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2025-02-11 21:46本頁面
【正文】 100中規(guī)模集成電路（ MSI） 100~3000大規(guī)模集成電路（ LSI） 3000~10萬超大規(guī)模集成電路（ VLSI） 10萬 ~100萬極大規(guī)模集成電路（ ULSI） ＞ 100萬23淮海工學(xué)院 計(jì)算機(jī)科學(xué)系大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)微電子技術(shù)與集成電路?集成電路芯片是微電子技術(shù)的結(jié)晶，它們是計(jì)算機(jī)的核心。 25淮海工學(xué)院 計(jì)算機(jī)科學(xué)系大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù) (選講 )集成電路的制造： 400多道工序硅襯底硅襯底 晶圓晶圓 芯片芯片硅平面工藝硅平面工藝 剔除、分類剔除、分類 集成電路集成電路封裝封裝成品成品成品測(cè)試成品測(cè)試26淮海工學(xué)院 計(jì)算機(jī)科學(xué)系大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)集成電路的制造? 集成電路制造廠（晶圓廠）生產(chǎn)的產(chǎn)品包括： 晶圓切片（也簡稱為晶圓） 超大規(guī)模集成電路芯片（可簡稱為芯片）– 晶圓– 芯片27淮海工學(xué)院 計(jì)算機(jī)科學(xué)系大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)晶圓厚度：不足 1mm直徑： 12英寸晶棒單晶硅錠晶圓生產(chǎn)過程 : 晶棒制造，晶片制造 集成電路的制造28淮海工學(xué)院 計(jì)算機(jī)科學(xué)系大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)集成電路的制造? 芯片制造過程：晶圓處理、晶圓針測(cè)、 封裝、成品測(cè)試等 。晶圓針測(cè) ： 對(duì)每個(gè)晶粒檢測(cè)其電氣特性，并將不合格的晶粒標(biāo)上記號(hào)后，將晶圓切開，分割成一顆顆單獨(dú)的晶粒。處理后的晶圓（排滿成百上千個(gè)集成電路）29淮海工學(xué)院 計(jì)算機(jī)科學(xué)系大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)封裝后的集成電路? 封裝將單個(gè)的晶粒固定在塑膠或陶瓷制的芯片基座上，并把晶粒上蝕刻出的一些引線與基座底部伸出的插腳進(jìn)行連接，以作為與外界電路板連接之用，最后蓋上塑膠蓋板，用膠水封死 ， 封焊 。如同在電腦里看到的那些黑色或褐色邊上帶有插腳或引線的矩形小塊。經(jīng)測(cè)試后的芯片，依其電氣特性劃分為不同等級(jí)。經(jīng)一般測(cè)試合格的產(chǎn)品貼上規(guī)格、型號(hào)及出廠日期等標(biāo)識(shí)的標(biāo)簽并加以包裝后即可出廠。 集成電路成品32淮海工學(xué)院 計(jì)算機(jī)科學(xué)系大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)集成電路的制造33淮海工學(xué)院 計(jì)算機(jī)科學(xué)系大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)?集成電路的工作速度 主要取決于組成邏輯門電路的晶體管的尺寸，晶體管的尺寸越小，其極限工作頻率越高，門電路的開關(guān)速度就越快。34淮海工學(xué)院 計(jì)算機(jī)科學(xué)系大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)集成電路的發(fā)展趨勢(shì)? 提高集成度，關(guān)鍵在縮小門電路面積? 集成電路特點(diǎn)：體積小、重量輕、可靠性高? Moore定律單塊集成電路的集成度平均每 18～ 24個(gè)月翻一番 ——Gordon ,1965 年Intel公司創(chuàng)始人35淮海工學(xué)院 計(jì)算機(jī)科學(xué)系大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)集成電路的發(fā)展趨勢(shì) Intel公司微處理器集成度的發(fā)展1970 1975 1980 1985 1990 1995 20231,00010,000100,0001,000,00010,000,000100,000,00040048008 808080868028680386 80486PentiumPentium IIPentium IIIPentium 4晶體管數(shù)36淮海工學(xué)院 計(jì)算機(jī)科學(xué)系大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)集成電路的發(fā)展趨勢(shì)1999 2023 2023 2023 2023工藝 (μm) 晶體管 (M) 135 539 3500時(shí)鐘頻率 (GHz) 10面積 (mm2) 340 340 390 468 901連線層數(shù) 6 7 8 9 10晶圓直徑（ mm）300 300 350 400 450引腳數(shù)目 700 957 3350功耗（ w） 90 130 18337淮海工學(xué)院 計(jì)算機(jī)科學(xué)系大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)集成電路的發(fā)展趨勢(shì)? 目前集成電路生產(chǎn)的主流技術(shù)： 12吋晶圓、 ，并正在向 14吋晶圓、 米工藝過渡 Intel P4：已采用 工藝制造生產(chǎn)? AMD：有采用 工藝制造生產(chǎn)的 CPU? 1（ μm 微米）＝ 1/1,000,000（米）? 美國半導(dǎo)體協(xié)會(huì) (SIA)預(yù)測(cè)，到 2023年將能達(dá)到 18吋晶圓和 ～ 。 為了減少這種干擾，可以采取減小電流，降低電壓的方法來解決。? 在納米尺寸下，納米結(jié)構(gòu)會(huì)表現(xiàn)出一些新的量子現(xiàn)象和效應(yīng)，可以利用這些量子效應(yīng)研制具有新功能的量子器件，從而把芯片的研制推向量子世界的新階段 —— 納米芯片技術(shù)。40淮海工學(xué)院 計(jì)算機(jī)科學(xué)系大學(xué)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)集成電路的發(fā)展趨勢(shì)u 光子計(jì)算機(jī)光能夠像電一樣來傳遞信息，甚至效果更好。因?yàn)楫?dāng)電子計(jì)算機(jī)芯片越來越趨向于 時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生很多的問題 ,而光子計(jì)算機(jī)就可以避免。從理論上說，它們的速度提高可以說是沒有止境的，因?yàn)榱孔佑?jì)算技術(shù)可以在同一時(shí)間內(nèi)執(zhí)行各種操作，同時(shí)有足夠的能力來完成現(xiàn)在電子計(jì)算機(jī)還很難完成的任務(wù)，比如說完成密碼的破譯和語音的識(shí)別等等。圖為一種可瞬間進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)計(jì)算的光電計(jì)算機(jī)42淮海工學(xué)院
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