① 集成电路是怎样制造出来
集成电路是制复造过制程:
集成电路(integrated circuit)是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构;其中所有元件在结构上已组成一个整体,使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。它在电路中用字母“IC”表示。集成电路发明者为杰克·基尔比(基于锗(Ge)的集成电路)和罗伯特·诺伊思(基于硅(Si)的集成电路)。当今半导体工业大多数应用的是基于硅的集成电路。
② 集成电路组装已实现智能化,但拆焊还在用老办法
集成电路组装已实现智能化,但拆焊还在用老办法是可行的。根据查询相关公开信息显示,在电烙铁头上带一小滴焊锡,将电烙铁头沿着集成电路的整排引脚自左向右轻轻地拉过去,使每一个引脚都被焊接在电路板上。
③ 什么叫集成电路
集成电路(英语:integrated circuit,缩写作 IC),或称微电路(microcircuit)、微芯片(microchip)、晶片/芯片(chip)在电子学中是一种把电路(主要包括半导体设备,也包括被动组件等)小型化的方式,并时常制造在半导体晶圆表面上。
晶体管发明并大量生产之后,各式固态半导体组件如二极管、晶体管等大量使用,取代了真空管在电路中的功能与角色。到了20世纪中后期半导体制造技术进步,使得集成电路成为可能。相对于手工组装电路使用个别的分立电子组件,集成电路可以把很大数量的微晶体管集成到一个小芯片,是一个巨大的进步。集成电路的规模生产能力,可靠性,电路设计的模块化方法确保了快速采用标准化集成电路代替了设计使用离散晶体管。集成电路对于离散晶体管有两个主要优势:成本和性能。成本低是由于芯片把所有的组件通过照相平版技术,作为一个单位印刷,而不是在一个时间只制作一个晶体管。性能高是由于组件快速开关,消耗更低能量,因为组件很小且彼此靠近。
2006年,芯片面积从几平方毫米到350 mm²,每mm²可以达到一百万个晶体管。第一个集成电路雏形是由杰克·基尔比于1958年完成的,其中包括一个双极性晶体管,三个电阻和一个电容器,相较于现今科技的尺寸来讲,体积相当庞大。
电子显微镜下碳纳米管微计算机芯片体的场效应画面根据一个芯片上集成的微电子器件的数量,集成电路可以分为以下几类:
小型集成电路(SSI英文全名为Small Scale Integration):逻辑门10个以下或 晶体管100个以下。
中型集成电路(MSI英文全名为Medium Scale Integration):逻辑门11~100个或 晶体管101~1k个。
大规模集成电路(LSI英文全名为Large Scale Integration):逻辑门101~1k个或 晶体管1,001~10k个。
超大规模集成电路(VLSI英文全名为Very large scale integration):逻辑门1,001~10k个或 晶体管10,001~100k个。极大规模集成电路(ULSI英文全名为Ultra Large Scale Integration):逻辑门10,001~1M个或 晶体管100,001~10M个。
GLSI(英文全名为Giga Scale Integration):逻辑门1,000,001个以上或晶体管10,000,001个以上。
而根据处理信号的不同,可以分为模拟集成电路、数字集成电路、和兼具模拟与数字的混合信号集成电路。
④ 简述近几年来集成电路制造工艺有哪些新的技术与进展
单片集成电路工艺
利用研磨、抛光、氧化、扩散、光刻、外延生长、蒸发等一整套平面工艺技术,在一小块硅单晶片上同时制造晶体管、二极管、电阻和电容等元件,并且采用一定的隔离技术使各元件在电性能上互相隔离。然后在硅片表面蒸发铝层并用光刻技术刻蚀成互连图形,使元件按需要互连成完整电路,制成半导体单片集成电路。随着单片集成电路从小、中规模发展到大规模、超大规模集成电路,平面工艺技术也随之得到发展。例如,扩散掺杂改用离子注入掺杂工艺;紫外光常规光刻发展到一整套微细加工技术,如采用电子束曝光制版、等离子刻蚀、反应离子铣等;外延生长又采用超高真空分子束外延技术;采用化学汽相淀积工艺制造多晶硅、二氧化硅和表面钝化薄膜;互连细线除采用铝或金以外,还采用了化学汽相淀积重掺杂多晶硅薄膜和贵金属硅化物薄膜,以及多层互连结构等工艺。
薄膜集成电路工艺
整个电路的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及其间的互连线,全部用厚度在1微米以下的金属、半导体、金属氧化物、多种金属混合相、合金或绝缘介质薄膜,并通过真空蒸发工艺、溅射工艺和电镀等工艺重叠构成。用这种工艺制成的集成电路称薄膜集成电路。
薄膜集成电路中的晶体管采用薄膜工艺制作, 它的材料结构有两种形式:①薄膜场效应硫化镉和硒化镉晶体管,还可采用碲、铟、砷、氧化镍等材料制作晶体管;②薄膜热电子放大器。薄膜晶体管的可靠性差,无法与硅平面工艺制作的晶体管相比,因而完全由薄膜构成的电路尚无普遍的实用价值。
实际应用的薄膜集成电路均采用混合工艺,也就是用薄膜技术在玻璃、微晶玻璃、镀釉或抛光氧化铝陶瓷基片上制备无源元件和电路元件间的互连线,再将集成电路、晶体管、二极管等有源器件的芯片和不便用薄膜工艺制作的功率电阻、大电容值的电容器、电感等元件用热压焊接、超声焊接、梁式引线或凸点倒装焊接等方式组装成一块完整电路。
厚膜集成电路工艺
用丝网印刷工艺将电阻、介质和导体涂料淀积在氧化铝、氧化铍陶瓷或碳化硅衬底上。淀积过程是使用一细目丝网,制作各种膜的图案。这种图案用照相方法制成,凡是不淀积涂料的地方,均用乳胶阻住网孔。氧化铝基片经过清洗后印刷导电涂料,制成内连接线、电阻终端焊接区、芯片粘附区、电容器的底电极和导体膜。制件经干燥后,在750~950℃间的温度焙烧成形,挥发掉胶合剂,烧结导体材料,随后用印刷和烧成工艺制出电阻、电容、跨接、绝缘体和色封层。有源器件用低共熔焊、再流焊、低熔点凸点倒装焊或梁式引线等工艺制作,然后装在烧好的基片上,焊上引线便制成厚膜电路。厚膜电路的膜层厚度一般为 7~40微米。用厚膜工艺制备多层布线的工艺比较方便,多层工艺相容性好,可以大大提高二次集成的组装密度。此外,等离子喷涂、火焰喷涂、印贴工艺等都是新的厚膜工艺技术。与薄膜集成电路相仿,厚膜集成电路由于厚膜晶体管尚不能实用,实际上也是采用混合工艺。
单片集成电路和薄膜与厚膜集成电路这三种工艺方式各有特点,可以互相补充。通用电路和标准电路的数量大,可采用单片集成电路。需要量少的或是非标准电路,一般选用混合工艺方式,也就是采用标准化的单片集成电路,加上有源和无源元件的混合集成电路。厚膜、薄膜集成电路在某些应用中是互相交叉的。厚膜工艺所用工艺设备比较简易,电路设计灵活,生产周期短,散热良好,所以在高压、大功率和无源元件公差要求不太苛刻的电路中使用较为广泛。另外,由于厚膜电路在工艺制造上容易实现多层布线,在超出单片集成电路能力所及的较复杂的应用方面,可将大规模集成电路芯片组装成超大规模集成电路,也可将单功能或多功能单片集成电路芯片组装成多功能的部件甚至小的整机。
单片集成电路除向更高集成度发展外,也正在向着大功率、线性、高频电路和模拟电路方面发展。不过,在微波集成电路、较大功率集成电路方面,薄膜、厚膜混合集成电路还具有优越性。在具体的选用上,往往将各类单片集成电路和厚膜、薄膜集成工艺结合在一起,特别如精密电阻网络和阻容网络基片粘贴于由厚膜电阻和导带组装成的基片上,装成一个复杂的完整的电路。必要时甚至可配接上个别超小型元件,组成部件或整机。
⑤ 集成电路工艺的工艺特点
单片集成电路来和薄膜与厚源膜集成电路这三种工艺方式各有特点,可以互相补充。通用电路和标准电路的数量大,可采用单片集成电路。需要量少的或是非标准电路,一般选用混合工艺方式,也就是采用标准化的单片集成电路,加上有源和无源元件的混合集成电路。厚膜、薄膜集成电路在某些应用中是互相交叉的。厚膜工艺所用工艺设备比较简易,电路设计灵活,生产周期短,散热良好,所以在高压、大功率和无源元件公差要求不太苛刻的电路中使用较为广泛。另外,由于厚膜电路在工艺制造上容易实现多层布线,在超出单片集成电路能力所及的较复杂的应用方面,可将大规模集成电路芯片组装成超大规模集成电路,也可将单功能或多功能单片集成电路芯片组装成多功能的部件甚至小的整机。
⑥ 集成电路工艺主要分为哪几类
集成电路工艺主要分为半导体集成电路、膜集成电路和混合集成电路3类。
半导体集成电路是采用半导体工艺技术,在硅基片上制作包括电阻、电容、三极管、二极管等元器件的集成电路;膜集成电路是在玻璃或陶瓷片等绝缘物体上,以“膜”的形式制作电阻、电容等无源元件的集成电路。
无源元件的数值范围可以做得很宽,精度可以做得很高。技术水平尚无法用“膜”的形式制作晶体二极管、三极管等有源器件,因而膜集成电路的应用范围受到很大的限制。在实际应用中,多半是在无源膜电路上外加半导体集成电路或分立元件的二极管、三极管等有源器件,使之构成一个整体,这就是混合集成电路。
根据膜的厚薄不同,膜集成电路又分为厚膜集成电路(膜厚为1~10μm)和薄膜集成电路(膜厚为1μm以下)两种。在家电维修和一般性电子制作过程中遇到的主要是半导体集成电路、厚膜电路及少量的混合集成电路。
(6)组装集成电路扩展阅读:
1、按用途分类
集成电路按用途可分为电视机用集成电路、音响用集成电路、影碟机用集成电路、录像机用集成电路、电脑(微机)用集成电路、电子琴用集成电路、通信用集成电路、照相机用集成电路、遥控集成电路、语言集成电路、报警器用集成电路及各种专用集成电路。
2、按应用领域分类
集成电路按应用领域可分为标准通用集成电路和专用集成电路。
3、按外形分类
集成电路按外形可分为圆形(金属外壳晶体管封装型,一般适合用于大功率)、扁平型(稳定性好,体积小)和双列直插型。