Substrat De Boîtier IC - Qu'est - ce qu'une puce IC et quels sont les types de puces?

Une puce IC, appelée en anglais Integrated Circuit Chip (circuit intégré), est un grand nombre de composants microélectroniques (résistances, condensateurs, transistors, etc.) formés par un circuit intégré sur une base en plastique, formant ainsi une puce. Il est largement utilisé dans l'électronique, l'industrie informatique, dans le pays est connu comme beaucoup de circuits intégrés communs, circuits intégrés, puces, puces, bien que le nom ne soit pas le même, mais se réfère à la même chose.

Quels types de puces IC sont disponibles?

Classification par structure fonctionnelle

Les circuits intégrés peuvent être divisés en deux catégories en fonction de leur fonction et de leur structure: les circuits intégrés analogiques et les circuits intégrés numériques.

Les circuits intégrés analogiques sont utilisés pour générer, amplifier et traiter divers signaux analogiques (c'est - à - dire des signaux dont l'amplitude varie avec les limites du temps, par example des signaux audio pour les radios à semi - conducteurs, des signaux sur bande magnétique pour les magnétoscopes, etc.), tandis que les circuits intégrés numériques sont utilisés pour générer, amplifier et traiter divers signaux numériques (c'est - à - dire des signaux dont les valeurs de temps et d'amplitude sont discrètes, tels que des signaux audio et vidéo reproduits par des VCD

Les circuits intégrés analogiques de base comprennent des amplificateurs opérationnels, des multiplicateurs, des régulateurs de tension intégrés, des temporisateurs, des générateurs de signaux, etc. il existe de nombreux types de circuits intégrés numériques. Les petits circuits intégrés ont toutes sortes de portes telles que les portes non - et, non - portes et portes ou. Les circuits intégrés de taille moyenne ont des sélecteurs de données, des codecs, des déclencheurs, des compteurs et des registres. Les circuits intégrés à grande ou très grande échelle comprennent les PLD (Programmable Logic Devices) et les ASIC (Specific Application Integrated Circuits).

Du point de vue du PLD et de l'ASIC, la distinction entre les composants, les dispositifs, les circuits et les systèmes n'est plus très stricte. Non seulement cela, mais le périphérique PLD lui - même n'est qu'un support matériel qui permet différentes fonctions de circuit en chargeant différents programmes. Les appareils modernes ne sont donc plus purement matériels. Les dispositifs logiciels et l'électronique logicielle correspondante ont été largement utilisés dans la conception électronique moderne et leur place est de plus en plus importante. Il existe de nombreux types de composants de circuit. Avec les progrès continus de l'électronique et de la technologie, un grand nombre de nouveaux appareils continuent d'apparaître. Le même appareil a également plusieurs formes d'emballage. Par exemple, les composants SMD sont partout dans l'électronique moderne. Pour différents environnements d'utilisation, le même appareil a des normes industrielles différentes. Les composants domestiques ont généralement trois normes, à savoir: les normes civiles, les normes industrielles et les normes militaires. Différents standards ont des prix différents. Les équipements militaires standard peuvent coûter dix fois ou plus que les normes civiles. Les normes de l'industrie se situent entre les deux.

Classification par processus de production

Selon le processus de fabrication, les circuits intégrés peuvent être divisés en circuits intégrés semi - conducteurs et circuits intégrés à couches minces.

Les circuits intégrés à couche mince sont divisés en circuits intégrés à couche épaisse et circuits intégrés à couche mince.

Classification par niveau d'intégration

Les circuits intégrés sont divisés en circuits intégrés de petite taille (SSI), circuits intégrés de taille moyenne (MSI), circuits intégrés de grande taille (LSI), circuits intégrés de très grande taille (VLSI) et circuits intégrés de très grande taille (VLSI).

Différents types selon la conductivité

Les circuits intégrés peuvent être divisés en circuits intégrés bipolaires et en circuits intégrés unipolaires selon leur type de conductivité.

Le processus de fabrication des circuits intégrés de type bipolaire est complexe et la consommation d'énergie est relativement importante, ce qui signifie que les circuits intégrés sont de type TTL, ECL, Htl, lst - TL, sttl, etc. Processus de fabrication de circuit intégré unipolaire simple, faible consommation d'énergie, facile à fabriquer des circuits intégrés à grande échelle. Les circuits intégrés représentatifs sont de type CMOS, nmos, PMOS et autres.

Classification par utilisation

Les circuits intégrés peuvent être divisés en circuits intégrés de télévision, circuits intégrés audio, circuits intégrés de lecteur de disque de vision, circuits intégrés d'enregistreur vidéo, circuits intégrés d'ordinateur (micro - ordinateur), circuits intégrés d'organe électronique, circuits intégrés de communication, circuits intégrés de caméra, circuits intégrés de télécommande, circuits intégrés de langage, circuits intégrés d'alarme et divers circuits intégrés spécifiques à l'application.

Le circuit intégré de télévision comprend un circuit intégré de balayage de ligne et de champ, un circuit intégré d'amplification intermédiaire, un circuit intégré de son, un circuit intégré de décodage couleur, un circuit intégré de conversion de son / télévision, un circuit intégré de traitement d'image chinois à alimentation à découpage, un circuit intégré de microprocesseur (CPU), un circuit intégré de mémoire, etc.

Le circuit intégré audio comprend un circuit de haute fréquence AM / FM, un circuit de décodage stéréo, un circuit de préamplificateur audio, un circuit intégré d'amplificateur opérationnel audio, un circuit intégré d'amplificateur de puissance audio, un circuit intégré de traitement du son surround, un circuit intégré de commande de niveau et un circuit intégré de contrôle électronique du volume, un circuit intégré de réverbération retardée, un circuit intégré de commutation électronique, etc.

Le circuit intégré du lecteur DVD comprend un circuit intégré de commande de système, un circuit intégré de codage vidéo, un circuit intégré de décodage MPEG, un circuit intégré de traitement de signal audio, un circuit intégré d'effets sonores, un circuit intégré de traitement de Signal RF, un circuit intégré de traitement de signal numérique, un circuit intégré d'asservissement, un circuit intégré d'entraînement de moteur, etc.

Processus de production de puces IC

Le processus complet de fabrication de puces comprend: la conception de puces, la fabrication de plaquettes, la fabrication de boîtiers, les tests de coûts et plusieurs autres parties, où le processus de fabrication de puces à plaquettes est particulièrement complexe. Le diagramme ci - dessous nous permet de comprendre ensemble le processus de production de puces, en particulier la partie de la production de plaquettes. Tout d'abord, la conception de la puce, selon les besoins de la conception, génère un « motif».

1. La matière première de la plaquette de silicium, la plaquette de silicium est composée de silicium, le silicium est raffiné à partir de sable de quartz, la plaquette de silicium est le silicium à purifier (99999%), suivie de certains silicium pur fabriqué à partir de tiges de silicium, semi - conducteur de quartz devient un matériau pour la fabrication de circuits intégrés, seront tranchés sont les besoins spécifiques de la production de puces. Plus la plaquette est mince, moins le coût de production est élevé, mais plus les exigences du processus sont élevées.

2.wafer Coating Wafer Coating a des propriétés antioxydantes et résistantes à haute température, le matériau est une sorte de photorésist.

3. Le développement de la machine de lithographie de disque, le processus de gravure utilise des produits chimiques sensibles aux rayons ultraviolets, c'est - à - dire qu'en cas d'exposition aux rayons ultraviolets, ils seront ramollis. La forme de la puce peut être obtenue en contrôlant la position de la photorésistance. La résine photosensible est appliquée sur la plaquette de silicium de manière à ce qu'elle se dissolve lorsqu'elle est exposée aux rayons UV. Ceci est réalisé en appliquant la première partie du masque de sorte que la partie sous lumière UV directe soit dissoute, cette partie dissoute pouvant alors être rincée avec un solvant. La partie dissoute peut ensuite être rincée avec un solvant, de sorte que le reste a la même forme que le masque, ce qui est exactement l'effet que nous voulons. Cela nous donne la couche de silice dont nous avons besoin.

4. Les dopants des impuretés seront implantés dans les ions de la plaquette pour produire les semi - conducteurs P, n correspondants. Le processus spécifique consiste à commencer par les zones exposées sur la plaque et à entrer dans le mélange d'ions chimiques. Ce processus modifiera la façon dont les zones dopées sont conductrices, permettant à chaque Transistor de passer, de se déconnecter ou de transporter des données. Les puces simples peuvent être fabriquées avec une seule couche, mais les puces complexes ont généralement de nombreuses couches, un processus répété à plusieurs reprises, où différentes couches peuvent être connectées ensemble en ouvrant une fenêtre. Ceci est similaire au principe de fabrication multicouche pour la production de cartes PCB. Des puces plus complexes peuvent nécessiter plus d'une couche de silice, cette fois en répétant la lithographie ainsi que le procédé décrit ci - dessus pour réaliser la formation de la structure tridimensionnelle.

5. Test de plaque après le processus ci - dessus, des grains de treillis sont formés sur la plaque. Les caractéristiques électriques de chaque moule sont testées au moyen d'un test à l'aiguille. Habituellement, chaque puce a un grand nombre de grains, l'organisation d'un modèle de test d'aiguilletage est un processus très complexe, ce qui nécessite de produire autant de puces de même spécification que possible lors de la construction d'un modèle de production en série. Plus la quantité est grande, plus le coût relatif sera faible, c'est pourquoi le coût des dispositifs à puce grand public est un facteur.

6, l'encapsulation complète la fabrication de la plaquette fixe, broches de liaison, selon les besoins peuvent être faites dans une variété de différentes formes d'encapsulation, qui est également la raison pour laquelle le même noyau de puce peut avoir différentes formes d'encapsulation. Par exemple: DIP, qfp, PLCC, qfn, etc. ici, il est principalement déterminé par des facteurs périphériques tels que les habitudes d'application de l'utilisateur, l'environnement d'application, la morphologie du marché, etc.

7. Le processus final de fabrication de la puce testée, peut être divisé en test général et test spécial, le premier est une puce encapsulée dans divers environnements pour tester ses caractéristiques électriques, telles que la consommation d'énergie, la vitesse de fonctionnement, la résistance à la tension, etc. la puce testée est divisée en différents niveaux En fonction de ses caractéristiques électriques. Le test spécial est basé sur les besoins spéciaux des clients pour les paramètres techniques, à partir des spécifications de certaines puces, les paramètres similaires des variétés, faire un test spécial ciblé pour voir si vous pouvez répondre aux besoins spéciaux des clients pour décider si vous souhaitez concevoir une puce spéciale pour les clients. Une fois que les tests généraux sont qualifiés, les produits étiquetés et emballés avec des étiquettes d'identification telles que les spécifications, le modèle et la date d'usine sont prêts à être expédiés. Une puce qui ne passe pas le test est dégradée ou rejetée en fonction des paramètres qu'elle satisfait.

Les puces IC ont une large gamme d'applications et leur rôle principal est le suivant:

Contrôle et traitement des données: les puces peuvent être utilisées pour contrôler et traiter toutes sortes de données, y compris celles contenues dans des appareils électroniques tels que les ordinateurs, les téléphones cellulaires et les téléviseurs.

Stockage de données: une puce peut être utilisée pour stocker des données, par exemple une puce de stockage peut enregistrer des programmes et des données dans un ordinateur.

Communication: les puces peuvent être utilisées pour mettre en œuvre des fonctions de communication, telles que les puces de communication dans les téléphones portables peuvent permettre une communication sans fil.

Contrôle des périphériques externes: les puces peuvent être utilisées pour contrôler et piloter divers périphériques externes, tels que ceux dans les voitures qui peuvent contrôler le moteur, le système de freinage, etc.

Réalisation de fonctions spécifiques: la puce peut réaliser diverses fonctions spécifiques en fonction des différents besoins de l'application, par exemple, la puce de capteur peut détecter la température et l'humidité dans l'environnement. En bref, les puces sont des composants essentiels de l'électronique moderne et leur rôle couvre de nombreux aspects tels que le contrôle, le traitement, le stockage, la communication et la mise en œuvre de fonctions spécifiques.

Avec le progrès continu de la technologie et de l'innovation, les performances des puces IC seront encore améliorées et les domaines d'application seront plus larges. À l'avenir, nous sommes impatients de voir plus de conceptions innovantes qui contribueront davantage à résoudre les problèmes mondiaux, à faire progresser la science et la technologie et à promouvoir le bien - être humain.