芯片为什么这么难造做完这些堪称神迹

2018-06-07 06:51

来源： OFweek电子工程网

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导读： 众所周知，在每个智能设备当中，芯片起到了至关重要的作用，不论是PC、智能手机还是智能可穿戴设备，CUP作为核心元器件都是必不可少的存在。但就这么一个小小的玩意，中国目前却无法有效地进行量产。

众所周知，在每个智能设备当中，芯片起到了至关重要的作用，不论是PC、智能手机还是智能可穿戴设备，CUP作为核心元器件都是必不可少的存在。但就这么一个小小的玩意，中国目前却无法有效地进行量产。

有时候一个东西过于细微，并不意味着容易制造，更别说芯片这种需要纳米级工艺来进行操控的东西，更是人力所不能及的。在IC芯片中，最重要的东西是晶体管，这相当于人体大脑中的神经系统，晶体管越多，芯片的运算速度也就越快。因此，如何在这么一个狭小的地方放置更多的晶体管，成为一道难题。

芯片的基本单位——晶体管

所谓晶体管是一种半导体器件，放大器或电控开关常用。由于其相应速度快，准确性高，可以用于各种数字和模拟功能，包括放大、开关、稳压、信号调制和振荡器。晶体管可独立包装或在一个非常小的的区域，可容纳一亿或更多的晶体管集成电路的一部分，这也是为什么CPU中可以集成如此多晶体管的原因。

早在1929年，当时的工程师利莲费尔德就已经取得一种晶体管的专利。但是限于当年的技术水平，还无法将晶体管制造出来。直到1947年12月，世界上最早的实用半导体器件才在贝尔实验室中被制造出来，而在首次试验时，这个晶体管能够把音频信号放大100被，而外形则类似火柴棍。

而到了1950年，第一只“PN结型晶体管”（PN结就是P型和N型的结合处，P型多空穴，N型多电子，下面会讲到）才终于问世，如今的晶体管，大部分仍然属于这种PN结型晶体管。

制造芯片的流程

回到芯片制作中来，如今一块好的芯片制作流程又是怎样的呢？作为这些智能设备的大脑，它的诞生又需要经历哪些步骤呢？

芯片实际上是一片载有集成电路的元件，大致可以分为两类，一类为功能芯片，如CPU、通讯基站的处理芯片等；第二类为存储芯片，比如电脑中的闪存。

而要制造一个芯片，在产业上主要分为这么几个内容。首先便是芯片的设计，就如同做一个工程需要有蓝图一样，芯片也是如此，做出的芯片想要实现什么样的功能，在设计这一步就已经确定，这需要专业人才来进行电路的设计。

其次是制作，这一步也是最繁琐的，后面会详细讲到。而最后是封装，也就是把成品的芯片装好变成一个可以销售的产品，也就是我们在市面上所看到的模样，这样的过程就叫做封装，我国大多数芯片产业中所涉及的便是封装行业。

在这三大步骤中，最难的是设计，而容易的是封装。作为芯片的灵魂，没有一个好的设计，芯片根本无法成行，因此设计至关重要。

现如今我国芯片产业主要集中在制作与封装，尤其是封装最多，而在设计层面有所涉猎的企业则是凤毛麟角。即便有设计出来的芯片也主要是集中在中低端层面，而在高端芯片的设计中所占份额基本为零。

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