替了(le)(le)(le)設計(ji)使(shi)用(yong)(yong)離散晶體(ti)(ti)管。
IC對(dui)于離散晶(jing)體(ti)管(guan)有兩個(ge)主要優(you)勢(shi):成(cheng)(cheng)本和性(xing)能。成(cheng)(cheng)本低是(shi)由于芯片(pian)把所有的組(zu)件(jian)通過照相(xiang)平版技術,作(zuo)為(wei)一(yi)(yi)個(ge)單位印刷,而不是(shi)在一(yi)(yi)個(ge)時間(jian)只制作(zuo)一(yi)(yi)個(ge)晶(jing)體(ti)管(guan)。性(xing)能高(gao)是(shi)由于組(zu)件(jian)快速開關,消耗更低能量,因為(wei)組(zu)件(jian)很(hen)小且彼此靠近。2006年(nian),芯片(pian)面積從幾平方毫米到350mm2,每mm2可以達到一(yi)(yi)百(bai)萬個(ge)晶(jing)體(ti)管(guan)。
第(di)一(yi)個集成電路雛形是由杰(jie)克·基爾比于1958年完成的,其中包括一(yi)個雙(shuang)極(ji)性晶(jing)體管,三個電阻和一(yi)個電容器。
根據一個(ge)芯片上集(ji)成的微電子(zi)器件的數量,集(ji)成電路可以分為以下(xia)幾(ji)類:
1.小規模(mo)集(ji)成電路
SSI英文全名為SmallScaleIntegration,邏(luo)輯門10個以下或晶體(ti)管100個以下。
2.中規(gui)模集成電路
MSI英(ying)文全名為MediumScaleIntegration,邏輯門11~100個或晶體管101~1k個。
3.大(da)規模集成電路
LSI英文全名為LargeScaleIntegration,邏輯門101~1k個或(huo)晶體管1,001~10k個。
4.超大規(gui)模集成電路
VLSI英文全名為Verylargescaleintegration,邏輯門1,001~10k個或晶體管10,001~100k個。
5.甚大(da)規模(mo)集成電路
ULSI英文全(quan)名為UltraLargeScaleIntegration,邏輯門10,001~1M個或晶體(ti)管100,001~10M個。
GLSI英文(wen)全名(ming)為GigaScaleIntegration,邏輯門1,000,001個以上(shang)或晶體(ti)管10,000,001個以上(shang)。
而根(gen)據處理信(xin)號的不同,可以分為模(mo)擬(ni)集成電(dian)路(lu)(lu)、數(shu)(shu)字(zi)集成電(dian)路(lu)(lu)、和兼具模(mo)擬(ni)與數(shu)(shu)字(zi)的混合信(xin)號集成電(dian)路(lu)(lu)。
集成電路發展
最(zui)先進的(de)集(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)(lu)是微(wei)處理器或多(duo)核處理器的(de)"核心(cores)",可以控(kong)制(zhi)電(dian)腦到手機到數字微(wei)波(bo)爐(lu)的(de)一切。存儲器和ASIC是其(qi)他集(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)(lu)家族(zu)的(de)例子,對于現代信息社(she)會非常重要。雖然設計開發一個(ge)復雜集(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)(lu)的(de)成(cheng)本(ben)非常高,但是當分散(san)到通常以百萬計的(de)產(chan)品上,每個(ge)IC的(de)成(cheng)本(ben)最(zui)小化。IC的(de)性能很(hen)高,因為小尺寸帶(dai)來短路(lu)(lu)徑,使得(de)低(di)功率(lv)邏輯電(dian)路(lu)(lu)可以在快速開關速度(du)應用。
這些(xie)年(nian)(nian)(nian)來,IC持(chi)續向更小的外(wai)型尺寸發(fa)展,使(shi)(shi)得每(mei)個芯(xin)片可(ke)以(yi)封裝(zhuang)更多的電路(lu)。這樣增加(jia)了(le)每(mei)單位(wei)面積(ji)容(rong)量(liang),可(ke)以(yi)降低成(cheng)本(ben)和增加(jia)功能(neng)-見摩爾定(ding)律,集成(cheng)電路(lu)中的晶體(ti)管數量(liang),每(mei)兩年(nian)(nian)(nian)增加(jia)一倍。總之,隨著外(wai)形尺寸縮小,幾乎(hu)所有(you)的指標改善了(le)-單位(wei)成(cheng)本(ben)和開關功率消耗下降,速(su)度提高。但是,集成(cheng)納米級別設(she)備的IC不是沒有(you)問題,主要是泄漏(lou)電流(leakagecurrent)。因此,對于最終用戶的速(su)度和功率消耗增加(jia)非(fei)常明(ming)顯,制造商面臨使(shi)(shi)用更好幾何學的尖(jian)銳挑戰。這個過程(cheng)和在未來幾年(nian)(nian)(nian)所期(qi)望的進(jin)步,在半(ban)導體(ti)國際(ji)技術路(lu)線圖(ITRS)中有(you)很(hen)好的描述。
越來越多的(de)(de)電(dian)路(lu)(lu)以(yi)集(ji)(ji)成芯(xin)片的(de)(de)方式(shi)出現在(zai)設(she)計師(shi)手里,使電(dian)子電(dian)路(lu)(lu)的(de)(de)開發趨向于(yu)小(xiao)型化(hua)(hua)、高速化(hua)(hua)。越來越多的(de)(de)應(ying)用已(yi)經由(you)復雜的(de)(de)模擬電(dian)路(lu)(lu)轉化(hua)(hua)為簡單(dan)的(de)(de)數字邏(luo)輯集(ji)(ji)成電(dian)路(lu)(lu)。
2022年,關(guan)于(yu)促進我(wo)國(guo)集(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)全產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)(ye)鏈可持(chi)(chi)續發(fa)展(zhan)的(de)(de)提案(an):集(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)(ye)是(shi)國(guo)民經濟(ji)(ji)和(he)(he)社會發(fa)展(zhan)的(de)(de)戰略性、基(ji)(ji)礎(chu)性、先(xian)導性產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)(ye),其全產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)(ye)鏈中的(de)(de)短(duan)板缺項成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)制約我(wo)國(guo)數字經濟(ji)(ji)高質量發(fa)展(zhan)、影響綜合(he)國(guo)力(li)提升的(de)(de)關(guan)鍵因素之(zhi)一(yi)。現階段我(wo)國(guo)集(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)(ye)高端(duan)受封(feng)鎖壓制、中低端(duan)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)能緊缺情況愈(yu)演愈(yu)烈,仍存(cun)在一(yi)些亟(ji)需解決(jue)的(de)(de)問題(ti)。一(yi)是(shi)國(guo)內芯片企業(ye)(ye)(ye)能力(li)不強與市場不足并存(cun)。二(er)是(shi)美西方對我(wo)國(guo)集(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)(ye)先(xian)進工(gong)藝的(de)(de)高端(duan)裝(zhuang)備全面封(feng)堵,形成(cheng)(cheng)(cheng)新(xin)的(de)(de)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)(ye)壁壘。三(san)是(shi)目前我(wo)國(guo)集(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)(ye)人(ren)才(cai)(cai)處于(yu)缺乏狀(zhuang)態,同時工(gong)藝研發(fa)人(ren)員(yuan)的(de)(de)培養(yang)(yang)缺乏“產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)線”的(de)(de)支撐。為(wei)此,建議:一(yi)是(shi)發(fa)揮新(xin)型舉國(guo)體制優勢(shi),持(chi)(chi)續支持(chi)(chi)集(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)(ye)發(fa)展(zhan)。延(yan)續和(he)(he)拓(tuo)展(zhan)國(guo)家科技重(zhong)大(da)(da)專項,集(ji)中力(li)量重(zhong)點攻克核心難點。支持(chi)(chi)首臺(tai)套應(ying)(ying)用,逐步實(shi)現國(guo)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)替代。拓(tuo)展(zhan)新(xin)的(de)(de)應(ying)(ying)用領域。加大(da)(da)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)(ye)基(ji)(ji)金規模和(he)(he)延(yan)長投入周(zhou)期(qi)。二(er)是(shi)堅持(chi)(chi)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)業(ye)(ye)(ye)長遠布局,深化人(ren)才(cai)(cai)培養(yang)(yang)改革。既要(yao)“補短(duan)板”也(ye)要(yao)“加長板”。持(chi)(chi)續加大(da)(da)科研人(ren)員(yuan)培養(yang)(yang)力(li)度和(he)(he)對從事基(ji)(ji)礎(chu)研究人(ren)員(yuan)的(de)(de)投入保障力(li)度,夯實(shi)人(ren)才(cai)(cai)基(ji)(ji)礎(chu)。三(san)是(shi)堅持(chi)(chi)高水(shui)平對外(wai)開放,拓(tuo)展(zhan)和(he)(he)營(ying)造新(xin)興(xing)市場。積極探索未來和(he)(he)集(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)有關(guan)的(de)(de)新(xin)興(xing)市場,支持(chi)(chi)我(wo)國(guo)集(ji)成(cheng)(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)企業(ye)(ye)(ye)走出去。
IC的普及
僅僅在其(qi)開發后(hou)半個世紀,集成(cheng)電路(lu)變得(de)無處不在,電腦,手機(ji)和(he)其(qi)他(ta)數字(zi)電器成(cheng)為(wei)現代(dai)社(she)會結構不可缺少的一部分。這是(shi)因為(wei),現代(dai)計(ji)算,交(jiao)(jiao)流,制造(zao)和(he)交(jiao)(jiao)通系統(tong),包括互聯網,全(quan)都依賴于集成(cheng)電路(lu)的存(cun)在。甚(shen)至很(hen)多學者認為(wei)有集成(cheng)電路(lu)帶來的數字(zi)革命是(shi)人類歷史中最重要(yao)的事件。
IC的分類
集(ji)(ji)成電路(lu)的分(fen)類方法很多,依照電路(lu)屬模擬或數字(zi),可以分(fen)為:模擬集(ji)(ji)成電路(lu)、數字(zi)集(ji)(ji)成電路(lu)和(he)混合信號集(ji)(ji)成電路(lu)(模擬和(he)數字(zi)在一個(ge)芯片上)。
數(shu)(shu)字(zi)集成電路可以包(bao)含任何(he)東西,在幾平方毫米上有(you)(you)從幾千到百萬的(de)邏輯(ji)門,觸(chu)發器(qi),多任務(wu)器(qi)和(he)(he)其(qi)他(ta)電路。這(zhe)些電路的(de)小尺寸使(shi)得(de)與板(ban)級集成相比,有(you)(you)更高速度,更低功耗并降低了制造成本。這(zhe)些數(shu)(shu)字(zi)IC,以微處理器(qi),數(shu)(shu)字(zi)信號處理器(qi)(DSP)和(he)(he)單片(pian)機(ji)為代表,工作中使(shi)用(yong)二進制,處理1和(he)(he)0信號。
模擬集成電(dian)路有,例如傳感器,電(dian)源控(kong)制電(dian)路和(he)運放(fang),處(chu)理模擬信號。完(wan)成放(fang)大,濾波,解調(diao),混(hun)頻的(de)(de)功(gong)能等。通過使用專家所設(she)(she)(she)計(ji)、具有良(liang)好特性的(de)(de)模擬集成電(dian)路,減輕了電(dian)路設(she)(she)(she)計(ji)師(shi)的(de)(de)重擔,不需凡事再由基(ji)礎的(de)(de)一個個晶體管(guan)處(chu)設(she)(she)(she)計(ji)起。
IC可以把(ba)模(mo)擬(ni)(ni)和數字電路集(ji)成(cheng)在(zai)一(yi)個單芯片上,以做出如模(mo)擬(ni)(ni)數字轉(zhuan)換(huan)器(A/Dconverter)和數字模(mo)擬(ni)(ni)轉(zhuan)換(huan)器(D/Aconverter)等器件。這種電路提供更(geng)小(xiao)的(de)尺寸和更(geng)低(di)的(de)成(cheng)本,但是對(dui)于(yu)信號沖(chong)突必須小(xiao)心。
《中華人民共和(he)(he)國2021年(nian)國民經濟和(he)(he)社(she)會發展(zhan)統計(ji)公報》顯示:2021年(nian),集成電路產量3594.3億塊,增長37.5%。