Ⅰ 集成電路製造過程
集成電路或稱微電路、微晶元晶片/晶元(在電子學中是一種把電路(主要包括半導體設備,也包括被動組件等)小型化的方式,並時常製造在半導體晶圓表面上。半導體集成電路工藝,包括以下步驟,並重復使用:
1. 光刻
2. 刻蝕
3. 薄膜(化學氣相沉積或物理氣相沉積)
4. 摻雜(熱擴散或離子注入)
5. 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,然後使用光刻、摻雜、CMP等技術製成MOSFET或BJT等組件,再利用薄膜和CMP技術製成導線,如此便完成晶元製作。因產品性能需求及成本考量,導線可分為鋁工藝(以濺鍍為主)和銅工藝(以電鍍為主參見Damascene)。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、平坦化製成、金屬化製成。
IC由很多重疊的層組成,每層由影像技術定義,通常用不同的顏色表示。一些層標明在哪裡不同的摻雜劑擴散進基層(成為擴散層),一些定義哪裡額外的離子灌輸(灌輸層),一些定義導體(多晶硅或金屬層),一些定義傳導層之間的連接(過孔或接觸層)。所有的組件由這些層的特定組合構成。
1. 在一個自排列(CMOS)過程中,所有門層(多晶硅或金屬)穿過擴散層的地方形成晶體管。
2. 電阻結構,電阻結構的長寬比,結合表面電阻系數,決定電阻。
3. 電容結構,由於尺寸限制,在IC上只能產生很小的電容。
4. 更為少見的電感結構,可以製作晶元載電感或由迴旋器模擬。
因為CMOS設備只引導電流在邏輯門之間轉換,CMOS設備比雙極型組件(如雙極性晶體管)消耗的電流少很多,也是現在主流的組件。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。
隨機存取存儲器是最常見類型的集成電路,所以密度最高的設備是存儲器,但即使是微處理器上也有存儲器。盡管結構非常復雜-幾十年來晶元寬度一直減少-但集成電路的層依然比寬度薄很多。組件層的製作非常像照相過程。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)被用來創造每層的圖案。因為每個特徵都非常小,對於一個正在調試製造過程的過程工程師來說,電子顯微鏡是必要工具。
在使用自動測試設備(ATE)包裝前,每個設備都要進行測試。測試過程稱為晶圓測試或晶圓探通。晶圓被切割成矩形塊,每個被稱為晶片(「die」)。每個好的die被焊在「pads」上的鋁線或金線,連接到封裝內,pads通常在die的邊上。封裝之後,設備在晶圓探通中使用的相同或相似的ATE上進行終檢。測試成本可以達到低成本產品的製造成本的25%,但是對於低產出,大型和/或高成本的設備,可以忽略不計。
Ⅱ 要設計集成電路版需要了解哪些知識
集成電路設計的流程一般先要進行軟硬體劃分,將設計基本分為兩部分:晶元硬體設計和軟體協同設計。晶元硬體設計包括:
1.功能設計階段。
設計人員產品的應用場合,設定一些諸如功能、操作速度、介面規格、環
境溫度及消耗功率等規格,以做為將來電路設計時的依據。更可進一步規劃軟
件模塊及硬體模塊該如何劃分,哪些功能該整合於SOC
內,哪些功能可以設
計在電路板上。
2.設計描述和行為級驗證
能設計完成後,可以依據功能將SOC
劃分為若干功能模塊,並決定實現
這些功能將要使用的IP
核。此階段將接影響了SOC
內部的架構及各模塊間互
動的訊號,及未來產品的可靠性。
決定模塊之後,可以用VHDL
或Verilog
等硬體描述語言實現各模塊的設
計。接著,利用VHDL
或Verilog
的電路模擬器,對設計進行功能驗證(function
simulation,或行為驗證
behavioral
simulation)。
注意,這種功能模擬沒有考慮電路實際的延遲,但無法獲得精確的結果。
3.邏輯綜合
確定設計描述正確後,可以使用邏輯綜合工具(synthesizer)進行綜合。
綜合過程中,需要選擇適當的邏輯器件庫(logic
cell
library),作為合成邏輯
電路時的參考依據。
硬體語言設計描述文件的編寫風格是決定綜合工具執行效率的一個重要
因素。事實上,綜合工具支持的HDL
語法均是有限的,一些過於抽象的語法
只適於做為系統評估時的模擬模型,而不能被綜合工具接受。
邏輯綜合得到門級網表。
4.門級驗證(Gate-Level
Netlist
Verification)
門級功能驗證是寄存器傳輸級驗證。主要的工作是要確認經綜合後的電路
是否符合功能需求,該工作一般利用門電路級驗證工具完成。
注意,此階段模擬需要考慮門電路的延遲。
5.布局和布線
布局指將設計好的功能模塊合理地安排在晶元上,規劃好它們的位置。布
線則指完成各模塊之間互連的連線。
注意,各模塊之間的連線通常比較長,因此,產生的延遲會嚴重影響SOC
的性能,尤其在0.25
微米製程以上,這種現象更為顯著。
目前,這一個行業仍然是中國的空缺,開設集成電路設計與集成系統專業的大學還比較少,其中師資較好的學校有
上海交通大學,哈爾濱工業大學,西安電子科技大學,電子科技大學,哈爾濱理工大學,復旦大學,華東師范大學等。
模擬集成電路設計的一般過程:
1.電路設計
依據電路功能完成電路的設計。
2.前模擬
電路功能的模擬,包括功耗,電流,電壓,溫度,壓擺幅,輸入輸出特性等參數的模擬。
3.版圖設計(Layout)
依據所設計的電路畫版圖。一般使用Cadence軟體。
4.後模擬
對所畫的版圖進行模擬,並與前模擬比較,若達不到要求需修改或重新設計版圖。
5.後續處理
將版圖文件生成GDSII文件交予Foundry流片。
Ⅲ 集成電路是怎樣製造出來
集成電路是制復造過製程:
集成電路(integrated circuit)是一種微型電子器件或部件。採用一定的工藝,把一個電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起,製作在一小塊或幾小塊半導體晶片或介質基片上,然後封裝在一個管殼內,成為具有所需電路功能的微型結構;其中所有元件在結構上已組成一個整體,使電子元件向著微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面邁進了一大步。它在電路中用字母「IC」表示。集成電路發明者為傑克·基爾比(基於鍺(Ge)的集成電路)和羅伯特·諾伊思(基於硅(Si)的集成電路)。當今半導體工業大多數應用的是基於硅的集成電路。
Ⅳ 電路板,集成電路,電子元件的製造方法和工藝
線路板 製作方法
原料板——按照預定尺寸切割電路板——按照準備好的電路圖用自動鑽孔機鑽孔——用拋光機拋光——預浸(3分鍾)——水洗—用使油墨固化機75℃烘乾——活化(5分鍾)——通孔(通孔後的檢查通孔效果)——固化機120℃烘乾——用拋光機拋光——微蝕——水洗——加速水洗——用鍍銅機鍍銅25~30分鍾(有效鍍銅面積下鍍銅電流:3A/0.01㎡)——拋光機拋光——75℃烘乾——線路油墨絲印(使用90T絲網絲印)——75℃烘乾——用曝光機曝光9秒(抽氣,開燈,曝光)——顯影機顯影(在46℃下顯影10秒左右)——水洗——烘乾——微蝕——水洗——烘乾——用鍍錫機鍍錫25~30分鍾(有效鍍錫面積下鍍錫電流:1.5A/0.01㎡)——油墨脫膜(3~4分鍾)——水洗——75℃烘乾——用腐蝕機腐蝕(在56℃左右下腐蝕45秒左右)——水洗——拋光——烘乾——刷阻焊油墨(1:3調配油墨,使用100T絲網印刷)——75℃烘乾——曝光90秒——顯影(10秒左右)——水洗——75℃烘乾——刷字元油墨(1:3調配油墨,使用120T絲網印刷)——75℃烘乾——曝光120秒——顯影(10秒左右)——水洗——150℃固化烘乾(10~15分鍾)
總的來說你只要做好電路就可以了其他的都是代工廠家做的事情
集成電路其實一句話說到底就是在多晶硅材料商 硅是半導體添加五價或者三價元素形成PN結
在矽片上形成無數個PN結就可以了 詳細看電子技術基礎
電子元器件的製作其實要看哪種了,比如三極體或者二極體再者可控硅等其實還是利用了PN結
電阻有很多種,有的是金屬膜電阻有的是線繞電阻每個的工藝都不一樣
電容也分很多種的,常見的有電解電容和滌綸電容和紙介電容等
Ⅳ 製作音響集成電路板需要哪些,原件
製作一塊音響集成電路板方法有二,
1、最原始的手工製作,也就是從刻線路板開始有條件的也可用光刻的,手工刻的要具有:單面敷銅板、刻刀、電阻、電容、電感、二極體、三極體、集成電路、、、
2、選擇一塊根據某集成電路設計製作好的,已成品製作的線路板,如市場上有的根據TDA2030製作 的板子,只要選擇好相應的電阻、電容、電感、二極體、三極體等,就可動手了
要使其能響還要製作一個直流電源,用變壓器、整流管、電解電容等,
Ⅵ 集成電路板是怎麼製作的
樓上的說的很正確。那麼我就來送一個回答吧。
版面設計應注意的事項詳細說版明如下:一、單面板權:在成本要求較低的情況下通常使用這種類型的面板。在版面設計時,有時需要元器件或使用跨接線來跳過電路板的走線。如果數量太多,就應考慮使用雙面板。二、 雙面板:雙面板可以使用也可以不使用PTH。因為PTH 板的價格昂貴,當電路的復雜度和密度需要時才會使用。在版面設計中,元器件面的導線數量必須保持最少,以確保容易獲得所需用材。
在PTH板中,鍍通孔僅用於電氣連接而不用於元器件的安裝。出於經濟和可靠性方面的考慮,孔的數量應保持在最低限度。
要選擇單面板還是雙面板,很重要的一點,要考慮到元器件的表面面積(C) ,它與印製電路板的總面積(S) 之比為一個適當的恆定比例,這對於元器件的安裝是有用的。值得注意的是US"通常指的是面板一面的面積。表3-2列出了最常用的印製電路板的S: C 的比率范圍。
這個可以看看網路裡面說的那個電路板製作的參考。
Ⅶ 製作音響集成電路板需要哪些,原件
製作一塊音響來集成電路自板方法有二,
1、最原始的手工製作,也就是從刻線路板開始有條件的也可用光刻的,手工刻的要具有:單面敷銅板、刻刀、電阻、電容、電感、二極體、三極體、集成電路、、、
2、選擇一塊根據某集成電路設計製作好的,已成品製作的線路板,如市場上有的根據TDA2030製作
的板子,只要選擇好相應的電阻、電容、電感、二極體、三極體等,就可動手了
要使其能響還要製作一個直流電源,用變壓器、整流管、電解電容等,