ic基本知识
1.IC基础知识.
一般来说我们对IC 的概念只停留在它是芯片或集成电路,或者是外观五花八门的小小的东西上面。
对它究竟是什么?它是怎么来?它为什么外表各种各样?我们的了解可能不是很多,下面通过对IC 的生产工序流程和其结构发展历史方面的简述,希望让大家对IC 大体上有一个初步的把握。一, 电子元器件的相关概念和分类1, 概念 电子元器件: 分为半导体器件和电子元件,它们是电子工业发展的基础,它们是组成电子设备的基本单元,属于电子工业的中间产品。
IC(集成电路)是电子元器件中的一种半导体器件。微电子技术:一个国家的核心技术是指微电子技术,而微电子技术是指能够处理更加微小的电磁信号的技术,所谓微电是区别于强电(例如照明用电)和弱电(例如电话线路)而言。
微电子技术的代表就是IC 技术,主要产品就是IC。2, 分类 电子元器件分两类:半导体器件和电子元件 半导体器件包括:半导体分立器件,半导体集成电路,特殊功能的半导体器件,其它器件。
电子元件包括:电阻,电容,电感/线圈,电位器,变压器,继电器,传感器,晶体,开关,电池/电源,接插件/连接器,其他电子元件。二, IC的生产工序流程 普通硅沙(石英砂,沙子)-->分子拉晶(提炼)-->晶柱(圆柱形晶体)-->晶圆(把晶柱切割成圆形薄片)-->光刻(俗称流片,即先设计好电路图,通过激光暴光,刻到晶圆的电路单元上)-->切割成管芯(裸芯片)-->封装(也就是把管芯的电路管脚,用导线接到外部接头,以便与其它器件连接。)
详细流程注解: 1,业已确认,占地壳物质达到28%的石英在地表层呈现为石英砂石矿。用电弧炉冶炼石英砂将其转变成冶金等级硅。
通过一步一步去除杂质的处理工艺过程,硅经历液态,蒸馏并最终再沉积成为半导体等级的硅棒,其硅的纯度达到99.999999%。随后,这些硅棒被机械粉碎成块并装入石英坩埚炉中加热熔化至1420摄氏度。
2,将一个单晶籽晶(种)导入熔化过程中,随着籽晶转动,晶体渐渐生长出来。几天之后,慢慢地将单晶提取出来,结果得到一根一米多长的硅棒,视其直径大小,硅棒的价值可高达8000美元到16000美元。
这些纯硅单晶棒,每根重量达到(120公斤); 3,随后被金刚石锯床切成薄薄的圆晶片。这些薄片再经过洗涤、抛光、清洁和接受入眼检测与机器检测;最后通过激光扫描发现小于人的头发丝宽度的1/300的表面缺陷及杂质,合格的圆晶片交付给芯片生产厂商。
4,芯片结构设计人员设计好电路版图,完整的设计图传送给主计算机并经电子束曝光机进行处理,将这些设计图“刻写”在置于一块石英玻璃上的金属薄膜上,制造出掩膜。制作芯片是对薄膜进行重复进行涂光敏胶、光刻和腐蚀的组合处理,掩膜起着一个很像照相制版的负片作用。
精确调准每个掩膜最为重要:如果一个掩膜偏离几分之一微米(百万分之一),则整个硅圆片就报废不能用。当光通过掩膜照射,电路图就“印制”在硅晶片上。
每一个芯片大约需用20个掩膜,这些掩膜要在整个工艺过程枣从硅圆片到制造最终的芯片包括几百个工艺的流程的不同的位置点上定位。最终一块硅圆片能够做出一定数量的芯片。
5,一旦完成芯片制作过程,硅圆片在金刚石切割机床上被分切成单个的芯片,到此的单个芯片被称为“管芯”(DIE)。将每个管芯分隔放置在一个无静电的平板框中,并传送至下一步,管芯被插装进它的封装中。
芯片封装保护管芯避免受环境因素影响,同时提供管芯和电路板通讯所必需的电连接,封装好的芯片在随后的使用中将要安装固定在电路板上。
2.IC电子基础
电子基础知识第一节 常用元器件的识别一、电阻电阻在电路中用“R”加数字表示,如:R15表示编号为15的电阻。
电阻在电路中的主要作用为分流、限流、分压、偏置、滤波(与电容器组合使用)和阻抗匹配等。1、参数识别:电阻的单位为欧姆(Ω),倍率单位有:千欧(KΩ),兆欧(MΩ)等。
换算方法是:1兆欧=1000千欧=1000000欧电阻的参数标注方法有3种,即直标法、色标法和数标法。a、数标法主要用于贴片等小体积的电路,如:472 表示 47*102Ω(即4.7K); 104则表示100Kb、色环标注法使用最多,现举例如下: 四色环电阻 五色环电阻(精密电阻) 2、电阻的色标位置和倍率关系如下表所示:颜色 有效数字 倍率 允许偏差(%)银色 / 10-2 ±10金色 / 10-1 ±5黑色 0 100 /棕色 1 101 ±1红色 2 102 ±2橙色 3 103 /黄色 4 104 /绿色 5 105 ±0.5蓝色 6 106 ±0.2紫色 7 107 ±0.1灰色 8 108 /白色 9 109 +5至 -20无色 / / ±20二、电容1、电容在电路中一般用“C”加数字表示(如C25表示编号为25的电容)。
电容是由两片金属膜紧靠,中间用绝缘材料隔开而组成的元件。电容的特性主要是隔直流通交流。
电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小,电容对交流信号的阻碍作用称为容抗,它与交流信号的频率和电容量有关。容抗XC=1/2πf c (f表示交流信号的频率,C表示电容容量)电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。
2、识别方法:电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同,分直标法、色标法和数标法3种。电容的基本单位用法拉(F)表示,其它单位还有:毫法(mF)、微法(uF)、纳法(nF)、皮法(pF)。
其中:1法拉=103毫法=106微法=109纳法=1012皮法容量大的电容其容量值在电容上直接标明,如10 uF/16V容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示字母表示法:1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF 数字表示法:一般用三位数字表示容量大小,前两位表示有效数字,第三位数字是倍率。如:102表示10*102PF=1000PF 224表示22*104PF=0.22 uF3、电容容量误差表符 号 F G J K L M允许误差 ±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20%如:一瓷片电容为104J表示容量为0. 1 uF、误差为±5%。
4、故障特点在实际维修中,电容器的故障主要表现为:(1)引脚腐蚀致断的开路故障。(2)脱焊和虚焊的开路故障。
(3)漏液后造成容量小或开路故障。(4)漏电、严重漏电和击穿故障。
三、晶体二极管晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示,如: D5表示编号为5的二极管。 1、作用:二极管的主要特性是单向导电性,也就是在正向电压的作用下,导通电阻很小;而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。
正因为二极管具有上述特性,无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。电话机里使用的晶体二极管按作用可分为:整流二极管(如1N4004)、隔离二极管(如1N4148)、肖特基二极管(如BAT85)、发光二极管、稳压二极管等。
2、识别方法:二极管的识别很简单,小功率二极管的N极(负极),在二极管外表大多采用一种色圈标出来,有些二极管也用二极管专用符号来表示P极(正极)或N极(负极),也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别,长脚为正,短脚为负。
3、测试注意事项:用数字式万用表去测二极管时,红表笔接二极管的正极,黑表笔接二极管的负极,此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值,这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。4、常用的1N4000系列二极管耐压比较如下:型号 1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007耐压(V) 50 100 200 400 600 800 1000电流(A) 均为1四、稳压二极管稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示,如:ZD5表示编号为5的稳压管。
1、稳压二极管的稳压原理:稳压二极管的特点就是击穿后,其两端的电压基本保持不变。这样,当把稳压管接入电路以后,若由于电源电压发生波动,或其它原因造成电路中各点电压变动时,负载两端的电压将基本保持不变。
2、故障特点:稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。在这3种故障中,前一种故障表现出电源电压升高;后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。
常用稳压二极管的型号及稳压值如下表:型 号 1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 1N4750 1N4751 1N4761稳压值 3.3V 3.6V 3.9V 4.7V 5.1V 5.6V 6.2V 15V 27V 30V 75V五、电感电感在电路中常用“L”加数字表示,如:L6表示编号为6的电感。电感线圈是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成。
直流可通过线圈,直流电阻就是导线本身的电阻,压降很小;当交流信号通过线圈时,线圈两端将会产生自感电动势,自感电动势的方向与外加电压的方向相反,阻碍交流的通过,所以电感的特性是通直流阻交流,频率越高,线圈阻抗越大。电感在电路中可与电容组成振荡电路。
电感一般有直标法和色标法,色标法与电阻类似。如:棕、黑、金。
3.电子元器件基础知识学习
电子元器件基础知识常用元器件的识别一、电阻电阻在电路中用“R”加数字表示,如:R15表示编号为15的电阻。
电阻在电路中的主要作用为分流、限流、分压、偏置、滤波(与电容器组合使用)和阻抗匹配等。参数识别:电阻的单位为欧姆(Ω),倍率单位有:千欧(KΩ),兆欧 (MΩ)等。
换算方法是:1兆欧=1000千欧=1000000欧电阻的参数标注方 法有3种,即直标法、色标法和数标法。数标法主要用于贴片等小体积的电路,如: 472 表示 47*102Ω(即4.7K); 104则表示100K色环标注法使用最多,现举例如下: 四色环电阻 五色环电阻(精密电阻)电阻的色标位置和倍率关系如下表所示:颜色 有效数字 倍率 允许偏差(%)银色 / 10-2 ±10金色 / 10-1 ±5黑色 0 100 /棕色 1 101 ±1红色 2 102 ±2橙色 3 103 /黄色 4 104 /绿色 5 105 ±0.5蓝色 6 106 ±0.2紫色 7 107 ±0.1灰色 8 108 /白色 9 109 +5至 -20无色 / / ±20二、电容1、电容在电路中一般用“C”加数字表示(如C25表示编号为25的电容)。
电容是由两片金属膜紧靠,中间用绝缘材料隔开而组成的元件。电容的特性主要是隔直流通交流。
电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小,电容对交流信号的阻碍作用称为容抗,它与交流信号的频率和电容量有关。容抗XC=1/2πf c(f表示交流信号的频率,C表示电容容量)电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。
2、识别方法:电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同,分直标法、色标法和数标法3种。电容的基本单位用法拉(F)表示,其它单位还有:毫法(mF)、微法(uF)、纳法(nF)、皮法(pF)。
其中:1法拉=103毫法=106微法=109纳法=1012皮法容量大的电容其容量值在电容上直接标明,如10 uF/16V容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示字母表示法:1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF数字表示法:一般用三位数字表示容量大小,前两位表示有效数字,第三位数字是倍率。如:102表示10*102PF=1000PF 224表示22*104PF=0.22 uF3、电容容量误差表符 号FGJKLM允许误差±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20%如:一瓷片电容为104J表示容量为0. 1 uF、误差为±5%。
4、故障特点在实际维修中,电容器的故障主要表现为:(1)引脚腐蚀致断的开路故障。(2)脱焊和虚焊的开路故障。
(3)漏液后造成容量小或开路故障。(4)漏电、严重漏电和击穿故障。
三、晶体二极管晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示,如: D5表示编号为5的二极管。1、作用:二极管的主要特性是单向导电性,也就是在正向电压的作用下,导通电阻很小;而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。
正因为二极管具有上述特性,无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。电话机里使用的晶体二极管按作用可分为:整流二极管(如1N4004)、隔离二极管(如1N4148)、肖特基二极管(如BAT85)、发光二极管、稳压二极管等。
2、识别方法:二极管的识别很简单,小功率二极管的N极(负极),在二极管外表大多采用一种色圈标出来,有些二极管也用二极管专用符号来表示P极(正极)或N极(负极),也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别,长脚为正,短脚为负。
3、测试注意事项:用数字式万用表去测二极管时,红表笔接二极管的正极,黑表笔接二极管的负极,此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值,这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。4、常用的1N4000系列二极管耐压比较如下: 型号 1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007耐压(V) 50 100 200 400 600 800 1000电流(A) 均为1四、稳压二极管稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示,如:ZD5表示编号为5的稳压管。
1、稳压二极管的稳压原理:稳压二极管的特点就是击穿后,其两端的电压基本保持不变。这样,当把稳压管接入电路以后,若由于电源电压发生波动,或其它原因造成电路中各点电压变动时,负载两端的电压将基本保持不变。
2、故障特点:稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。在这3种故障中,前一种故障表现出电源电压升高;后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。
常用稳压二极管的型号及稳压值如下表: 型号1N47281N47291N47301N47321N47331N47341N47351N47441N47501N47511N4761稳压值3.3V3.6V3.9V4.7V5.1V5.6V6.2V15V27V30V75V五、电感电感在电路中常用“L”加数字表示,如:L6表示编号为6的电感。电感线圈是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成。
直流可通过线圈,直流电阻就是导线本身的电阻,压降很小;当交流信号通过线圈时,线圈两端将会产生自感电动势,自感电动势的方向与外加电压的方向相反,阻碍交流的通过,所以电感的特性是通直流阻交流,频率越高,线圈阻抗越大。电感在电路中可与电容组成振荡电路。
电感一般有直标法和色标法,色标法与电阻类似。如:棕、黑、金、金表示1uH(误差5%)的电感。
4.IC基础知识.
一般来说我们对IC 的概念只停留在它是芯片或集成电路,或者是外观五花八门的小小的东西上面。对它究竟是什么?它是怎么来?它为什么外表各种各样?我们的了解可能不是很多,下面通过对IC 的生产工序流程和其结构发展历史方面的简述,希望让大家对IC 大体上有一个初步的把握。
一, 电子元器件的相关概念和分类
1, 概念
电子元器件: 分为半导体器件和电子元件,它们是电子工业发展的基础,它们是组成电子设备的基本单元,属于电子工业的中间产品。
IC(集成电路)是电子元器件中的一种半导体器件。
微电子技术:一个国家的核心技术是指微电子技术,而微电子技术是指能够处理更加微小的电磁信号的技术,所谓微电是区别于强电(例如照明用电)和弱电(例如电话线路)而言。微电子技术的代表就是IC 技术,主要产品就是IC。
2, 分类
电子元器件分两类:半导体器件和电子元件
半导体器件包括:半导体分立器件,半导体集成电路,特殊功能的半导体器件,其它器件。
电子元件包括:电阻,电容,电感/线圈,电位器,变压器,继电器,传感器,晶体,开关,电池/电源,接插件/连接器,其他电子元件。
二, IC的生产工序流程
普通硅沙(石英砂,沙子)-->;分子拉晶(提炼)-->;晶柱(圆柱形晶体)-->;晶圆(把晶柱切割成圆形薄片)-->;光刻(俗称流片,即先设计好电路图,通过激光暴光,刻到晶圆的电路单元上)-->;切割成管芯(裸芯片)-->;封装(也就是把管芯的电路管脚,用导线接到外部接头,以便与其它器件连接。)
详细流程注解:
1,业已确认,占地壳物质达到28%的石英在地表层呈现为石英砂石矿。用电弧炉冶炼石英砂将其转变成冶金等级硅。通过一步一步去除杂质的处理工艺过程,硅经历液态,蒸馏并最终再沉积成为半导体等级的硅棒,其硅的纯度达到99.999999%。随后,这些硅棒被机械粉碎成块并装入石英坩埚炉中加热熔化至1420摄氏度。
2,将一个单晶籽晶(种)导入熔化过程中,随着籽晶转动,晶体渐渐生长出来。几天之后,慢慢地将单晶提取出来,结果得到一根一米多长的硅棒,视其直径大小,硅棒的价值可高达8000美元到16000美元。这些纯硅单晶棒,每根重量达到(120公斤);
3,随后被金刚石锯床切成薄薄的圆晶片。这些薄片再经过洗涤、抛光、清洁和接受入眼检测与机器检测;最后通过激光扫描发现小于人的头发丝宽度的1/300的表面缺陷及杂质,合格的圆晶片交付给芯片生产厂商。
4,芯片结构设计人员设计好电路版图,完整的设计图传送给主计算机并经电子束曝光机进行处理,将这些设计图“刻写”在置于一块石英玻璃上的金属薄膜上,制造出掩膜。制作芯片是对薄膜进行重复进行涂光敏胶、光刻和腐蚀的组合处理,掩膜起着一个很像照相制版的负片作用。精确调准每个掩膜最为重要:如果一个掩膜偏离几分之一微米(百万分之一),则整个硅圆片就报废不能用。当光通过掩膜照射,电路图就“印制”在硅晶片上。每一个芯片大约需用20个掩膜,这些掩膜要在整个工艺过程枣从硅圆片到制造最终的芯片包括几百个工艺的流程的不同的位置点上定位。最终一块硅圆片能够做出一定数量的芯片。
5,一旦完成芯片制作过程,硅圆片在金刚石切割机床上被分切成单个的芯片,到此的单个芯片被称为“管芯”(DIE)。将每个管芯分隔放置在一个无静电的平板框中,并传送至下一步,管芯被插装进它的封装中。芯片封装保护管芯避免受环境因素影响,同时提供管芯和电路板通讯所必需的电连接,封装好的芯片在随后的使用中将要安装固定在电路板上。
5.IC方面的知识
首先,将我们眼中的IC分为全新原装的和散新的两大块来描述。
全新原装的,是指原厂原字,原包装,原LABLE(LABEL上通常会有完整型号、批号、厂牌、LOT号(IC封装流水线专用的机器码)、整包装数量、编码、(例,PHILIPS的厂牌的货就有相应型号所对应的批号编码,可以在其网站上查)、条型码(通常是起防伪的作用)的全新货。由厂家检验所有参数全部合格的。
也包括国产原装货。称new parts in original package;也就是老外眼中的original parts。
特点:这种货质量很好,批号统一,外观漂亮,客户都愿意接受,只是价格比较高,和网价差不多。我们卖的这种货源来自代理或经销商,一般在深圳,香港,北京等地。
这种货一般直接流入大工厂和代理手中。还有国产原装货,是国内芯片设计公司对已经国外生产的芯片解剖,自主研发破解,进行反向设计,最后测试合格可以用于生产的芯片。
这类片子价格低,进行封装后,可以根据国外原厂的包装要求,做成原装货。国产原装货的晶圆还有一种来源是从东南亚等地走私或非正常渠道来的,在国内(江苏、无锡等地)进行封装。
另在这里提一下全新原装的OTP,即One Time Programmed parts。有一种原装的OTP货是生产厂商针对特殊用户设计制造的,里面带有一定程序的全新片子,这种带程序的全新货因为是针对一些用户制造的,所以大部分用户是不能使用的。
关于旧片的OTP我们在后面来详细说明。我们再来说一下我们主要卖的散新货,分为真正的散新,次品和旧片翻新几块来详细说明。
散新:也就是我们平常跟客户说的新的非原装,即NEWPARTSWITHOUTORIGINALPACKAGE。分类(来源)(1)真正的散新来源:1、客户需求量低于一个整包装,由于价格驱使,供应上把原来的整包装拆开,以高价出售部分数量的芯片,而剩下的一部分的没有原包装的片子。
2、供应商由于运输的原因,将原封包装的货物拆开,方便运输。像香港的原装货,要运到深圳等地,为了进关减少关税把原包装拆了,分开多人带入关。
3、年份老的全新货:这类货大多是一些置放时间久了,外观不好的货,只能用作散新处理。4、还有一部分封装厂来的:因为往往IC的设计单位并不具有自己的晶圆制造厂和封装厂。
当一大批晶圆被送往封装厂去进行封装,完成以后IC设计单位可能会因为资金问题,收不回所有封装好的片子,那么这一部分货封装厂会自己拿去卖,因为他也不需要打上自己的标也不会再做包装来加高成本,所以他们就会散卖。5、由于封装厂管理的问题,其员工通过非正常途径运出公司的,转手买掉的片子,流入国内的。
这类片子因为没有进行最后的包装过程,所以没有外包装,但价格比较优惠有时候比国家级代理的价格还好。6、IC设计是针对唯一的生产线,具有觉对的唯一性的,而有些部分厂家在实际生产销售中并没有如此大的生长量和需求量去不停的让生产线生产片子。
而工厂方面为了保障生产线的性能,不能完全弃用,所以为了保线生产出来的片子,厂家就会低价卖出给专门收此类货的人。还有一种情况就是封装厂封装之后,超过了一定时限,厂家一直都没有付钱买走的。
封装厂也会低价卖出给收货的人。特点:质量较好,外观较漂亮,价格适中。
这种货源一般深圳居多。(2)次品来源:次片即IC流水线上下来因内部质量等问题,而未通过设计厂商的测试而被淘汰下来的芯片。
或者由于封装不当造成片子外观有破损,而同样被淘汰下来的芯片。1、流水线上下来的片子。
就是在厂家检验的时候,被扣下来的片子,那些片子不是说有一定有质量问题,而是一些参数的误差比较大。因为往往厂家对片子的精确度要求很高,例如电压电流等东西,允许误差范围在正负0.02以内的话,那么一个当标准的片子应该是1.00的时候,1.01,0.09都是正品,而0.08或者1.03就是次品了,这些片子被挑出来,就成了所谓的散新了。
这样的情况,有的客户对参数要求不高的时候,他只需要精确到1.0的时候,那么0.08和0.013都可以用了,就不会有问题,但是客户的要求高,也要精确到1.00的时候,就不行了。同样的,因为片子的脆弱,我们的旧片在加工的过程中,可能会导致参数的误差也有小的变化,这就是为什么有时候同一个货,有些客户用的没问题,有的客户用的有问题。
2、质检的过程中,因为人工加电脑的检测中,流水线从电脑中过,有时候片子并不是真的有问题,而只是卡住了的时候,工作人员宁可错杀一千也不愿意放过一个坏片,所以就丢了一大把,那么这些就成为所谓的散新。特点:在很高的质量要求下,反映效果不好,只能满足一般性的需求,货有一定的失败率。
因为是处理品,价格上有一定的优势,大概是网价的5—7折。在出货的时候一定要对客户有清楚的分析,看他对片子的要求如何。
另批号较杂,这种货源也是深圳多些。主要从代理和经销商手中获得。
这种货一般不需要加工。注:1)某些外观有破损,但是表面损伤不是很严重的,不难加工的片子还是可以在翻新后当新片卖的。
2) 对外观很漂亮的次片,我们就要当心了,这样的片子往往就有可能是属于内部的质量问题的次片,采购对这样的片子一般都会比较小心。3。
6.我想知道芯片的基础知识
-- 芯片基础知识
我们通常所说的“芯片”是指集成电路,它是微电子技术的主要产品.所谓微电子是相对"强电"、"弱电"等概念而言,指它处理的电子信号极其微小.它是现代信息技术的基础,我们通常所接触的电子产品,包括通讯、电脑、智能化系统、自动控制、空间技术、电台、电视等等都是在微电子技术的基础上发展起来的。
我国的信息通讯、电子终端设备产品这些年来有长足发展,但以加工装配、组装工艺、应用工程见长,产品的核心技术自主开发的较少,这里所说的"核心技术"主要就是微电子技术.就好像我们盖房子的水平已经不错了,但是,盖房子所用的砖瓦还不能生产.要命的是,"砖瓦"还很贵.一般来说,"芯片"成本最能影响整机的成本。
微电子技术涉及的行业很多,包括化工、光电技术、半导体材料、精密设备制造、软件等,其中又以集成电路技术为核心,包括集成电路的设计、制造。
集成电路(IC)常用基本概念有:
晶圆,多指单晶硅圆片,由普通硅沙拉制提炼而成,是最常用的半导体材料,按其直径分为4英寸、5英寸、6英寸、8英寸等规格,近来发展出12英寸甚至更大规格.晶圆越大,同一圆片上可生产的IC就多,可降低成本;但要求材料技术和生产技术更高。
前、后工序:IC制造过程中, 晶圆光刻的工艺(即所谓流片),被称为前工序,这是IC制造的最要害技术;晶圆流片后,其切割、封装等工序被称为后工序。
光刻:IC生产的主要工艺手段,指用光技术在晶圆上刻蚀电路。
线宽:4微米/1微米/0.6微未/0.35微米/035微米等,是指IC生产工艺可达到的最小导线宽度,是IC工艺先进水平的主要指标.线宽越小,集成度就高,在同一面积上就集成更多电路单元。
封装:指把硅片上的电路管脚,用导线接引到外部接头处,以便与其它器件连接。
存储器:专门用于保存数据信息的IC。
逻辑电路:以二进制为原理的数字电路。
7.IC电子基础
电子基础知识第一节 常用元器件的识别一、电阻电阻在电路中用“R”加数字表示,如:R15表示编号为15的电阻。
电阻在电路中的主要作用为分流、限流、分压、偏置、滤波(与电容器组合使用)和阻抗匹配等。1、参数识别:电阻的单位为欧姆(Ω),倍率单位有:千欧(KΩ),兆欧(MΩ)等。
换算方法是:1兆欧=1000千欧=1000000欧电阻的参数标注方法有3种,即直标法、色标法和数标法。a、数标法主要用于贴片等小体积的电路,如:472 表示 47*102Ω(即4.7K); 104则表示100Kb、色环标注法使用最多,现举例如下: 四色环电阻 五色环电阻(精密电阻) 2、电阻的色标位置和倍率关系如下表所示:颜色 有效数字 倍率 允许偏差(%)银色 / 10-2 ±10金色 / 10-1 ±5黑色 0 100 /棕色 1 101 ±1红色 2 102 ±2橙色 3 103 /黄色 4 104 /绿色 5 105 ±0.5蓝色 6 106 ±0.2紫色 7 107 ±0.1灰色 8 108 /白色 9 109 +5至 -20无色 / / ±20二、电容1、电容在电路中一般用“C”加数字表示(如C25表示编号为25的电容)。
电容是由两片金属膜紧靠,中间用绝缘材料隔开而组成的元件。电容的特性主要是隔直流通交流。
电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小,电容对交流信号的阻碍作用称为容抗,它与交流信号的频率和电容量有关。容抗XC=1/2πf c (f表示交流信号的频率,C表示电容容量)电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。
2、识别方法:电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同,分直标法、色标法和数标法3种。电容的基本单位用法拉(F)表示,其它单位还有:毫法(mF)、微法(uF)、纳法(nF)、皮法(pF)。
其中:1法拉=103毫法=106微法=109纳法=1012皮法容量大的电容其容量值在电容上直接标明,如10 uF/16V容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示字母表示法:1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF 数字表示法:一般用三位数字表示容量大小,前两位表示有效数字,第三位数字是倍率。如:102表示10*102PF=1000PF 224表示22*104PF=0.22 uF3、电容容量误差表符 号 F G J K L M允许误差 ±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20%如:一瓷片电容为104J表示容量为0. 1 uF、误差为±5%。
4、故障特点在实际维修中,电容器的故障主要表现为:(1)引脚腐蚀致断的开路故障。(2)脱焊和虚焊的开路故障。
(3)漏液后造成容量小或开路故障。(4)漏电、严重漏电和击穿故障。
三、晶体二极管晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示,如: D5表示编号为5的二极管。 1、作用:二极管的主要特性是单向导电性,也就是在正向电压的作用下,导通电阻很小;而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。
正因为二极管具有上述特性,无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。电话机里使用的晶体二极管按作用可分为:整流二极管(如1N4004)、隔离二极管(如1N4148)、肖特基二极管(如BAT85)、发光二极管、稳压二极管等。
2、识别方法:二极管的识别很简单,小功率二极管的N极(负极),在二极管外表大多采用一种色圈标出来,有些二极管也用二极管专用符号来表示P极(正极)或N极(负极),也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别,长脚为正,短脚为负。
3、测试注意事项:用数字式万用表去测二极管时,红表笔接二极管的正极,黑表笔接二极管的负极,此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值,这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。4、常用的1N4000系列二极管耐压比较如下:型号 1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007耐压(V) 50 100 200 400 600 800 1000电流(A) 均为1四、稳压二极管稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示,如:ZD5表示编号为5的稳压管。
1、稳压二极管的稳压原理:稳压二极管的特点就是击穿后,其两端的电压基本保持不变。这样,当把稳压管接入电路以后,若由于电源电压发生波动,或其它原因造成电路中各点电压变动时,负载两端的电压将基本保持不变。
2、故障特点:稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。在这3种故障中,前一种故障表现出电源电压升高;后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。
常用稳压二极管的型号及稳压值如下表:型 号 1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 1N4750 1N4751 1N4761稳压值 3.3V 3.6V 3.9V 4.7V 5.1V 5.6V 6.2V 15V 27V 30V 75V五、电感电感在电路中常用“L”加数字表示,如:L6表示编号为6的电感。电感线圈是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成。
直流可通过线圈,直流电阻就是导线本身的电阻,压降很小;当交流信号通过线圈时,线圈两端将会产生自感电动势,自感电动势的方向与外加电压的方向相反,阻碍交流的通过,所以电感的特性是通直流阻交流,频率越高,线圈阻抗越大。电感在电路中可与电容组成振荡电路。
电感一般有直标法和色标法,色标法与电阻类似。如:棕、黑、金、金表示1uH。
8.IC是什么
IC就是半导体元件产品的统称,包括: 1.集成电路(integratedcircuit,缩写:IC) 2.二,三极管。
3.特殊电子元件。 再广义些讲还涉及所有的电子元件,象电阻,电容,电路版/PCB版,等许多相关产品。
一、世界集成电路产业结构的变化及其发展历程 自1958年美国德克萨斯仪器公司(TI)发明集成电路(IC)后,随着硅平面技术的发展,二十世纪六十年代先后发明了双极型和MOS型两种重要的集成电路,它标志着由电子管和晶体管制造电子整机的时代发生了量和质的飞跃,创造了一个前所未有的具有极强渗透力和旺盛生命力的新兴产业集成电路产业。 回顾集成电路的发展历程,我们可以看到,自发明集成电路至今40多年以来,"从电路集成到系统集成"这句话是对IC产品从小规模集成电路(SSI)到今天特大规模集成电路(ULSI)发展过程的最好总结,即整个集成电路产品的发展经历了从传统的板上系统(System-on-board)到片上系统(System-on-a-chip)的过程。
在这历史过程中,世界IC产业为适应技术的发展和市场的需求,其产业结构经历了三次变革。 第一次变革:以加工制造为主导的IC产业发展的初级阶段。
70年代,集成电路的主流产品是微处理器、存储器以及标准通用逻辑电路。这一时期IC制造商(IDM)在IC市场中充当主要角色,IC设计只作为附属部门而存在。
这时的IC设计和半导体工艺密切相关。IC设计主要以人工为主,CAD系统仅作为数据处理和图形编程之用。
IC产业仅处在以生产为导向的初级阶段。 第二次变革:Foundry公司与IC设计公司的崛起。
80年代,集成电路的主流产品为微处理器(MPU)、微控制器(MCU)及专用IC(ASIC)。这时,无生产线的IC设计公司(Fabless)与标准工艺加工线(Foundry)相结合的方式开始成为集成电路产业发展的新模式。
随着微处理器和PC机的广泛应用和普及(特别是在通信、工业控制、消费电子等领域),IC产业已开始进入以客户为导向的阶段。一方面标准化功能的IC已难以满足整机客户对系统成本、可靠性等要求,同时整机客户则要求不断增加IC的集成度,提高保密性,减小芯片面积使系统的体积缩小,降低成本,提高产品的性能价格比,从而增强产品的竞争力,得到更多的市场份额和更丰厚的利润;另一方面,由于IC微细加工技术的进步,软件的硬件化已成为可能,为了改善系统的速度和简化程序,故各种硬件结构的ASIC如门阵列、可编程逻辑器件(包括FPGA)、标准单元、全定制电路等应运而生,其比例在整个IC销售额中1982年已占12%;其三是随着EDA工具(电子设计自动化工具)的发展,PCB设计方法引入IC设计之中,如库的概念、工艺模拟参数及其仿真概念等,设计开始进入抽象化阶段,使设计过程可以独立于生产工艺而存在。
有远见的整机厂商和创业者包括风险投资基金(VC)看到ASIC的市场和发展前景,纷纷开始成立专业设计公司和IC设计部门,一种无生产线的集成电路设计公司(Fabless)或设计部门纷纷建立起来并得到迅速的发展。同时也带动了标准工艺加工线(Foundry)的崛起。
全球第一个Foundry工厂是1987年成立的台湾积体电路公司,它的创始人张忠谋也被誉为“晶芯片加工之父”。 第三次变革:“四业分离”的IC产业 90年代,随着INTERNET的兴起,IC产业跨入以竞争为导向的高级阶段,国际竞争由原来的资源竞争、价格竞争转向人才知识竞争、密集资本竞争。
以DRAM为中心来扩大设备投资的竞争方式已成为过去。如1990年,美国以Intel为代表,为抗争日本跃居世界半导体榜首之威胁,主动放弃DRAM市场,大搞CPU,对半导体工业作了重大结构调整,又重新夺回了世界半导体霸主地位。
这使人们认识到,越来越庞大的集成电路产业体系并不有利于整个IC产业发展,"分"才能精,"整合"才成优势。于是,IC产业结构向高度专业化转化成为一种趋势,开始形成了设计业、制造业、封装业、测试业独立成行的局面(如下图所示),近年来,全球IC产业的发展越来越显示出这种结构的优势。
如台湾IC业正是由于以中小企业为主,比较好地形成了高度分工的产业结构,故自1996年,受亚洲经济危机的波及,全球半导体产业出现生产过剩、效益下滑,而IC设计业却获得持续的增长。 特别是96、97、98年持续三年的DRAM的跌价、MPU的下滑,世界半导体工业的增长速度已远达不到从前17%的增长值,若再依靠高投入提升技术,追求大尺寸硅片、追求微细加工,从大生产中来降低成本,推动其增长,将难以为继。
而IC设计企业更接近市场和了解市场,通过创新开发出高附加值的产品,直接推动着电子系统的更新换代;同时,在创新中获取利润,在快速、协调发展的基础上积累资本,带动半导体设备的更新和新的投入;IC设计业作为集成电路产业的"龙头",为整个集成电路产业的增长注入了新的动力和活力。 二、IC的分类 IC按功能可分为:数字IC、模拟IC、微波IC及其他IC,其中,数字IC是近年来应用最广、发展最快的IC品种。
数字IC就是传递、加工、处理数字信号的IC,可分为通用数字IC和专用数字IC。 通用IC:是指那些用户多、使用领域广泛、标准。
9.芯片是什么 芯片的工作原理 芯片基础知识介绍
通常所说的“芯片”是指集成电路,它是微电子技术的主要产品.所谓微电子是相对强电、弱电'等概念而言,指它处理的电子信号极其微小.它是现代信息技术的基础,我们通常所接触的电子产品,包括通讯、电脑、智能化系统、自动控制、空间技术、电台、电视等等都是在微电子技术的基础上发展起来的。
原理:芯片是一种集成电路,由大量的晶体管构成。不同的芯片有不同的集成规模,大到几亿;小到几十、几百个晶体管。
晶体管有两种状态,开和关,用1、0来表示。多个晶体管产生的多个1与0的信号,这些信号被设定成特定的功能(即指令和数据),来表示或处理字母、数字、颜色和图形等。
芯片加电以后,首先产生一个启动指令,来启动芯片,以后就不断接受新指令和数据,来完成功能。扩展资料:芯片生产是一个点砂成金的过程,从砂子到晶圆再到芯片,价值密度直线飙升。
真正的芯片制造过程十分复杂,下面我们为大家简单介绍一下。晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片,由于其形状为圆形,故称为晶圆。
单单从晶圆到芯片,其价值就能翻12倍,2000块钱一片的晶圆原料经过加工后,出来的成品价值约2.5万元,可以买一台高性能的计算机了。获得晶圆后,将感光材料均匀涂抹在晶圆上,利用光刻机将复杂的电路结构转印到感光材料上,被曝光的部分会溶解并被水冲掉,从而在晶圆表面暴露出复杂的电路结构,再使用刻蚀机将暴露出来的硅片的部分刻蚀掉。
接着,经过离子注入等数百道复杂的工艺,这些复杂的结构便拥有了特定的半导体特性,并能在几平方厘米的范围内制造出数亿个有特定功能的晶体管。再覆盖上铜作为导线,就能将数以亿计的晶体管连接起来。
一块晶圆经过数个月的加工,在指甲盖大小的空间中集成了数公里长的导线和数以亿计的晶体管器件,经过测试,品质合格的晶片会被切割下来,剩下的部分会报废掉。千挑万选后,一块真正的芯片就这么诞生了。
参考资料来源:百度百科-芯片。