La conexión y diferencia entre chips., semiconductores y circuitos integrados
Papas fritas, Los semiconductores y los circuitos integrados son los elementos clave que impulsan la tecnología moderna.. Son como el sistema nervioso invisible que conecta nuestro mundo digital e impulsa el funcionamiento de innumerables dispositivos inteligentes.. Muchos de nuestros productos electrónicos tienen estos elementos., ¿Cuál es la conexión entre los tres?? Y cuales son las diferencias? Descubramos el secreto juntos.
¿Qué es un semiconductor??
Un semiconductor es un material con propiedades de conductividad eléctrica entre un conductor. (como metales) y un aislante (como el plastico). La conductividad eléctrica de un material semiconductor se puede cambiar controlando las condiciones externas. (como la temperatura, campo eléctrico o luz).
que es un chip?
un chip (también llamado microchip o microchip) Es una lámina delgada de material semiconductor sobre la cual se encuentran una variedad de componentes electronicos, como transistores, resistencias y condensadores, estan integrados. Estos componentes están conectados para realizar funciones específicas., como el procesamiento de datos, almacenamiento, y comunicación en computadoras, teléfonos celulares, y otros dispositivos electrónicos.
¿Qué es un circuito integrado??
Los circuitos integrados son tecnologías y productos que integran múltiples componentes electrónicos en un solo chip semiconductor.. Los circuitos integrados se pueden dividir en dos tipos.: circuitos integrados analógicos y circuitos integrados digitales. Los circuitos integrados analógicos se ocupan de señales continuas., como sonido e imagen. Los circuitos integrados digitales se ocupan de señales discretas., como datos binarios. La invención de los circuitos integrados ha hecho que los dispositivos electrónicos sean más compactos, eficiente, y poderoso.
Proceso de fabricación de semiconductores
fabricación de obleas: Los cristales de silicio se cultivan en obleas de silicio para crear obleas..
corte de oblea: Cortar las obleas en obleas del tamaño adecuado.
Tratamiento superficial: Limpieza, Pulido y tratamiento químico de la superficie de la oblea para mejorar su calidad y estabilidad..
Implantación de iones: Se implantan materiales como nitruros u óxidos en la superficie de la oblea para formar zanjas o aumentar el tipo de conductividad..
Limpieza de obleas: Se limpia la oblea para eliminar residuos., rebabas, etc..
Oxidación: Se cultiva una capa de óxido en la superficie de la oblea para aumentar la conductividad y la resistencia a la corrosión del dispositivo..
Recubrimiento químico: Se recubre una capa de metal u óxido metálico sobre la superficie de la oblea para aumentar la conductividad y la resistencia a la corrosión del dispositivo..
Deposición de metales: Depositar materiales metálicos en la superficie de la oblea para fabricar circuitos y dispositivos..
Cortar y agrupar: Cortar el dispositivo en obleas del tamaño adecuado.
Prueba de paquetes: Las obleas se empaquetan en el entorno adecuado para realizar pruebas y análisis a fin de garantizar la calidad y confiabilidad del dispositivo..
Inspección de producto terminado: El producto terminado se inspecciona minuciosamente para garantizar que cumple con los estándares requeridos..
Estos pasos son el proceso básico de fabricación de semiconductores., pero en producción real, Es posible que sea necesario ajustarlos y optimizarlos para tipos de productos y requisitos de proceso específicos..
Proceso de fabricación de chips
El proceso de fabricación de chips es muy complejo.. Más o menos, este proceso incluye: desarrollar especificaciones, seleccionando la arquitectura, diseño lógico, diseño de circuito, alambrado, fabricación, pruebas, embalaje, y pruebas totales. El más importante de ellos es el diseño y fabricación del circuito., y el proceso de fabricación de chips puede reflejar mejor el nivel técnico de una empresa
Los pasos de fabricación son los siguientes.:
1. fotolitografía: La fotolitografía es similar a la fotolitografía tradicional., donde se aplica por primera vez el fotorresistente a la oblea, luego la placa de la máscara queda expuesta, se desarrolla el fotorresistente, y luego se graba el área expuesta. De este modo, el área de la oblea se deja para grabar o implantar iones.
2. implantación de iones. La inyección de iones consiste en utilizar la oblea como electrodo y agregar un alto voltaje entre la fuente de iones y la oblea., Entonces esos iones dopantes golpearán la oblea con muy alta energía., formando regiones tipo N o P en la oblea. Después de la implantación de iones, la oblea debe recocerse a alta temperatura para reparar el daño a la oblea después de la implantación de iones. La implantación de iones se utiliza principalmente para crear diferentes regiones semiconductoras.. 3.
3. Difusión. La difusión tiene dos funciones en la fabricación de chips.: uno es activar o inyectar impurezas en la oblea de silicio a altas temperaturas, y el otro es producir una capa de óxido, que se produce a una temperatura de 800 a 1050°C.
4. deposición de película delgada. La deposición de película delgada es la deposición de sustancias en la superficie de la oblea.. Existen métodos como la deposición química en fase de vapor y la deposición física en fase de vapor.. La deposición química de vapor es la inyección de varios gases encima de la oblea de silicio y se lleva a cabo la reacción química y el material se deposita sobre la oblea.. La deposición física de vapor es el proceso de depositar átomos en una oblea de silicio desde la fase sólida a la fase gaseosa y luego a la fase sólida..
5. Aguafuerte. El grabado es el grabado o decapado selectivo de la superficie del sustrato semiconductor o de la película cubierta por la superficie de acuerdo con el patrón de máscara o los requisitos de diseño.. Hay dos tipos de grabado., grabado húmedo y grabado con plasma. El grabado húmedo consiste en sumergir la oblea de silicio en una solución química para grabar el material que se va a eliminar.. El grabado con plasma es el uso de un haz de plasma de alta energía para eliminar el material que se va a eliminar..
6. molienda quimica mecanica. Para que la superficie de la oblea de silicio quede plana después del procesamiento, la superficie de la oblea de silicio procesada se muele.
La diferencia entre circuitos integrados y chips.
1, los dos expresan un enfoque diferente.
Los circuitos integrados se centran en los circuitos electrónicos., es el diseño subyacente, y una gama más amplia.
Seremos unos cuantos diodos., triodos, condensadores, resistencias mezcladas, es un circuito integrado. Este circuito puede ser una conversión de señal analógica., o tener función de amplificador, o un circuito lógico.
Un chip es más intuitivo, y es un objeto del tamaño de una uña con unos pies pequeños, cuadrado o rectangular.
El chip está más centrado en la función., Por ejemplo: La CPU se utiliza para el procesamiento de información., operación del programa; La GPU es principalmente renderizado de imágenes.; memoria, como su nombre lo indica, se utiliza para almacenar datos.
2, el método de producción es diferente
La materia prima para la fabricación de chips es la oblea. (silicio, arseniuro de galio), luego litografía, dopaje, embalaje, pruebas, para completar la producción de chips.
La fabricación de chips debe estar acostumbrada a la litografía., máquinas de grabado y otros equipos avanzados.
Las materias primas y procesos utilizados para los circuitos integrados son mucho más extensos.. Es tan largo como el circuito completo. (que contienen componentes como transistores, resistencias, condensadores e inductores) esta miniaturizado, conectados entre sí mediante cableado, hecho sobre una oblea semiconductora o sustrato dieléctrico, y luego empaquetado en una carcasa de tubo.
Para circuitos integrados, No son necesarias fotolitografías ni máquinas de grabado..
3、El paquete es diferente
El paquete más común del chip es el paquete DIP., También conocida como tecnología de paquete dual en línea., paquete de doble entrada. El número de pines en este paquete generalmente no es más que 100, y el tono es 2.54 mm.
Los circuitos integrados se colocan en paquetes protectores para facilitar el manejo y el montaje en placas de circuito impreso y para proteger los dispositivos contra daños., y existe una gran cantidad de diferentes tipos de paquetes.
Simplemente poner, los paquetes de chips son más regulares y mucho más enfocados. Y los paquetes de circuitos integrados son diferentes en tamaño y forma., y más formas y medios.
4、Diferentes roles
El chip empaquetará más circuitos., lo que puede aumentar el número de transistores por unidad de área, mejorando así el rendimiento y aumentando la funcionalidad.
Los circuitos integrados en todos los componentes de la estructura han formado un todo., para que los componentes electrónicos avancen hacia la miniaturización, bajo consumo de energía, Inteligencia y alta confiabilidad son un gran paso adelante..
La ley de Moore se aplica a ambos.. Eso es, El número de componentes que se pueden acomodar en un circuito integrado se duplicará cada año. 18-24 meses en los que el precio sigue siendo el mismo, y el rendimiento se duplicará. Esta ley revela la velocidad del progreso de las tecnologías de la información.
Diferencia entre chips y semiconductores
Diferencias de clasificación:A diferencia de las propiedades materiales de los semiconductores., Los chips son productos individuales de circuitos integrados que se producen después de varios procesos.. Por lo tanto, chip es un término general para productos de componentes semiconductores. Por propiedades materiales, Los dos son muy diferentes en definición. Diferentes características.:El chip es un circuito integrado., la fabricación de circuitos en un chip semiconductor, el portador de circuitos integrados, es la suma de la tecnología de diseño de chips y la tecnología de fabricación.
Diferentes funciones:El chip es un método para lograr la miniaturización de circuitos en tecnología electrónica., generalmente fabricado en la superficie de una oblea semiconductora. Si se compara el semiconductor con el material de fibra de papel., el circuito integrado es papel y el chip es un libro. Después de la invención y producción en masa de transistores en chip., Varios componentes semiconductores de estado sólido, como diodos y transistores, se utilizaron ampliamente para reemplazar las funciones y funciones de los tubos de vacío en los circuitos..
Diferentes campos de aplicación: El chip se utiliza principalmente en el campo de las comunicaciones y las redes., El semiconductor se usa ampliamente en la electrónica de consumo., sistema de comunicacion, dispositivo medico, etc..
Resumen
Desde la perspectiva de la tecnología y el desarrollo económico, el impacto de la industria de semiconductores es la reforma y el desarrollo. Actualmente, Casi todos los productos electrónicos están estrechamente relacionados con los productos de la industria de semiconductores.. El desarrollo futuro y los avances de la industria de los semiconductores afectarán la vida diaria de las personas., y también promoverá el progreso de la ciencia y la tecnología y creará más valor para la tecnología futura..
