一、芯片是什么
我們通常所說的“芯片”是指集成電(dian)路,它(ta)是微(wei)(wei)(wei)電(dian)子(zi)(zi)(zi)技(ji)術的(de)主要產品。所(suo)謂(wei)微(wei)(wei)(wei)電(dian)子(zi)(zi)(zi)是相(xiang)對(dui)"強電(dian)"、"弱(ruo)電(dian)"等概念(nian)而言,指它(ta)處理的(de)電(dian)子(zi)(zi)(zi)信號極(ji)其微(wei)(wei)(wei)小。它(ta)是現(xian)代信息技(ji)術的(de)基(ji)礎(chu),我們通常所(suo)接(jie)觸(chu)的(de)電(dian)子(zi)(zi)(zi)產品,包括通訊、電(dian)腦、智能化系統(tong)、自動控制、空(kong)間技(ji)術、電(dian)臺、電(dian)視(shi)等等都是在微(wei)(wei)(wei)電(dian)子(zi)(zi)(zi)技(ji)術的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)發展起來的(de)。
我國的信(xin)息通訊、電子(zi)終端設備產品(pin)這些(xie)年(nian)來有長足發(fa)展,但(dan)(dan)以加工(gong)(gong)裝(zhuang)配、組(zu)裝(zhuang)工(gong)(gong)藝、應用工(gong)(gong)程見(jian)長,產品(pin)的核心技(ji)術自(zi)主(zhu)開發(fa)的較少(shao),這里所說(shuo)的"核心技(ji)術"主(zhu)要就是(shi)微電子(zi)技(ji)術,就好像我們蓋房(fang)子(zi)的水(shui)平(ping)已經不錯了(le),但(dan)(dan)是(shi),蓋房(fang)子(zi)所用的磚(zhuan)瓦還(huan)不能(neng)生(sheng)產,要命的是(shi),"磚(zhuan)瓦"還(huan)很貴,一(yi)般來說(shuo),"芯片"成(cheng)本(ben)最(zui)能(neng)影(ying)響整機(ji)的成(cheng)本(ben)。
微電子技(ji)(ji)術涉(she)及的行業很多,包括(kuo)化工、光電技(ji)(ji)術、半導體材(cai)料、精密設(she)備(bei)制(zhi)造、軟件等,其(qi)中又以集(ji)成電路技(ji)(ji)術為核心,包括(kuo)集(ji)成電路的設(she)計(ji)、制(zhi)造。
集成電路(IC)常用基本概(gai)念(nian)有:
晶(jing)(jing)圓(yuan)(yuan),多(duo)指單晶(jing)(jing)硅(gui)圓(yuan)(yuan)片,由普通硅(gui)沙拉制(zhi)提(ti)煉(lian)而(er)成(cheng),是(shi)最(zui)常用的(de)半導體(ti)材料,按(an)其直徑分(fen)為4英(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)寸、5英(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)寸、6英(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)寸、8英(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)寸等規格(ge),近來發(fa)展(zhan)出12英(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)寸甚(shen)至(zhi)更大規格(ge)。晶(jing)(jing)圓(yuan)(yuan)越大,同(tong)一(yi)圓(yuan)(yuan)片上可(ke)(ke)生(sheng)產(chan)的(de)IC就多(duo),可(ke)(ke)降低成(cheng)本;但要求材料技術(shu)和生(sheng)產(chan)技術(shu)更高。
前、后工序(xu)(xu):IC制造過程中(zhong),晶圓(yuan)光刻的工藝(yi)(即(ji)所謂流片),被稱為前工序(xu)(xu),這(zhe)是IC制造的最要害技(ji)術;晶圓(yuan)流片后,其切割、封裝等工序(xu)(xu)被稱為后工序(xu)(xu)。
光刻:IC生產的主要工藝手段(duan),指用光技術在晶圓上刻蝕電路。
線(xian)(xian)寬:4微(wei)米(mi)/1微(wei)米(mi)/0.6微(wei)未(wei)/0.35微(wei)米(mi)/035微(wei)米(mi)等,是指(zhi)IC生產工藝可達到的最小導線(xian)(xian)寬度(du),是IC工藝先進水(shui)平(ping)的主要指(zhi)標(biao).線(xian)(xian)寬越小,集成度(du)就高(gao),在(zai)同一面積上就集成更多電路單元。
封裝(zhuang):指(zhi)把硅片(pian)上的電路管腳,用導線接(jie)引到外部接(jie)頭處,以(yi)便與其它器(qi)件連接(jie)。
存儲器:專門用于保(bao)存數(shu)據信息的IC。
邏輯(ji)電(dian)(dian)路(lu):以二進制為原(yuan)理(li)的數字(zi)電(dian)(dian)路(lu)。
二、電腦芯片的工作原理是什么?是怎樣制作的?
芯(xin)片簡單的工(gong)作原理:
芯片是一(yi)種集(ji)成(cheng)電路(lu),由(you)大量的晶體管(guan)(guan)構(gou)成(cheng)。不同的芯片有(you)不同的集(ji)成(cheng)規模,大到(dao)幾(ji)億;小(xiao)到(dao)幾(ji)十(shi)、幾(ji)百個晶體管(guan)(guan)。
晶體管有兩種狀態,開和關,用1、0來表示。
多個(ge)晶體管產生(sheng)的多個(ge)1與(yu)0的信(xin)號,這(zhe)些信(xin)號被設定成特定的功能(即指令和數(shu)據(ju)),來表示或(huo)處(chu)理字母、數(shu)字、顏色和圖形等。
芯片加電以后(hou),首先產生一個啟動指令,來(lai)啟動芯(xin)片,以后(hou)就(jiu)不斷(duan)接受新指令和(he)數據,來(lai)完成功能。
最(zui)復雜的芯(xin)片(pian)(如(ru):CPU芯(xin)片(pian)、顯卡芯(xin)片(pian)等)生產(chan)過程:
1、將(jiang)高純的硅晶圓,切成薄(bo)片;
2、在每一(yi)個切片表面生(sheng)成一(yi)層二(er)氧化(hua)硅(gui);
3、在二(er)氧化硅(gui)層(ceng)上覆蓋一個感光(guang)(guang)層(ceng),進行光(guang)(guang)刻蝕;
4、添(tian)加另一層二氧化硅,然后光刻一次(ci),如(ru)此(ci)添(tian)加多(duo)層;
5、整片的晶圓被切(qie)割成一(yi)個個獨立的芯片單元,進行封(feng)裝(zhuang)。
一個是電源燈(deng)(綠(lv)色(se)),一個是硬盤(pan)燈(deng)(紅色(se)),你的電腦開機,綠(lv)色(se)燈(deng)就亮(liang)了,紅的燈(deng)是一閃一閃的,要是你的紅色(se)燈(deng)長(chang)亮(liang),那(nei)就是硬盤(pan)燈(deng)插(cha)反了。