Объяснение интегральных микросхем: изучите основные строительные блоки и функции микросхемы.
2023/11/8 11:18:45
Вид:
Микросхема или микрочип, также известная как интегральная схема, представляет собой миниатюрное электронное устройство. Процесс включает в себя ряд технологических этапов для соединения транзисторов, резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности и других компонентов, необходимых в схеме, вместе с соответствующей проводкой, а затем изготовления их на небольшой или нескольких небольших полупроводниковых пластинах или диэлектрических подложках с последующей упаковкой. , в конечном итоге образуя микроструктуру с необходимыми функциями схемы. Эти компоненты структурно интегрированы, что приводит к значительному прогрессу в миниатюризации, низком энергопотреблении, интеллекте и высокой надежности. Обычно интегральная схема обозначается буквенным обозначением «IC» и является одним из основных применений в современной полупроводниковой промышленности, большая часть которой производится с использованием кремниевых материалов.
Интегральные схемы - это новый тип полупроводниковых устройств, который начал развиваться в конце 1950-х и 1960-х годах. Он использует ряд процессов производства полупроводников, таких как окисление, фотолитография, диффузия, эпитаксия, испарение алюминия и т. д., для интеграции полупроводников, резисторов, конденсаторов и других компонентов, необходимых для формирования схемы, а также соединительных проводов между ними в небольшой кусочек кремния, встроенный в кристалл, а затем упакованный в трубку, образующий законченное электронное устройство. Корпуса интегральных схем могут иметь самые разные формы, включая круглые, плоские и двухрядные корпуса.
Технология интегральных схем охватывает технологию производства микросхем и технологию проектирования, что в основном отражается в следующих аспектах: технологическое оборудование, технология обработки, упаковка и тестирование, массовое производство и инновации в дизайне.
В области интегральных схем есть два чрезвычайно важных изобретателя, а именно Джек Килби, изобретатель интегральных схем на основе германия (Ge), и Роберт Нойс, изобретатель интегральных схем на основе кремния (Si). Их вклад оказал глубокое влияние на развитие и популяризацию технологии интегральных схем.
Хотя интегральные схемы и микросхемы в чем-то похожи, у них также есть некоторые ключевые различия:
1. Различные функции:
- Чипом обычно называют кремниевый чип, содержащий интегральную схему, которая является частью электронного устройства и используется для выполнения определенных функций схемы, таких как процессоры, память, датчики и т. д.
- Интегральная схема (ИС) в более широком смысле используется для описания принципа работы и технологии производства электронных устройств и может включать в себя несколько микросхем, используемых для выполнения различных функций схемы. ИС - это миниатюрное электронное устройство, которое может содержать множество функциональных компонентов и быть интегрировано на полупроводниковой пластине.
2. Различные формы и упаковки:
- Чип обычно представляет собой небольшой плоский кусок кремния без внешней упаковки, прикрепленный непосредственно к печатной плате или подложке другого устройства.
Интегральные схемы обычно помещаются в защитную упаковку, чтобы облегчить обращение и сборку на печатной плате, а также защитить устройство от повреждений. Существует множество форм упаковки для интегральных схем, таких как двойная линейная упаковка (DIP), пластиковый четырехъядерный корпус (PQFP), решетчатая матрица с перевернутыми кристаллами (FCBGA) и т. д.
3. Различные методы производства:
- Изготовление чипов обычно предполагает использование пластин монокристаллического кремния (или других полупроводниковых материалов) для создания таких компонентов, как транзисторы, с помощью таких методов, как фотолитография, легирование и химико-механическая полировка (ХМП), а затем создание таких компонентов, как провода.
- Изготовление интегральной схемы осуществляется путем размещения необходимых транзисторов, резисторов, конденсаторов и других компонентов на небольшой или нескольких небольших полупроводниковых пластинах или диэлектрических подложках, соединения их друг с другом, а затем упаковки в трубку. Интегральные схемы обычно содержат несколько элементов схемы, а не один чип.
В общем, интегральная схема - это более широкое понятие, используемое для описания принципов работы и технологии производства электронных устройств, которые могут содержать несколько микросхем. Чипом обычно называют кремниевую пластину, которая содержит интегральные схемы и используется как часть электронного устройства для выполнения определенных функций схемы. В области электроники оба играют ключевую роль в содействии постоянному развитию и совершенствованию технологий.