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集成电路(五)
2025-02-18
51、QUIP
(quad in-line package)
四列引脚直插式封装。引脚从封装两个侧面引出,每隔一根交错向下弯曲成四列。引脚中心距1.27mm,当插入印刷基板时,插入中心距就变成2.5mm。因此可用于标准印刷线路板。是比标准DIP更小的一种封装。日本电气公司在台式计算机和家电产品等的微机芯片中采用了些种封装。材料有陶瓷和塑料两种。引脚数64。
52、SDIP
(shrink dual in-line package)
收缩型DIP。插装型封装之一,形状与DIP相同,但引脚中心距(1.778mm)小于DIP(2.54mm),
因而得此称呼。引脚数从14到90。也有称为SH-DIP的。材料有陶瓷和塑料两种。
53、SH-DIP
(shrink dual in-line package)
同SDIP。部分半导体厂家采用的名称。
54、SIL
(single in-line)
SIP的别称(见SIP)。欧洲半导体厂家多采用SIL这个名称。
55、SIMM
(single in-line memory module)
单列存贮器组件。只在印刷基板的一个侧面附近配有电极的存贮器组件。通常指插入插座的组件。标准SIMM 有中心距为2.54mm的30电极和中心距为1.27mm的72电极两种规格。在印刷基板的单面或双面装有用SOJ封装的1兆位及4兆位DRAM的SIMM已经在个人计算机、工作站等设备中获得广泛应用。至少有30~40%的DRAM都装配在SIMM里。
56、SIP
(single in-line package)
单列直插式封装。引脚从封装一个侧面引出,排列成一条直线。当装配到印刷基板上时封装呈侧立状。引脚中心距通常为2.54mm,引脚数从2至23,多数为定制产品。封装的形状各异。也有的把形状与ZIP相同的封装称为SIP。
57、SK-DIP
(skinny dual in-line package)
DIP的一种。指宽度为7.62mm、引脚中心距为2.54mm的窄体DIP。通常统称为DIP(见DIP)。
58、SL-DIP
(slim dual in-line package)
DIP的一种。指宽度为10.16mm,引脚中心距为2.54mm的窄体DIP。通常统称为DIP。
59、SMD
(surface mount devices)
表面贴装器件。偶而,有的半导体厂家把SOP归为SMD(见SOP)。
SOP的别称。世界上很多半导体厂家都采用此别称。(见SOP)。
60、SOI
(small out-line I-leaded package)
I形引脚小外型封装。表面贴装型封装之一。引脚从封装双侧引出向下呈I字形,中心距1.27mm。贴装占有面积小于SOP。日立公司在模拟IC(电机驱动用IC)中采用了此封装。引脚数26。
61、SOIC
(small out-line integrated circuit)
SOP的别称(见SOP)。国外有许多半导体厂家采用此名称。
62、SOJ
(Small Out-Line J-Leaded Package)
J形引脚小外型封装。表面贴装型封装之一。引脚从封装两侧引出向下呈J字形,故此得名。通常为塑料制品,多数用于DRAM和SRAM等存储器LSI电路,但绝大部分是DRAM。用SOJ封装的DRAM器件很多都装配在SIMM 上。引脚中心距1.27mm,引脚数从20至40(见SIMM)。
63、SQL
(Small Out-Line L-leaded package)
按照JEDEC(美国联合电子设备工程委员会)标准对SOP所采用的名称(见SOP)。
64、SONF
(Small Out-Line Non-Fin)
无散热片的SOP。与通常的SOP相同。为了在功率IC封装中表示无散热片的区别,有意增添了NF(non-fin)标记。部分半导体厂家采用的名称(见SOP)。
65、SOP
(small Out-Line package)
小外形封装。表面贴装型封装之一,引脚从封装两侧引出呈海鸥翼状(L字形)。材料有塑料和陶瓷两种。另外也叫SOL和DFP。
SOP除了用于存储器LSI外,也广泛用于规模不太大的ASSP等电路。在输入输出端子不超过10~40的领域,SOP是普及最广的表面贴装封装。引脚中心距1.27mm,引脚数从8~44。
另外,引脚中心距小于1.27mm的SOP也称为SSOP;装配高度不到1.27mm的SOP也称为TSOP(见SSOP、TSOP)。还有一种带有散热片的SOP。
66、SOW
(Small Outline Package(Wide-Jype))
宽体SOP。部分半导体厂家采用的名称。
制造
从1930年代开始,元素周期表中的化学元素中的半导体被研究者如贝尔实验室的William Shockley认为是固态真空管的最可能的原料。从氧化铜到锗,再到硅,原料在1940到1950年代被系统的研究。今天,尽管元素周期表的一些III-V价化合物如砷化镓应用于特殊用途如:发光二极管,激光,太阳能电池和最高速集成电路,单晶硅成为集成电路主流的基层。创造无缺陷晶体的方法用去了数十年的时间。
半导体IC制程,包括以下步骤,并重复使用:
黄光(微影)
蚀刻
薄膜
扩散
CMP
使用单晶硅晶圆(或III-V族,如砷化镓)用作基层。然后使用微影、扩散、CMP等技术制成MOSFET或BJT等组件,然后利用微影、薄膜、和CMP技术制成导线,如此便完成芯片制作。因产品性能需求及成本考量,导线可分为铝制程和铜制程。
IC由很多重叠的层组成,每层由图像技术定义,通常用不同的颜色表示。一些层标明在哪里不同的掺杂剂扩散进基层(成为扩散层),一些定义哪里额外的离子灌输(灌输层),一些定义导体(多晶硅或金属层),一些定义传导层之间的连接(过孔或接触层)。所有的组件由这些层的特定组合构成。
在一个自排列(CMOS)过程中,所有门层(多晶硅或金属)穿过扩散层的地方形成晶体管。
电阻结构,电阻结构的长宽比,结合表面电阻系数,决定电阻。
电容结构,由于尺寸限制,在IC上只能产生很小的电容。
更为少见的电感结构,可以制作芯片载电感或由回旋器模拟。
因为CMOS设备只引导电流在逻辑门之间转换,CMOS设备比双级组件消耗的电流少很多。
随机存取存储器(random access memory)是最常见类型的集成电路,所以密度最高的设备是存储器,但即使是微处理器上也有存储器。尽管结构非常复杂-几十年来芯片宽度一直减少-但集成电路的层依然比宽度薄很多。组件层的制作非常像照相过程。虽然可见光谱中的光波不能用来曝光组件层,因为他们太大了。高频光子(通常是紫外线)被用来创造每层的图案。因为每个特征都非常小,对于一个正在调试制造过程的过程工程师来说,电子显微镜是必要工具。
在使用自动测试设备(ATE)包装前,每个设备都要进行测试。测试过程称为晶圆测试或晶圆探通。晶圆被切割成矩形块,每个被称为"die"。每个好的die被焊在"pads"上的铝线或金线,连接到封装内,pads通常在die的边上。封装之后,设备在晶圆探通中使用的相同或相似的ATE上进行终检。测试成本可以达到低成本产品的制造成本的25%,但是对于低产出,大型和/或高成本的设备,可以忽略不计。
在2005年,一个制造厂(通常称为半导体工厂,常简称fab,指fabrication facility)建设费用要超过10亿美金,因为大部分操作是自动化的。