IC芯片知识

第一篇：IC芯片知识

IC基础知识简述

熔茗2010-09-14 14:42:36

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。

1.IC产业发展背景

随着全球信息化,网络化和知识化经济浪潮的到来,集成电路产业的战略地位越来越重要,它已成为事关国民经济,国防建设,人民生活和信息安全的基础性,战略性产业.特别是近几年来,在世界半导体产业环境不断改善,集成电路的性能以惊人的速度向快速和微型方面发展,其发展潜力,高技术含量和广阔的市场都令人叹为观止.与此同时,中国集成电路产业也已经开始快速发展,正在努力向世界技术前沿靠拢.也就是说,我们中国的IC产业已经初具规模,并且正处在一个摆脱一味只是集中在制造和消费方面而向核心技术领域转型的一个关键阶段,所有的IC精英们正在齐心协力打造中国自己的“中国芯”,争取早日扭转在内核技术上受制于人的局面,这是每一个IC精英义不容辞的责任,同时也是这次产业调研的最大目的,希望能够让同学们领悟到这一点.对于国内一些IC企业的考察和调研,则主要集中在进来的发展战略与定位上.在当前的市场竞争环境中,压力主要来自于哪些方面 如何对自身以及同类的本土I

C企业定位 如何定位与国外IC企业的合作或者竞争关系 如何看待本土人才的流失及采取什么对策培养和建立人才储备 是如何推进本土企业国际化进程的 ……我们希望通过调研能够归纳得出一些关于中国IC企业界对自身的定位以及了解他们如何与国际上IC企业合作或者竞争的模式,从而对中国IC产业发展的契机有一些更加接近实际,更加深入的思考.2.中国目前IC产业的一些发展

2.1 产业规模急剧扩大

目前,我国已建和在建的8英寸,12英寸芯片生产线有17条,成为全球新的芯片代工基地.芯片设计公司从最初的几十家增至400多家,特别是上海的中芯国际,宏力半导体,华虹NEC和苏州的和舰等一批大型芯片制造企业的投产,增强了我国芯片产业的整体实力.统计显示,近年来,我国芯片产业规模年均增幅超过40%.2004年上半年,我国芯片市场总规模达1370亿元,芯片总产量超过94亿块.近几年中国集成电路产业的迅猛发展离不开市场需求的强劲拉动.中国电子信息制造业规模不断扩大,计算机,消费电子,网络通信,汽车电子等主要需求领域都呈现出了高速增长的势头.2004年,中国电子信息产业销售收入达到2.65万亿元,比2003年增长40%,集成电路市场规模已经达到2908亿元,同比增长40.2%,高于去年全球增幅12个百分点.2004年正成为中国IC设计产业由萌芽期进入成长期的重要里程碑.到2004年底,中国集成电路设计业拥有421家企业,从业人员上升到约1.65万人,总销售额达到了81.5亿元人民币,同比增长率达到41.5%,增长主要来自显示驱动芯片,智能卡芯片,无线通信芯片和多媒体芯片.预计今后四年的年复合增长率将达到65%左右,2008年销售额可望达到800亿.2.2 产业结构日趋合理

芯片产业结构日趋合理,芯片制造业成为产业增长的主引擎.在地区布局上,我国芯片产业形成了几大重镇:

以上海为龙头的长三角地区,产业链最完整,产业集聚度最高.以北京,天津为核心的环渤海区,具有研发,人才优势.中芯国际在此建成了我国第一条12英寸生产线,初步构筑了产业高地.以广州,深圳为中心的珠三角,是我国最大的信息产品制造和出口基地,依托巨大的市场需求,开始进军芯片产业.以成都,西安为中心城市的中西部地区,人力,电力,水资源丰富,并拥有传统的电子工业基础,随着英特尔,中芯国际的芯片封装企业落户成都,英飞凌研发中心落户西安,该地区的芯片产业开始崛起.2.3 技术创新能力增强

芯片制造工艺和技术水准迅速提升,特别是中芯国际北京12英寸生产厂的建成投产,使我国芯片生产技术从0.25微米,0.18微米进入到0.13微米,0.11微米的国际前沿水准.从“中国制造”到“中国创造”,随着我国企业自主创新能力的增强,催生了一批完全拥有自主知识产权的“中国芯”,如方舟,龙芯,爱国者,星光,网芯,展讯,中视一号等.特别引人瞩目的是,2004年上半年,位于上海张江高科技园区的展讯公司研制出我国第一块完全拥有自主知识产权,国际领先的第三代(3G)手机芯片,打破了手机芯片核心技术被国外通信公司垄断的局面.2004年底,复旦大学微电子研究院研制出基于清华大学DMB-T标准系统,拥有完全自主知识产权的“中视一号”数字电视芯片,是我国数字电视产业化进程的重大突破.2.4 出现领军企业

权威预测显示,作为全球芯片产业增长最快的地区和全球最具发展潜力的市场,2010年前,中国将成为仅次于美国的全球第二大芯片市场.伴随市场需求的扩张,产业规模的升级,技术水准的提高,中国有望出现一批具备较强国际竞争力的品牌产品和强势企业.我国的芯片产业体制和机制创新取得突破,政府引导,企业参与,市场运作的格局初步形成.除了国家的产业引导资金,越来越多的海外资本,民间资本投入芯片产业,资本运营初步进入良性循环.目前,有近10家芯片企业在境内外上市,其中在香港和纽约上市的中芯国际,使中国芯片产业开始牵动国际资本市场的神经.销售额超过1亿元的公司达到了16家,它们分别是晶门科技,大唐微电子,杭州士兰,珠海炬力,中国华大,绍兴芯谷科技,中星微,无锡华润矽科,华大电子,希格玛,展讯通信,国微电子,上海华虹,北京华虹,复旦微电子和深圳中兴微电子,其中晶门科技和大唐微电子的销售额超过了10亿.2004年还初步形成了与IC设计业相关的上下游产业链.设计企业已与晶圆代工企业和封装测试企业建立了相对固定的良好业务关系,中芯国际,华虹NEC,上海先进,上海贝岭,无锡上华,首刚NEC,绍兴华越,南通富士通,上海长丰等代工和封装企业所提供的各种加工工艺和相应技术服务已基本满足了设计业的需求.3.中国IC产业存在的问题

3.1中国的IC产业缺乏核心技术

通过产业调研发现,就目前来看,目前,由于西方国家的出口限制,我国在芯片技术,设备上受制于人的局面尚未完全扭转.国内芯片设计公司规模偏小,技术落后,缺乏自主知识产权.2003年,全国芯片设计公司前十强的产值之和仅..4亿美元,而美国排名第十的芯片设计企业产值为6.5亿美元.国内芯片制造企业几乎都是“代工厂”,自主创新能力薄弱,拥有自主产品和自主品牌的公司凤毛麟角.据了解,我国电子信息产业研发投入超过销售额10%的企业寥寥无几,只有华为,中兴通讯少数几家.绝大多数企业的研发投入低于2%,与外国公司差距悬殊.如韩国三星2003年研发投入近30亿美元,占销售额的8%.真正能在IC设计市场上盈利的更多的是从事低端设计的公司.消费类产品的订单是国内IC设计公司追逐的目标,但消费类产品的技术含量往往不高.而事实上,国内近年来尽管在高端产品如CPU取得了一些突破.但技术含量仍然有限.（转）

第二篇：2014年中国智能IC卡芯片行业应用领域

2014年中国智能IC卡芯片行业应用领域

智研数据研究中心网讯：

内容提要：随着物联网、云计算、电子商务和电子政务的普及，智能卡的应用领域将进一步扩张。而中国的金融IC卡是一个极具前景的智能卡市场。

智能IC卡芯片的应用已经越来越广泛了，随着社保卡、金融卡等的发放，智能卡芯片将迎来一个爆发期。据业内人士预计称：金融IC卡发卡量在2013年预计可以达到3亿张，2014年预计是5亿-6亿张。

智能卡是国民经济和信息安全的重要产品，广泛应用于通信、金融、公安、社保、交通、卫生和物流等领域。全球产业规模超过百亿美元，年增长率达到两位数。

目前每年就有8亿张的需求（50%为金融卡类，50%为其他应用卡类），未来5年年复合成长率超过20%。金融IC卡必然会进入一个快速发展阶段。

2013年是中国推进移动支付智能IC卡的开端，会带来产业链全面启动和繁荣，未来5年国内移动支付用户数将达到6亿，由此可见，国内移动支付市场潜力巨大。

第三篇：IC卡知识介绍

IC卡知识介绍

推广金融 IC 卡是十二五规划下金融服务民生的具体措施之一，早在 2010 年就颁布《中国金融集成电路（IC）卡规范（V2.0）》（PBOC 2.0），PBOC 3.0 也已在 2013 年年初颁布和施行，相关文件明确规定了 2015 年 1 月 1 日起在经济发达地区和重点合作行业领域，商业银行发行的、以人民币为结算账户的银行卡均应为金融 IC 卡。那么国家为什么要大力推广IC卡呢？

首先IC卡从根本上提高银行卡的安全性。磁条卡技术简单、信息易被复制，使用盗录装置复制银行卡、通过针孔摄像机在 ATM 上偷录持卡人密码等事件屡见报道。IC 卡增加了读写保护和数据加密保护，并且在使用保护上采取个人密码、卡与读写器双向认证。芯片卡复制难度极高，具备很强的抗攻击能力，可以有效防范金融犯罪。

另外，在跨国交易中，银行卡国际组织的“风险转移”政策，将发卡行承担银行卡欺诈风险改由发卡行、收单行中未采取 EMV（国际上一种银行 IC 卡标准）迁移的一方承担。众多国家和地区陆续完成银行卡 IC 化（称为“EMV 迁移”），银行卡欺诈风险不断向中国转移。而世界各地的实践经验表明，只有推广使用 IC 卡后，伪卡欺诈率才会大幅度下降。

第二，IC卡有利于商业银行业务创新。相比银行磁条卡存储空间小、无运算能力，PBOC 3.0 标准下的 IC 卡由于采用了比较先进的技术，具有体积小、容量大、安全性高、可靠性强、寿命长、可脱机使用、支持非接触使用、支付更快捷、可支持多应用的特点，这样的先进性使IC 卡除了具备传统磁条卡所拥有的消费、取款、存款、预授权等功能外，还能做脱机支付、快速支付、积分消费等特色交易。

举个例子，IC 卡特色功能之一是非接触小额支付扩展应用，主要有分时分段扣费和脱机预授权消费两种应用模式。在分时分段计费的模式下，持卡人预先并不知道本次消费的金额，在消费完成后，计算出消费金额再进行扣款，典型的应用场景是地铁、高速公路（分段计费）和停车咪表（分时计费）等。脱机预授权消费模式允许终端在脱机的环境下预先冻结卡片中的部分金额，再根据实际消费情况对金额进行扣除，典型的应用场景如乘坐高铁。对于以上提到的特定的支付场景，可以用非接触小额支付扩展应用来实现，而普通的磁条卡实现这些功能则相对困难。

第三，发行IC卡也是政府加强管理、服务民生的迫切要求。目前，社会上充斥非金融机构发行的支付卡，以及具有商业管理功能、政府管理功能的支付卡。由于发卡主体多样、技术标准不

一、不能全国联网统一清算、账户资金管理不规范，“一事一卡，一人多卡”的现象非常普遍，持卡人携带和使用不便，卡内沉淀资金游离于金融监管体系之外，存在很多潜在风险。央行在 2010 年的颁布 PBOC 2.0 时有一个专题报告指出：以金融 IC 卡为主导，实现跨行业、多领域的支付和管理，逐步减少、替代社会上各种各样的卡，实现一卡通用（在全国范围内通用支付）、一卡多用（多个行业共用一张卡），是统一规范支付市场、强化行业管理职能、提高政府服务民生能力的必要抓手。

（撰稿人 李栋）

第四篇：设计师收藏总结 LED芯片知识

设计师收藏总结 LED芯片知识大全

一、LED历史

50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识，1962年，通用电气公司的尼 克•何伦亚克（NickHolonyakJr.）开发出第一种实际应用的可见光发光二极管。LED是英文light emitting diode（发光二极管）的缩写，它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，即固体封装，所以能起到保护内部芯 线的作用，所以LED的抗震性能好。最初LED用作仪器仪表的指示光源，后来各种光色的LED在交通信号灯和大面积显 示屏中得到了广泛应用，产生了很好的经济效益和社会效益。以12英寸的红色交通信号灯 为例，在美国本来是采用长寿命、低光效的140瓦白炽灯作为光源，它产生2000流明的白 光。经红色滤光片后，光损失90%，只剩下200流明的红光。而在新设计的灯中，Lumileds 公司采用了18个红色LED光源，包括电路损失在内，共耗电14瓦，即可产生同样的光效。

汽车信号灯也是LED光源应用的重要领域。

二、LED芯片的原理：

LED（LightEmittingDiode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电 子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个“P-N结”。当电流通过导线作用 于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的 形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的 材料决定的。

三、LED芯片的分类：

1.MB芯片定义与特点

定义：MetalBonding(金属粘着）芯片；该芯片属于UEC的专利产品。特点：（1）采用高散热系数的材料---Si作为衬底，散热容易。ThermalConductivity

GaAs:46W/m-K

GaP:77W/m-K

Si:125～150W/m-K

Cupper:300~400W/m-k

SiC:490W/m-K

（2）通过金属层来接合(waferbonding)磊晶层和衬底，同时反射光子，避免衬底的吸收。

（3）导电的Si衬底取代GaAs衬底，具备良好的热传导能力(导热系数相差3~4倍)，更适应于高驱动电流领域。

（4）底部金属反射层，有利于光度的提升及散热。

（5）尺寸可加大，应用于Highpower领域，eg:42milMB。

2.GB芯片定义和特点

定义：GlueBonding(粘着结合）芯片；该芯片属于UEC的专利产品。

特点：

（1）透明的蓝宝石衬底取代吸光的GaAs衬底，其出光功率是传统AS(Absorbable structure)芯片的2倍以上，蓝宝石衬底类似TS芯片的GaP衬底。

（2）芯片四面发光，具有出色的Pattern图。

（3）亮度方面，其整体亮度已超过TS芯片的水平(8.6mil)。

（4）双电极结构，其耐高电流方面要稍差于TS单电极芯片。

3.TS芯片定义和特点

定义：transparentstructure(透明衬底)芯片，该芯片属于HP的专利产品。

特点:

(1)芯片工艺制作复杂，远高于ASLED。

(2)信赖性卓越。

(3)透明的GaP衬底，不吸收光，亮度高。

(4)应用广泛。

4.AS芯片定义与特点 定义：Absorbablestructure(吸收衬底）芯片；经过近四十年的发展努力，台湾LED光 电业界对于该类型芯片的研发、生产、销售处于成熟的阶段，各大公司在此方面的研发水平基本处于同一水平，差距不大。大陆芯片制造业起步较晚，其亮度及

可靠度与台湾业界还有一定的差距，在这里我们所谈的AS芯片，特指UEC的AS芯片，eg:712SOL-VR,709SOL-VR,712SYM-VR,709SYM-VR等。

特点：

（1）四元芯片，采用MOVPE工艺制备，亮度相对于常规芯片要亮。

（2）信赖性优良。

（3）应用广泛。

四、发光二极管芯片材料磊晶种类

1.LPE：LiquidPhaseEpitaxy(液相磊晶法)GaP/GaP

2.VPE：VaporPhaseEpitaxy(气相磊晶法)GaAsP/GaAs

3.MOVPE：MetalOrganicVaporPhaseEpitaxy(有机金属气相磊晶法)AlGaInP、GaN

4.SH：GaAlAs/GaAsSingleHeterostructure(单异型结构)GaAlAs/GaAs

5.DH：GaAlAs/GaAsDoubleHeterostructure(双异型结构)GaAlAs/GaAs

6.DDH：GaAlAs/GaAlAsDoubleHeterostructure(双异型结构)GaAlAs/GaAlAs

五、LED芯片组成及发光

LED晶片的组成：主要有砷(AS)铝(AL)镓(Ga)铟(IN)磷(P)氮(N)锶(Ｓi)这几种元素中的 若干种组成。

LED晶片的分类：

1、按发光亮度分：

A、一般亮度：R、H、G、Y、E等

B、高亮度：VG、VY、SR等

C、超高亮度：UG、UY、UR、UYS、URF、UE等

D、不可见光(红外线)：R、SIR、VIR、HIR等

E、红外线接收管：PT

F、光电管：PD2、按组成元素分：

A、二元晶片(磷、镓)：H、G等

B、三元晶片（磷、镓、砷）：SR、HR、UR等

C、四元晶片(磷、铝、镓、铟)：SRF、HRF、URF、VY、HY、UY、UYS、UE、HE、UG

3.LED晶片特性表：

LED晶片型号发光颜色组成元素波长（nm）

SBI蓝色lnGaN/sic430HY超亮黄色AlGalnP595

SBK较亮蓝色lnGaN/sic468SE高亮桔色GaAsP/GaP610

DBK较亮蓝色GaunN/Gan470HE超亮桔色AlGalnP620

SGL青绿色lnGaN/sic502UE最亮桔色AlGalnP620

DGL较亮青绿色LnGaN/GaN505URF最亮红色AlGalnP630

DGM较亮青绿色lnGaN523E桔色GaAsP/GaP635

PG纯绿GaP555R红色GAaAsP655

SG标准绿GaP560SR较亮红色GaA/AS660

G绿色GaP565HR超亮红色GaAlAs660

VG较亮绿色GaP565UR最亮红色GaAlAs660

UG最亮绿色AIGalnP574H高红GaP697

Y黄色GaAsP/GaP585HIR红外线GaAlAs850

VY较亮黄色GaAsP/GaP585SIR红外线GaAlAs880

UYS最亮黄色AlGalnP587VIR红外线GaAlAs940

UY最亮黄色AlGalnP595IR红外线GaAs940

第五篇：芯片生产流程介绍

芯片生产工艺流程介绍

芯片的制造过程可概分为晶圆处理工序（Wafer Fabrication）、晶圆针测工序（Wafer Probe）、构装工序（Packaging）、测试工序（Initial Test and Final Test）等几个步骤。其中晶圆处理工序和晶圆针测工序为前段（Front End）工序，而构装工序、测试工序为后段（Back End）工序。

1.晶圆处理工序

本工序的主要工作是在晶圆上制作电路及电子元件（如晶体管、电容、逻辑开关等），其处理程序通常与产品种类和所使用的技术有关，但一般基本步骤是先将晶圆适当清洗，再在其表面进行氧化及化学气相沉积，然后进行涂膜、曝光、显影、蚀刻、离子植入、金属溅镀等反复步骤，最终在晶圆上完成数层电路及元件加工与制作。

2.晶圆针测工序

经过上道工序后，晶圆上就形成了一个个的小格，即晶粒，一般情况下，为便于测试，提高效率，同一片晶圆上制作同一品种、规格的产品；但也可根据需要制作几种不同品种、规格的产品。在用针测（Probe）仪对每个晶粒检测其电气特性，并将不合格的晶粒标上记号后，将晶圆切开，分割成一颗颗单独的晶粒，再按其电气特性分类，装入不同的托盘中，不合格的晶粒则舍弃。

3.构装工序

就是将单个的晶粒固定在塑胶或陶瓷制的芯片基座上，并把晶粒上蚀刻出的一些引接线端与基座底部伸出的插脚连接，以作为与外界电路板连接之用，最后盖上塑胶盖板，用胶水封死。其目的是用以保护晶粒避免受到机械刮伤或高温破坏。到此才算制成了一块集成电路芯片（即我们在电脑里可以看到的那些黑色或褐色，两边或四边带有许多插脚或引线的矩形小块）。

4.测试工序

芯片制造的最后一道工序为测试，其又可分为一般测试和特殊测试，前者是将封装后的芯片置于各种环境下测试其电气特性，如消耗功率、运行速度、耐压度等。经测试后的芯片，依其电气特性划分为不同等级。而特殊测试则是根据客户特殊需求的技术参数，从相近参数规格、品种中拿出部分芯片，做有针对性的专门测试，看是否能满足客户的特殊需求，以决定是否须为客户设计专用芯片。经一般测试合格的产品贴上规格、型号及出厂日期等标识的标签并加以包装后即可出厂。而未通过测试的芯片则视其达到的参数情况定作降级品或废品。