此條
目 め 介 かい 紹的
是 ぜ 單獨 たんどく 的 てき 一塊 ひとかたまり 的 てき 微 ほろ 芯 しん 片 へん 。关于
由 ゆかり 多 た 個 こ 微 ほろ 芯 しん 片 へん 組合 くみあい 而成
的 てき 完 かん 整 せい 芯 しん 片 へん ,请见「
芯 しん 片 へん 组」。
「integrated circuit」的 てき 各地 かくち 常用 じょうよう 譯名 やくめい 中国 ちゅうごく 大陸 たいりく 集成 しゅうせい 电路 臺灣 たいわん 積 せき 體 たい 電路 でんろ 港 みなと 澳集成 しゅうせい 電路 でんろ 日本 にっぽん 集積 しゅうせき 回路 かいろ 韓國 かんこく 集積 しゅうせき 回路 かいろ (집적 회로)
「microchip」的 てき 各地 かくち 常用 じょうよう 譯名 やくめい 中国 ちゅうごく 大陸 たいりく 微 ほろ 芯 しん 片 へん 臺灣 たいわん 微 ほろ 晶 あきら 片 へん 港 みなと 澳微 ほろ 芯 しん 片 へん
英 えい 特 とく 爾 なんじ 486 DX2處理 しょり 器 き 的 てき 積 せき 體 たい 電路 でんろ 於電子 でんし 顯微鏡 けんびきょう 下 した
集成 しゅうせい 电路 (英語 えいご :integrated circuit, IC ,台湾 たいわん 作 さく 積 せき 體 たい 電路 でんろ ,日本 にっぽん 、韓國 かんこく 作 さく 集積 しゅうせき 回路 かいろ ),指 ゆび 的 てき 是 ぜ 在 ざい 電子 でんし 學 がく 中 ちゅう 是 ぜ 一 いち 種 しゅ 將 はた 電路 でんろ (主要 しゅよう 包括 ほうかつ 半導體 はんどうたい 裝置 そうち ,也包括 ほうかつ 被 ひ 動 どう 元 もと 件 けん 等 ひとし )集中 しゅうちゅう 製造 せいぞう 在 ざい 半導體 はんどうたい 晶 あきら 圓 えん 表面 ひょうめん 上 じょう 的 てき 小型 こがた 化 か 方式 ほうしき 。
前述 ぜんじゅつ 將 はた 電路 でんろ 製造 せいぞう 在 ざい 半導體 はんどうたい 晶 あきら 片 かた 表面 ひょうめん 上 じょう 的 てき 積 せき 體 たい 電路 でんろ ,又 また 稱 たたえ 薄膜 うすまく (thin-film)積 せき 體 たい 電路 でんろ 。另有一 いち 種 しゅ 厚 あつ 膜 まく (thick-film)集成 しゅうせい 电路 (hybrid integrated circuit )[ 1] [ 註 1] 是 ぜ 由 よし 独立 どくりつ 半 はん 导体设备和 わ 被 ひ 动元件 けん 集成 しゅうせい 到 いた 基板 きばん 或 ある 线路板所 いたしょ 构成的 てき 小型 こがた 化 か 电路 [ 註 2] 。
積 せき 體 たい 電路 でんろ 的 てき 別稱 べっしょう 非常 ひじょう 多 おお ,在中 ざいちゅう 文和 ふみかず 英文 えいぶん 裏 うら 可 か 直接 ちょくせつ 稱 しょう 它為「芯 しん 片 へん (英語 えいご :chip ,台湾 たいわん 作 さく 晶 あきら 片 へん )」,或 ある 是 ぜ “集成 しゅうせい 电路 (英語 えいご :integrated circuit )”,縮寫 しゅくしゃ 為 ため “IC ”;也可用 よう “微 ほろ 芯 しん 片 へん (microchip )”、“微 ほろ 電路 でんろ (microcircuit )”等 とう 用 よう 词称呼 しょうこ 。在 ざい 日 にち 文 ぶん 和 わ 韓 かん 文 あや 裏 うら 則 そく 是 ぜ 寫 うつし 為 ため “集積 しゅうせき 回路 かいろ ”;在 ざい 荷 に 蘭 らん 文 ぶん 裏 うら 寫 うつし 為 ため “Geïntegreerde schakeling ”;在 ざい 德 とく 文 ぶん 裏 うら 寫 うつし 為 ため “integrierter Schaltkreis ”。
電 でん 晶 あきら 體 からだ 發明 はつめい 並 なみ 大量 たいりょう 生產 せいさん 之 これ 後 ご ,各 かく 式 しき 固 かた 態 たい 半導體 はんどうたい 元 もと 件 けん 如二 に 極 きょく 體 たい 、電 でん 晶 あきら 體 からだ 等 ひとし 大量 たいりょう 使用 しよう ,取 と 代 だい 了 りょう 真空 しんくう 管 かん 在 ざい 電路 でんろ 中 ちゅう 的 てき 功 こう 能 のう 與 あずか 角 かく 色 しょく 。到 いた 了 りょう 20世 せい 纪中後期 こうき 半 はん 导体制 たいせい 造 づくり 技 わざ 术进步 ふ ,便 びん 使 し 集成 しゅうせい 电路成 なり 为可能 かのう 。相 あい 对于手工 しゅこう 组装电路使用 しよう 個別 こべつ 的 てき 分立 ぶんりつ 电子元 もと 件 けん ,積 せき 體 たい 電路 でんろ 可 か 以把很大数量 すうりょう 的 てき 微 ほろ 晶 あきら 体 からだ 管 かん 集成 しゅうせい 到 いた 一 いち 个小芯 しん 片 へん ,是 ぜ 一个巨大的进步。集成 しゅうせい 电路的 てき 规模生 せい 产能力 りょく 、可 か 靠 もたれ 性 せい ,电路设计的 てき 模 も 块化方法 ほうほう 确保了 りょう 快速 かいそく 采 さい 用 よう 标准化 か 集成 しゅうせい 电路代替 だいたい 了 りょう 设计使用 しよう 离散晶 あきら 体 からだ 管 かん 。
從 したがえ 1949年 ねん 到 いた 1957年 ねん ,維爾納 おさめ ·雅 みやび 各 かく 比 ひ 、傑 すぐる 佛 ふつ 理 り ·杜 もり 莫 、西 にし 德 いさお 尼 あま ·达林顿 、樽井 たるい 康夫 やすお 都 と 開發 かいはつ 出 で 了 りょう 原型 げんけい ,現代 げんだい 的 てき 積 せき 體 たい 電路 でんろ 則 そく 是 ぜ 由 ゆかり 傑 すぐる 克 かつ ·基 もと 爾 なんじ 比 ひ 在 ざい 1958年 ねん 發明 はつめい ,並 なみ 因 いん 此榮獲 え 2000年 ねん 諾 だく 貝 かい 爾 なんじ 物理 ぶつり 獎 。同 どう 時間 じかん 發展 はってん 出 で 近代 きんだい 實用 じつよう 的 てき 積 せき 體 たい 電路 でんろ 的 てき 羅 ら 伯 はく 特 とく ·諾 だく 伊 い 斯 ,卻早在 ざい 1990年 ねん 就過世 よ 。
集成 しゅうせい 电路对于离散晶 あきら 体 からだ 管 かん 有 ゆう 两个主要 しゅよう 优势:成本 なりもと 和 かず 性能 せいのう 。成本 なりもと 低 てい 是 ぜ 由 よし 于芯片 へん 把 わ 所有 しょゆう 的 てき 元 もと 件 けん 通 どおり 过照相 しょう 平版 へいはん 技 わざ 术,作 さく 为一个单位 い 印刷 いんさつ ,而不是 ぜ 在 ざい 一个时间只制作一个晶体管。性能 せいのう 高 だか 是 ぜ 由 よし 于元件 けん 快速 かいそく 开关,消耗 しょうもう 更 さら 低能 ていのう 量 りょう ,因 いん 为元件 けん 很小且彼此靠近 ちか 。2006年 ねん ,芯 しん 片面 かためん 积从几平方 かた 毫米到 いた 350 mm²,每 ごと mm²可 か 以达到一 いち 百 ひゃく 万 まん 个晶体 からだ 管 かん 。
第 だい 一個集成電路雛形是由傑 すぐる 克 かつ ·基 もと 爾 なんじ 比 ひ 於1958年 ねん 完成 かんせい 的 てき ,其中包括 ほうかつ 一 いち 個 こ 雙極 そうきょく 性 せい 晶 あきら 體 からだ 管 かん ,三 さん 個 こ 電 でん 阻和 わ 一 いち 個 こ 電 でん 容器 ようき ,相 あい 較於現今 げんこん 科技 かぎ 的 てき 尺寸 しゃくすん 來 らい 講 こう ,體積 たいせき 相當 そうとう 龐大。
電子 でんし 顯微鏡 けんびきょう 下 か 碳纳米 まい 管 かん 微 ほろ 電腦 でんのう 晶 あきら 片 かた 體 からだ 的場 まとば 效 こう 應 おう 畫面 がめん
根據 こんきょ 一 いち 個 こ 芯 しん 片 へん 上 うえ 集成 しゅうせい 的 てき 微 ほろ 電子 でんし 器 き 件 けん 的 てき 數量 すうりょう ,集成 しゅうせい 電路 でんろ 可 か 以分為 ため 以下 いか 幾 いく 類 るい :
小型 こがた 積 せき 體 たい 電路 でんろ (SSI, Small Scale Integration )邏輯閘 10個 こ 以下 いか 或 ある 電 でん 晶 あきら 體 からだ 100個 こ 以下 いか 。
中型 ちゅうがた 積 せき 體 たい 電路 でんろ (MSI, Medium Scale Integration )邏輯閘11~100個 こ 或 ある 電 でん 晶 あきら 體 からだ 101~1k個 こ 。
大型 おおがた 積 せき 體 たい 電路 でんろ (LSI, Large Scale Integration )邏輯閘101~1k個 こ 或 ある 電 でん 晶 あきら 體 からだ 1,001~10k個 こ 。
超 ちょう 大型 おおがた 積 せき 體 たい 電路 でんろ (VLSI, Very Large Scale Integration )邏輯閘1,001~10k個 こ 或 ある 電 でん 晶 あきら 體 からだ 10,001~100k個 こ 。
極大 きょくだい 型 がた 積 せき 體 たい 電路 でんろ (ULSI, Ultra Large Scale Integration )邏輯閘10,001~1M個 こ 或 ある 電 でん 晶 あきら 體 からだ 100,001~10M個 こ 。
巨大 きょだい 規模 きぼ 積 せき 體 たい 電路 でんろ (GSI, Giga Scale Integration)逻辑门1,000,001個 いっこ 以上 いじょう 或 ある 電 でん 晶 あきら 體 からだ 10,000,001個 いっこ 以上 いじょう 。
而根據 こんきょ 處理 しょり 信号 しんごう 的 てき 不同 ふどう ,可 か 以分為 ため 模 かたぎ 拟集成 しゅうせい 电路 、数字 すうじ 集成 しゅうせい 电路 、和 わ 兼 けん 具 ぐ 類比 るいひ 與 あずか 數 すう 位 い 的 てき 混合 こんごう 訊號積 せき 體 たい 電路 でんろ 。
最 さい 先 さき 进的集成 しゅうせい 电路是 ぜ 微 ほろ 处理器 き 或 ある 多核 たかく 处理器 き 的 てき 核心 かくしん ,可 か 以控制 せい 一切 いっさい 電路 でんろ ,從 したがえ 數字 すうじ 微 ほろ 波 なみ 爐 ろ 、手 て 機 き 到 いた 電腦 でんのう 。記憶 きおく 體 たい 和 わ 特定 とくてい 應用 おうよう 積 せき 體 たい 電路 でんろ 是 ぜ 其他集成 しゅうせい 电路家族 かぞく 的 てき 例 れい 子 こ ,对于现代信 しん 息 いき 社会 しゃかい 非常 ひじょう 重要 じゅうよう 。虽然设计开发一个复杂集成电路的成本非常高,但 ただし 是 ぜ 当 とう 成本 なりもと 分散 ぶんさん 到 いた 数 かず 以百 ひゃく 万计的产品上时,每 まい 个集成 しゅうせい 電路 でんろ 的 てき 成本 なりもと 便 びん 能 のう 最小 さいしょう 化 か 。集成 しゅうせい 電路 でんろ 的 てき 性能 せいのう 很高,因 いん 为小尺寸 しゃくすん 带来短 たん 路 ろ 径 みち ,使 つかい 得 とく 低 てい 功 こう 率 りつ 逻辑电路可 か 以在快速 かいそく 开关速度 そくど 应用。
这些年来 ねんらい ,集成 しゅうせい 电路持 じ 续向更 さら 小 しょう 的 てき 外 そと 型 がた 尺寸 しゃくすん 发展,使 つかい 得 とく 每 ごと 个芯片 へん 可 か 以封装 そう 更 さら 多 た 的 てき 电路。这样增加 ぞうか 了 りょう 每 まい 单位面 めん 积容量 りょう ,可 か 以降 いこう 低 てい 成本 なりもと 和 かず 增加 ぞうか 功 こう 能 のう -见摩 ま 尔定律 ていりつ ,集成 しゅうせい 电路中 ちゅう 的 てき 晶 あきら 体 からだ 管 かん 数量 すうりょう ,每 まい 1.5年 ねん 增加 ぞうか 一 いち 倍 ばい 。总之,随 ずい 着 ぎ 外形 がいけい 尺寸 しゃくすん 缩小,几乎所有 しょゆう 的 てき 指 ゆび 标改善 かいぜん 了 りょう -单位成本 なりもと 和 かず 开关功 こう 率 りつ 消耗 しょうもう 下降 かこう ,速度 そくど 提 ひさげ 高 だか 。但 ただし 是 ぜ ,集成 しゅうせい 纳米 级别设备的 てき IC不 ふ 是 ぜ 没 ぼつ 有 ゆう 问题,主要 しゅよう 是 ぜ 洩 も 漏 も 电流 。因 よし 此,对于最 さい 终用户的速度 そくど 和 かず 功 いさお 率 りつ 消耗 しょうもう 增加 ぞうか 非常 ひじょう 明 あかり 显,制 せい 造 づくり 商 しょう 面 めん 临使用 よう 更 さら 好 こう 几何学的 がくてき 尖 とんが 锐挑战。这个过程和 わ 在 ざい 未来 みらい 几年所期 しょき 望 もち 的 てき 进步,在 ざい 半 はん 导体国 こく 际技术路线图中有 ちゅうう 很好的 てき 描述。
仅仅在 ざい 其开发后半 はん 个世纪,集成 しゅうせい 电路变得无处不在 ふざい ,电脑、手 て 机 つくえ 和 わ 其他数字 すうじ 电器成 なり 为现代 だい 社会 しゃかい 结构不可缺 ふかけつ 少 すくな 的 てき 一 いち 部分 ぶぶん 。这是因 いん 为,现代计算、交流 こうりゅう 、制 せい 造 づくり 和 わ 交通 こうつう 系 けい 统,包括 ほうかつ 互联网 ,全 ぜん 都 と 依 よ 赖于集成 しゅうせい 电路的 てき 存在 そんざい 。甚至有 ゆう 很多学者 がくしゃ 认为集成 しゅうせい 电路带来的 てき 數 すう 位 い 革命 かくめい 是 ぜ 人 じん 类历史 し 中 ちゅう 最 さい 重要 じゅうよう 的 てき 事件 じけん 。IC的 てき 成熟 せいじゅく 將 しょう 會 かい 帶 たい 來 らい 科技 かぎ 的 てき 大 だい 躍進 やくしん ,不 ふ 論 ろん 是 ぜ 在 ざい 設計 せっけい 的 てき 技術 ぎじゅつ 上 じょう ,或 ある 是 ぜ 半導體 はんどうたい 的 てき 製 せい 程 ほど 突破 とっぱ ,兩者 りょうしゃ 都 と 是 ぜ 息 いき 息 いき 相關 そうかん 。
加 か 以顏色 しょく 標示 ひょうじ 的 てき 積 せき 體 たい 電路 でんろ 內部單元 たんげん 構成 こうせい 實例 じつれい ,四層銅平面作電路連接,之 これ 下 か 是 ぜ 多 た 晶 あきら 矽(粉 こな 紅 べに )、阱(灰 はい )、與 あずか 基 もと 片 へん (綠 みどり )
集成 しゅうせい 电路的 てき 分類 ぶんるい 方法 ほうほう 很多,依 よ 照 あきら 電路 でんろ 屬 ぞく 類比 るいひ 或 ある 數 すう 位 い ,可 か 以分为:類比 るいひ 積 せき 體 たい 電路 でんろ 、數 すう 位 い 積 せき 體 たい 電路 でんろ 和 わ 混合 こんごう 訊號積 せき 體 たい 電路 でんろ (類比 るいひ 和 わ 數 すう 位 い 在 ざい 一 いち 个芯片上 かたがみ )。
數 すう 位 い 積 せき 體 たい 電路 でんろ 可 か 以包含 ほうがん 任 にん 何 なん 东西,在 ざい 几平方 かた 毫米上 じょう 有 ゆう 从几千 せん 到 いた 百 ひゃく 万 まん 的 てき 逻辑门 、正 せい 反 はん 器 うつわ 、多 た 工 こう 器 き 和 わ 其他电路。这些电路的 てき 小 しょう 尺寸 しゃくすん 使 し 得 とく 与板 よいた 级集成 しゅうせい 相 しょう 比 ひ ,有 ゆう 更 さら 高速度 こうそくど ,更 さら 低 てい 功 こう 耗(参 まいり 见低 てい 功 こう 耗设计 )并降低 てい 了 りょう 制 せい 造成 ぞうせい 本 ほん 。这些数字 すうじ IC,以微处理器 き 、数字 すうじ 信号 しんごう 处理器 き 和 わ 微 ほろ 控 ひかえ 制 せい 器 き 为代表 だいひょう ,工作 こうさく 中 ちゅう 使用 しよう 二 に 进制 ,处理1和 わ 0信号 しんごう 。
類比 るいひ 積 せき 體 たい 電路 でんろ 有 ゆう ,例 れい 如传感器 き 、电源控 ひかえ 制 せい 电路和 わ 运放 ,处理類比 るいひ 訊號 。完成 かんせい 放 ひ 大 だい 、滤波 、解 かい 调 、混 こん 频的 てき 功 こう 能 のう 等 とう 。通 つう 过使用 しよう 专家所 しょ 設計 せっけい 、具有 ぐゆう 良好 りょうこう 特性 とくせい 的 てき 類比 るいひ 積 せき 體 たい 電路 でんろ ,减轻了 りょう 电路设计师的重 じゅう 担,不 ふ 需凡事 ごと 再 さい 由 よし 基礎 きそ 的 てき 一個個電晶體處設計起。
集成 しゅうせい 电路可 か 以把類比 るいひ 和 わ 數 すう 位 い 电路集成 しゅうせい 在 ざい 一 いち 个单芯 しん 片 へん 上 じょう ,以做出 で 如類比 るいひ 數 すう 位 い 轉換 てんかん 器 き 和 わ 數 すう 位 い 類比 るいひ 轉換 てんかん 器 き 等 とう 器 うつわ 件 けん 。这种电路提供 ていきょう 更 さら 小 しょう 的 てき 尺寸 しゃくすん 和 わ 更 さら 低 ひく 的 てき 成本 なりもと ,但 ただし 是 ぜ 对于信号 しんごう 冲突必须小心 しょうしん 。
从1930年代 ねんだい 开始,元素 げんそ 周期 しゅうき 表 ひょう 化学 かがく 元素 げんそ 中 ちゅう 的 てき 半 はん 导体被 ひ 諸 しょ 如贝尔实验室 しつ 威 い 廉 かど ·肖 あやか 克利 かつとし (William Shockley)的 てき 研究 けんきゅう 者 しゃ 认为是 ぜ 最 さい 適合 てきごう 做固态真空 しんくう 管 かん 的 てき 原料 げんりょう 。這些原料 げんりょう 在 ざい 1940至 いたり 50年代 ねんだい 被 ひ 系統 けいとう 地 ち 研究 けんきゅう ,从氧化铜 開始 かいし ,然 しか 後 ご 到 いた 锗 ,再 さい 到 いた 硅 。現今 げんこん ,单晶硅 是 ぜ 集成 しゅうせい 电路的 てき 主要 しゅよう 基 もと 层,尽 つき 管 かん 元素 げんそ 週 しゅう 期 き 表 ひょう 中 ちゅう 的 てき 一 いち 些III-V价化合 かごう 物 ぶつ (比 ひ 如砷化镓 )有 ゆう 特殊 とくしゅ 用途 ようと ,例 れい 如发光二 に 极管 、激 げき 光 こう 、太 ふとし 阳能电池和 かず 最 さい 高速 こうそく 集成 しゅうせい 电路。發現 はつげん 无缺陷 けっかん 晶 あきら 体 からだ 的 てき 製造 せいぞう 方法 ほうほう 需要 じゅよう 数 すう 十 じゅう 年 ねん 的 てき 时间。
半 はん 导体集成 しゅうせい 电路製 せい 程 ほど ,包括 ほうかつ 以下 いか 步 ふ 骤,並 なみ 重複 じゅうふく 使用 しよう :
使用 しよう 单晶硅晶圆(或 ある III-V族 ぞく ,如砷化 か 镓)用作 ようさく 基 もと 层,然 しか 後 こう 使用 しよう 光 こう 刻 こく 、掺杂、CMP等 とう 技術 ぎじゅつ 製 せい 成 なり MOSFET 或 ある BJT 等 ひとし 元 もと 件 けん ,再 さい 利用 りよう 薄膜 うすまく 和 わ CMP技術 ぎじゅつ 製 せい 成 なり 導線 どうせん ,如此便 びん 完成 かんせい 晶 あきら 片 かた 製作 せいさく 。因 よし 產品 さんぴん 效能 こうのう 需求及成本 ほん 考量 こうりょう ,導線 どうせん 可分 かぶん 為 ため 鋁製程 ほど (以濺鍍 為 ため 主 ぬし ) 和 わ 銅 どう 製 せい 程 ほど (以電鍍 でんと 為 ため 主 ぬし 參 さん 見 み Damascene )。 [ 2] [ 3] [ 4] 主要 しゅよう 的 てき 製 せい 程 ほど 技術 ぎじゅつ 可 か 以分為 ため 以下 いか 幾 いく 大類 おおるい :黃 き 光 こう 微 ほろ 影 かげ 、蝕刻、擴散 かくさん 、薄膜 うすまく 、平坦 へいたん 化 か 製 せい 成 なり 、金屬 きんぞく 化 か 製 せい 成 なり 。
IC由 よし 很多重 じゅう 叠的层组成 なり ,每 まい 层由影像 えいぞう 技 わざ 术定义,通常 つうじょう 用 よう 不同 ふどう 的 てき 颜色表示 ひょうじ 。一些层标明在哪里不同的掺杂剂扩散进基层(成 なり 为扩散层),一些定义哪里额外的离子灌输(灌输层),一 いち 些定义导体 たい (多 た 晶 あきら 硅或 ある 金属 きんぞく 层),一些定义传导层之间的连接(过孔或 ある 接触 せっしょく 层)。所有 しょゆう 的 てき 元 もと 件 けん 由 よし 这些层的特定 とくてい 组合构成。
在 ざい 一 いち 个自排列 はいれつ (CMOS )过程中 ちゅう ,所有 しょゆう 门层(多 た 晶 あきら 硅或金属 きんぞく )穿 ほじ 过扩散层的地方 ちほう 形成 けいせい 晶 あきら 体 からだ 管 かん 。
电阻 结构,电阻结构的 てき 长宽比 ひ ,结合表面 ひょうめん 电阻系 けい 数 すう ,决定电阻。
电容 结构,由 ゆかり 于尺寸 しゃくすん 限 げん 制 せい ,在 ざい IC上 じょう 只 ただ 能 のう 产生很小的 てき 电容。
更 さら 为少见的电感 结构,可 か 以制作 せいさく 芯 しん 片 へん 载电感 かん 或 ある 由 よし 回旋 かいせん 器 き 模 も 拟。
因 いん 为CMOS设备只 ただ 引导电流在 ざい 逻辑门之间转换,CMOS设备比 ひ 双 そう 极型元 もと 件 けん (如双 そう 极性晶 あきら 体 からだ 管 かん ) 消耗 しょうもう 的 てき 电流少 しょう 很多,也是現在 げんざい 主流 しゅりゅう 的 てき 元 もと 件 けん 。透過 とうか 電路 でんろ 的 てき 設計 せっけい ,将 はた 多 た 顆的電 でん 晶 あきら 體 からだ 管 かん 畫 が 在 ざい 矽晶圓上 えんじょう ,就可以畫出 で 不同 ふどう 作用 さよう 的 てき 集成 しゅうせい 电路。
随 ずい 机 つくえ 存 そん 取 と 存 そん 储器是 ぜ 最 さい 常 つね 见类型 がた 的 てき 集成 しゅうせい 电路,所以 ゆえん 密度 みつど 最高 さいこう 的 てき 设备是 ぜ 記憶 きおく 體 たい ,但 ただし 即 そく 使 つかい 是 ぜ 微 ほろ 处理器 き 上 じょう 也有 やゆう 存 そん 储器。尽 つき 管 かん 结构非常 ひじょう 复杂-几十年来芯片宽度一直减少-但 ただし 集成 しゅうせい 电路的 てき 层依然 いぜん 比 ひ 宽度薄 うす 很多。元 もと 件 けん 层的制作 せいさく 非常 ひじょう 像 ぞう 照 あきら 相 しょう 过程。虽然可 か 见光谱中 なか 的 てき 光波 こうは 不能 ふのう 用 よう 来 らい 曝光元 もと 件 けん 层,因 いん 为他们太大 だい 了 りょう 。高 こう 频光子 こ (通常 つうじょう 是 ぜ 紫 むらさき 外 がい 线 )被 ひ 用 もちい 来 らい 创造每 ごと 层的图案。因 よし 为每个特征 せい 都 と 非常 ひじょう 小 しょう ,对于一个正在调试制造过程的过程工程师来说,电子显微镜 是 ぜ 必要 ひつよう 工具 こうぐ 。
在 ざい 使用 しよう 自 じ 动测试设备(ATE)包装 ほうそう 前 まえ ,每 まい 个设备都要 よう 进行测试。测试过程称 しょう 为晶 あきら 圆测试或 ある 晶 あきら 圆探通 どおり 。晶 あきら 圆被切 きり 割 わり 成 なり 矩形 くけい 块,每 まい 个被称 しょう 为晶 あきら 片 へん (“die”)。每 まい 个好的 てき die被 ひ 焊在“pads”上 じょう 的 てき 铝线或 ある 金 かね 线,连接到 いた 封 ふう 装 そう 内 ない ,pads通常 つうじょう 在 ざい die的 てき 边上。封 ふう 装 そう 之 の 后 きさき ,设备在 ざい 晶 あきら 圆探通 どおり 中 ちゅう 使用 しよう 的 てき 相 しょう 同 どう 或 ある 相似 そうじ 的 てき ATE上 じょう 进行终检。测试成本 なりもと 可 か 以达到 いた 低 てい 成本 なりもと 产品的 てき 制 せい 造成 ぞうせい 本 ほん 的 てき 25%,但 ただし 是 ぜ 对于低 てい 产出,大型 おおがた 和 わ /或 ある 高 こう 成本 なりもと 的 てき 设备,可 か 以忽略 りゃく 不 ふ 计。
在 ざい 2005年 ねん ,一 いち 个制造 づくり 厂(通常 つうじょう 称 しょう 为半 はん 导体工 こう 厂 ,常 つね 簡稱fab ,指 ゆび fabrication facility)建 たて 设费用 よう 要 よう 超 ちょう 过10亿美元 もと ,因 いん 为大部分 ぶぶん 操作 そうさ 是 ぜ 自 じ 动化的 てき 。
2019年 ねん AMD 公司 こうし Ryzen5-3600處理 しょり 器 き 的 てき 積 せき 體 たい 電路 でんろ 未 み 封 ふう 裝 そう 狀態 じょうたい ,內部結構 けっこう 可 か 見 み 。
最早 もはや 的 てき 集成 しゅうせい 電路 でんろ 使用 しよう 陶 とう 瓷扁平 へんぺい 封 ふう 裝 そう ,这種封 ふう 装 そう 很多年来 ねんらい 因 いん 為 ため 可 か 靠 もたれ 性 せい 和 わ 小 しょう 尺寸 しゃくすん 繼續 けいぞく 被 ひ 軍 ぐん 方 かた 使用 しよう 。商用 しょうよう 電路 でんろ 封 ふう 装 そう 很快轉變 てんぺん 到 いた 雙 そう 列 れつ 直 ちょく 插封裝 そう ,簡單 かんたん 來 き 說 せつ ,即 そく 開始 かいし 是 ぜ 陶 すえ 瓷,之 これ 後 ご 是 ぜ 塑料。1980年代 ねんだい ,VLSI电路的 てき 針 はり 腳超過 か 了 りょう DIP封 ふう 装 そう 的 てき 應用 おうよう 限 げん 制 せい ,最後 さいご 導 しるべ 致插針網 もう 格 かく 陣列 じんれつ 和 わ 芯 しん 片 へん 載 の 體 からだ 的 まと 出 で 现。
表面 ひょうめん 贴着封 ふう 装 そう 在 ざい 1980年代 ねんだい 初期 しょき 出 で 现,該年代 だい 后 きさき 期 き 开始流行 りゅうこう 。它的針 はり 腳使用 よう 更 さら 细的間 あいだ 距,引脚形状 けいじょう 為 ため 海 うみ 鷗翼型 がた 或 ある J型 がた 。以Small-Outline Integrated Circuit (SOIC)为例,比 ひ 相等 そうとう 的 てき DIP面 めん 积少30-50%,厚 あつ 度 たび 少 しょう 70%。这种封 ふう 装 そう 在 ざい 两个長 ちょう 邊 あたり 有海 あるみ 鷗翼型 がた 引脚突出 とっしゅつ ,引脚間 あいだ 距为0.05英 えい 寸 すん 。
Small-Outline Integrated Circuit(SOIC)和 わ PLCC 封 ふう 装 そう 。1990年代 ねんだい ,尽 つき 管 かん PGA封 ふう 装 そう 依然 いぜん 经常用 じょうよう 于高端 はし 微 ほろ 处理器 き 。PQFP 和 わ thin small-outline package (TSOP)成 なり 为高引脚数 すう 设备的 てき 通常 つうじょう 封 ふう 装 そう 。Intel和 わ AMD的 てき 高 だか 端 はし 微 ほろ 处理器 き 现在从PGA(Pine Grid Array)封 ふう 装 そう 转到了 りょう 平面 へいめん 网格阵列封 ふう 装 そう (Land Grid Array,LGA)封 ふう 装 そう 。
球 たま 柵 しがらみ 陣列 じんれつ 封 ふう 裝 そう 封 ふう 装 そう 从1970年代 ねんだい 开始出 で 现,1990年代 ねんだい 开发了 りょう 比 ひ 其他封 ふう 装 そう 有 ゆう 更 さら 多 た 管 かん 脚 あし 数 すう 的 てき 覆 くつがえ 晶 あきら 球 たま 柵 しがらみ 陣列 じんれつ 封 ふう 裝 そう 封 ふう 装 そう 。在 ざい FCBGA封 ふう 装 そう 中 ちゅう ,晶 あきら 片 へん 被 ひ 上下 じょうげ 翻 こぼし 转(flipped)安 あん 装 そう ,通 つう 过与PCB 相似 そうじ 的 てき 基 もと 层而不 ふ 是 ぜ 线与封 ふう 装 そう 上 じょう 的 てき 焊球连接。FCBGA封 ふう 装 そう 使 し 得 とく 输入输出信号 しんごう 阵列(称 しょう 为I/O区域 くいき )分布 ぶんぷ 在 ざい 整 せい 个晶片 へん 的 てき 表面 ひょうめん ,而不是 ぜ 限 げん 制 せい 于晶片 へん 的 てき 外 そと 围。
如今的 てき 市場 いちば ,封 ふう 裝 そう 採用 さいよう 技術 ぎじゅつ 與 あずか 特性 とくせい 已 やめ 經 けい 非常 ひじょう 複雜 ふくざつ ,也已經 けい 是 ぜ 獨立 どくりつ 出來 でき 的 てき 一環 いっかん ,封 ふう 裝 そう 的 てき 技術 ぎじゅつ 也會影 かげ 响到產品 さんぴん 的 てき 品質 ひんしつ 及良率 りつ 。
2014年 ねん 9月 がつ 12日 にち ,科技 かぎ 新報 しんぽう (TechNews)發表 はっぴょう 《積 せき 體 たい 電路 でんろ 發明 はつめい 56週 しゅう 年紀 としのり 念 ねん ——誕生 たんじょう 之 の 路 みち 》一文 いちぶん ,向 むかい 大 だい 眾簡介 かい 「積 せき 體 たい 電路 でんろ 」興起 こうき 過程 かてい 。[ 5]
引用 いんよう
The first monolithic integrated circuits
Who invented the IC? (页面存 そん 档备份 ,存 そん 于互联网档案 あん 馆 )
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Hodges, David; Jackson, Horace; Saleh, Resve. Analysis and Design of Digital Integrated Circuits. McGraw-Hill Science/Engineering/Math. 2003. ISBN 978-0-07-228365-5 .
Klar, Heinrich; Noll, Tobias. Integrierte Digitale Schaltungen: Vom Transistor zur optimierten Logikschaltung. Springer Vieweg. 2015. ISBN 978-3-540-40600-6 .
Rabaey, J. M.; Chandrakasan, A.; Nikolic, B. Digital Integrated Circuits 2nd. 2003. ISBN 0-13-090996-3 .
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一般 いっぱん
專 せん 利 り
US3,138,743 – Miniaturized electronic circuit – J. S. Kilby
US3,138,747 – Integrated semiconductor circuit device – R. F. Stewart
US3,261,081 – Method of making miniaturized electronic circuits – J. S. Kilby
US3,434,015 – Capacitor for miniaturized electronic circuits or the like – J. S. Kilby
集成 しゅうせい 電路 でんろ 模 も 具 ぐ 製造 せいぞう