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棲霞區(qū)集成電路芯片智能系統(tǒng)

來源: 發(fā)布時間:2025-12-05

關于集成電路的想法的前身是制造小陶瓷正方形(晶片),每個正方形包含一個小型化的組件。然后,組件可以集成并連線到二維或三維緊湊網(wǎng)格中。這個想法在 1957 年似乎很有希望,是由杰克·基爾比向美國陸軍提出的,并導致了短命的小模塊計劃(類似于 1951 年的 Tinkertoy 項目)。[8][9][10]然而,隨著項目勢頭越來越猛,基爾比提出了一個新的**性設計: 集成電路。

1958年7月,德州儀器新雇傭的基爾比記錄了他關于集成電路的**初想法,并于1958年9月12日成功演示了***個可工作的集成示例。[11]1959年2月6日,在他的專利申請中,[12]Kilby將他的新設備描述為“一種半導體材料……其中所有電子電路的組件都是完全集成的。”[13]這項新發(fā)明的***個客戶是美國空軍。[14]基爾比贏得了2000年的冠物理諾貝爾獎,為了表彰他在集成電路發(fā)明中的貢獻。[15]2009年,他的工作被命名為IEEE里程碑。 | 無錫微原電子科技,集成電路芯片技術的革新者。棲霞區(qū)集成電路芯片智能系統(tǒng)

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從20世紀30年代開始,元素周期表中的化學元素中的半導體被研究者如貝爾實驗室的威廉·肖克利(William Shockley)認為是固態(tài)真空管的**可能的原料。從氧化銅到鍺,再到硅,原料在20世紀40到50年代被系統(tǒng)的研究。盡管元素周期表的一些III-V價化合物如砷化鎵應用于特殊用途如:發(fā)光二極管、激光、太陽能電池和比較高速集成電路,單晶硅成為集成電路主流的基層。創(chuàng)造無缺陷晶體的方法用去了數(shù)十年的時間。

半導體集成電路工藝,包括以下步驟,并重復使用:光刻刻蝕薄膜(化學氣相沉積或物***相沉積)摻雜(熱擴散或離子注入)化學機械平坦化CMP使用單晶硅晶圓(或III-V族,如砷化鎵)用作基層,然后使用光刻、摻雜、CMP等技術制成MOSFET或BJT等組件,再利用薄膜和CMP技術制成導線,如此便完成芯片制作。因產(chǎn)品性能需求及成本考量,導線可分為鋁工藝(以濺鍍?yōu)橹鳎┖豌~工藝(以電鍍?yōu)橹鲄⒁奃amascene)。主要的工藝技術可以分為以下幾大類:黃光微影、刻蝕、擴散、薄膜、平坦化制成、金屬化制成。 棲霞區(qū)集成電路芯片智能系統(tǒng)| 創(chuàng)新驅(qū)動,無錫微原電子科技的芯片技術。

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由電力驅(qū)動的非常小的機械設備可以集成到芯片上,這種技術被稱為微電子機械系統(tǒng)。這些設備是在 20 世紀 80 年代后期開發(fā)的 并且用于各種商業(yè)和***應用。例子包括 DLP 投影儀,噴碼機,和被用于汽車的安全氣袋上的加速計和微機電陀螺儀.自 21 世紀初以來,將光學功能(光學計算)集成到硅芯片中一直在學術研究和工業(yè)上積極進行,使得將光學器件(調(diào)制器、檢測器、路由)與 CMOS 電子器件相結合的硅基集成光學收發(fā)器成功商業(yè)化。 集成光學電路也在開發(fā)中,使用了新興的物理領域,即光子學。集成電路也正在為在醫(yī)療植入物或其他生物電子設備中的傳感器的應用而開發(fā)。 在這種生物環(huán)境中必須應用特殊的密封技術,以避免暴露的半導體材料的腐蝕或生物降解。

有時,專門加工的集成電路管芯被準備用于直接連接到基板,而無需中間接頭或載體。在倒裝芯片系統(tǒng)中,IC通過焊料凸點連接到基板。在梁式引線技術中,傳統(tǒng)芯片中用于引線鍵合連接的金屬化焊盤被加厚和延伸,以允許外部連接到電路。使用“裸”芯片的組件有額外的包裝或填充環(huán)氧樹脂以保護設備免受潮氣。IC封裝在由具有高導熱性的絕緣材料制成的堅固外殼中,電路的接觸端子(引腳)從IC主體伸出。基于引腳配置,可以使用多種類型的IC封裝。雙列直插封裝(DIP)、塑料四方扁平封裝(PQFP)和倒裝芯片球柵陣列(FCBGA)是封裝類型的示例。| 無錫微原電子科技,為行業(yè)提供先進芯片技術。

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因為CMOS設備只引導電流在邏輯門之間轉(zhuǎn)換,CMOS設備比雙極型組件(如雙極性晶體管)消耗的電流少很多。透過電路的設計,將多顆的晶體管管畫在硅晶圓上,就可以畫出不同作用的集成電路。隨機存取存儲器是**常見類型的集成電路,所以密度比較高的設備是存儲器,但即使是微處理器上也有存儲器。盡管結構非常復雜-幾十年來芯片寬度一直減少-但集成電路的層依然比寬度薄很多。組件層的制作非常像照相過程。雖然可見光譜中的光波不能用來曝光組件層,因為他們太大了。高頻光子(通常是紫外線)被用來創(chuàng)造每層的圖案。因為每個特征都非常小,對于一個正在調(diào)試制造過程的過程工程師來說,電子顯微鏡是必要工具。| 無錫微原電子科技,芯片技術助力智能時代。崇明區(qū)本地集成電路芯片

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**早的集成電路使用陶瓷扁平封裝,這種封裝很多年來因為可靠性和小尺寸繼續(xù)被軍方使用。商用電路封裝很快轉(zhuǎn)變到雙列直插封裝,開始是陶瓷,之后是塑料。20世紀80年代,VLSI電路的針腳超過了DIP封裝的應用限制,***導致插針網(wǎng)格數(shù)組和芯片載體的出現(xiàn)。表面貼著封裝在20世紀80年代初期出現(xiàn),該年代后期開始流行。它使用更細的腳間距,引腳形狀為海鷗翼型或J型。以Small-Outline Integrated Circuit(SOIC)為例,比相等的DIP面積少30-50%,厚度少70%。這種封裝在兩個長邊有海鷗翼型引腳突出,引腳間距為0.05英寸。棲霞區(qū)集成電路芯片智能系統(tǒng)

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