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40种封装方式都是那些?如何做好一块芯片?

发布时间:2020-05-29 发布时间:
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芯片是怎样制造的:

芯片制作完整过程包括 芯片设计、晶片制作、封装制作、成本测试等几个环节,其中晶片片制作过程尤为的复杂。

首先是芯片设计,根据设计的需求,生成的“图样”

1, 芯片的原料晶圆

晶圆的成分是硅,硅是由石英沙所精练出来的,晶圆便是硅元素加以纯化(99.999%),接着是将些纯硅制成硅晶棒,成为制造集成电路的石英半导体的材料,将其切片就是芯片制作具体需要的晶圆。晶圆越薄,成产的成本越低,但对工艺就要求的越高。

2,晶圆涂膜

晶圆涂膜能抵抗氧化以及耐温能力,其材料为光阻的一种。

3,晶圆光刻显影、蚀刻

该过程使用了对紫外光敏感的化学物质,即遇紫外光则变软。通过控制遮光物的位置可以得到芯片的外形。在硅晶片涂上光致抗蚀剂,使得其遇紫外光就会溶解。这是可以用上第一份遮光物,使得紫外光直射的部分被溶解,这溶解部分接着可用溶剂将其冲走。这样剩下的部分就与遮光物的形状一样了,而这效果正是我们所要的。这样就得到我们所需要的二氧化硅层。

4、搀加杂质

将晶圆中植入离子,生成相应的P、N类半导体。

具体工艺是是从硅片上暴露的区域开始,放入化学离子混合液中。这一工艺将改变搀杂区的导电方式,使每个晶体管可以通、断、或携带数据。简单的芯片可以只用一层,但复杂的芯片通常有很多层,这时候将这一流程不断的重复,不同层可通过开启窗口联接起来。这一点类似所层PCB板的制作制作原理。 更为复杂的芯片可能需要多个二氧化硅层,这时候通过重复光刻以及上面流程来实现,形成一个立体的结构。

5、晶圆测试

经过上面的几道工艺之后,晶圆上就形成了一个个格状的晶粒。通过针测的方式对每个晶粒进行电气特性检测。 一般每个芯片的拥有的晶粒数量是庞大的,组织一次针测试模式是非常复杂的过程,这要求了在生产的时候尽量是同等芯片规格构造的型号的大批量的生产。数量越大相对成本就会越低,这也是为什么主流芯片器件造价低的一个因素。

6、封装

将制造完成晶圆固定,绑定引脚,按照需求去制作成各种不同的封装形式,这就是同种芯片内核可以有不同的封装形式的原因。比如:DIP、QFP、PLCC、QFN 等等。这里主要是由用户的应用习惯、应用环境、市场形式等外围因素来决定的。7、测试、包装

经过上述工艺流程以后,芯片制作就已经全部完成了,这一步骤是将芯片进行测试、剔除不良品,以及包装。

驮载封装。指配有插座的陶瓷封装,形关与 DIP、QFP、QFN 相似。在开发带有微机的设备时用于评 价程序确认操作。例如,将 EPROM 插入插座进行调试。这种封装基本上都是定制品,市场上不怎么流通。

什么是芯片组:

芯片组(Chipset)是构成主板电路的核心。一定意义上讲,它决定了主板的级别和档次。它就是“南桥”和“北桥”的统称,就是把以前复杂的电路和元件最大限度地集成在几颗芯片内的芯片组。芯片组是整个身体的神经,芯片组几乎决定了这块主板的功能,进而影响到整个电脑系统性能的发挥,芯片组是主板的灵魂。芯片组性能的优劣,决定了主板性能的好坏与级别的高低。这是因为目前CPU的型号与种类繁多、功能特点不一,如果芯片组不能与CPU良好地协同工作,将严重地影响计算机的整体性能甚至不能正常工作。

芯片组的作用和功能:

主板芯片组几乎决定着主板的全部功能。北桥芯片提供对CPU类型和主频的支持、系统高速缓存的支持、主板的系统总线频率、内存管理(内存类型、容量和性能)、显卡插槽规格,ISA/PCI/AGP插槽、ECC纠错等支持;南桥芯片提供了对I/O的支持,提供对KBC(键盘控制器)、RTC(实时时钟控制器)、USB(通用串行总线)、Ultra DMA/33(66)EIDE数据传输方式和ACPI(高级能源管理)等的支持,以及决定扩展槽的种类与数量、扩展接口的类型和数量;高度集成的芯片组大大的提高了系统芯片的可靠性,减少了故障,降低了生产成本。例如有些纳入3D加速显示(集成显示芯片)、AC‘97声音解码等功能的芯片组还决定着计算机系统的显示性能和音频播放性能等。芯片组的识别这个也非常容易,以Intel440BX芯片组为例,它的北桥芯片是Intel 82443BX芯片,通常在主板上靠近CPU插槽的位置,由于芯片的发热量较高,在这块芯片上装有散热片。南桥芯片在靠近ISA和PCI槽的位置,芯片的名称为Intel 82371EB。其他芯片组的排列位置基本相同。

芯片组的“人生赢家”:

台式机台式机芯片组要求有强大的性能,良好的兼容性,互换性和扩展性,对性价比要求也最高,并适度考虑用户在一定时间内的可升级性,扩展能力在三者中最高。英特尔平台VIA、SiS等几家加起来都只能占有比较小的市场份额,而且主要是在中低端和整合领域。AMD平台AMD也占有很大的市场份额,NVIDIA、VIA、SiS基本退出了主板芯片组市场。

但目前为止只有这十家能生产芯片组:

到目前为止,能够生产芯片组的厂家:

1、Intel(美国英特尔)

2、AMD(美国超微半导体)

3、NVIDIA(美国英伟达)

4、ⅥA(中国台湾威盛)

5、SiS(中国台湾矽统科技)

6、ULI(中国台湾宇力)

7、Ali(中国台湾扬智)

8、ServerWorks(美国)

9、IBM(美国)

10、HP(美国惠普)

在为数不多的10家,其中以英特尔和AMD的芯片组最为常见。在台式机的英特尔平台上,英特尔自家的芯片组占有最大的市场份额,而且产品线齐全,高、中、低端以及整合型产品都有,其它的芯片组厂商ⅥA、SIS、ULI以及最新加入的ATI和NⅥDIA几家加起来都只能占有比较小的市场份额。在AMD平台上,AMD在收购ATI以后,也开始像INTEL一样,走向了自家芯片组配自家CPU的组合,产品越来越多,而且市场份额也越来越大。而曾经AMD平台上最大的芯片组供应商ⅥA已经在市场上看不到了,原本凭借nForce2、nForce3、nForce4、nForce5系列芯片组打败ⅥA,成为AMD平台最大的芯片供应商NⅥDIA,也在AMD收购ATI并推出自有的6、7、8、9、A、E系列芯片组后,完全退出了芯片组市场。AMD自身在6系列芯片组的基础上,发出了具有里程碑意义的7系列组芯片组,不但牢牢站稳了AMD平台芯片组销售量第一的宝座,也通过强大的780G(第一次,同时代集成显卡击败低端独立显卡)集成芯片组打了英特尔个措手不及,一扫前段时间被酷睿2压着打的局面。而SIS与ULI依旧是扮演配角,主要也是在中、低端和整合领域。笔记本方面,英特尔平台具有绝对的优势,所以英特尔自家的笔记本芯片组也占据了最大的市场份额,其它厂家都只能扮演配角以及为市场份额较小的AMD平台设计产品。服务器/工作站方面,英特尔平台更是绝对的优势地位,英特尔自家的服务器/工作站芯片组产品占据着大多数的市场份额,但在基于英特尔架构的高端多路服务器领域方面,IBM和HP却具有绝对的优势,例如IBM的XA32以及HP的F8都是非常优秀的高端多路服务器芯片组产品,只不过都是只应用在该公司的服务器产品上而名声不是太大罢了;而AMD服务器/工作站平台由于市场份额较小,主要都是采用AMD自家的芯片组产品。值得注意的是,曾经在基于英特尔架构的服务器/工作站芯片组领域风光无限的ServerWorks在被Broadcom收购之后已经彻底退出了芯片组市场;而ULI也已经被NⅥDIA收购,也极有可能退出芯片组市场。

关键字:芯片组  amd  芯片


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