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TUhjnbcbe - 2020/12/14 16:47:00
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对于大部分人来说集成电路是一个陌生而又神奇的字眼,因为它仅仅只是一个历经五十多年的产业,然而却在短短的五十多年里通过集成电路创新的产品,在不断和彻底的影响和改变着我们的所有,工作,生活,娱乐乃至是习惯和思维。无论是从电视到空调,冰箱,洗衣机,热水器等家用电器;无论是从电表到水表,燃气表,热量表等生活必备计量产品,无论是从油烟机到电磁炉,电饭煲,豆浆机等生活电器;无论是从洗碗机到吸尘器,一卡通系统,电梯等便利产品;也无论是从手机到电脑,路由器,交换机等通讯产品,也无论是从血压计到血糖仪,脉搏仪,磁共振成像设备等医疗器械;也无论是从汽车到电动车,摩托车,飞机轮船等交通工具;也无论是从智能电网到三网融合,地铁高铁,乃至是物联网等民生工程以及工业和*用电子产品,等等无处充斥着集成电路宽泛的应用,无处不现身的集成电路集成产品已经成为我们生命中不可或缺的一部分,关乎我们的医食住行等生命体征,为我们的安全便捷,高质高效,节能环保,幸福快乐保驾护航,甘愿深藏幕后芯跳不止的默默守护。

作为深居幕后的默默贡献者集成电路是通过外部封装表现形式来实现其内部的功能和特性,就如同人有高矮胖瘦,肤色,性别,美丑等众多外在炫丽形式,就是日常生活中我们能够看到的姿态万千的表象形态,集成电路同样拥有着种类繁多的封装形式(PackageType)。封装形式是将制造完成晶圆固定,绑定引脚,按照用户功能需求去制作成各种不同的外部形式,这也就是同种集成电路内核可以有不同的封装形式的原因,主要是考虑到用户的应用习惯、应用环境、市场形式等外围因素。伴随着不同时期用户应用需求的不同和封装技术的不断更新演变,市场中流通最为常见的典型封装,从时间上大致可以分为三个阶段的五种不同封装形式:

首先第一阶段是二十世纪八十年代以前,主流封装技术是针脚插装,典型代表形式是DIP封装(DualIn-linePackage即双列直插式封装),是一种最简单的封装技术方式,采用双列直插形式封装集成电路。时至今日市场上还会有一些DIP封装的集成电路在使用,特别是在工业和一些技术更新换代比较慢的领域,使用DIP封装可以将集成电路直接焊接在电路板上,必要的时候还需要配合插座方便拆卸,这样一来产品的物料和成本都会增加,而且难以满足高效率自动化生产的要求。

接着是到了第二阶段的二十世纪八十年代中期,伴随着集成电路大规模的应用和高效自动化生产的强劲需求,表面贴装(SMT)技术成为最热门的组装技术,改变了传统的插装形式,通过细微引线替代针脚将集成电路贴装在电路板上,大大提高了集成电路的电气特性和批量生产自动化。其中典型的封装形式有PLCC封装(PlasticLeadedChipCarrier即塑料引线芯片载体),外形呈正方形引脚从封装的四个侧面引出呈丁字形,外形尺寸比DIP封装小得多适合用于表面贴装(SMT)技术,具有外形尺寸小和可靠性高的等优点,后来拓展出QFN封装(QuadFlatNo-leadPackage即方形扁平无引脚封装),也被多称为LCC封装;SOP封装(SmallOut-LinePackage即小外形封装),引脚从封装两侧引出呈海鸥翼状(L字形),是目前最为常见的小型化封装方式,宽泛的应用范围使其逐渐派生出SOJ(J型引脚小外形封装),SOIC(小外形集成电路),SSOP(缩小型SOP),TSSOP(薄的缩小型SOP),SOT(小外形晶体管),TSOP(薄小外形封装),VSOP(甚小外形封装)以及MSOP和QSOP封装等;QFP(QuadFlatPackage即方型扁平式封装),引脚从四个侧面引出呈海鸥翼状(L字形),是目前微控制器通常采用的封装方式,也有LQFP(lowprofilequadflatpackage),TQFP(ThinQuadFlatPackage),PQFP(PlasticQuadFlatPackage),MQFP(MetricQuadFlatPackage)和VQFP(VeryThinQuadFlatPackage)等封装形式之分。这三种典型的封装形式之中,SOP封装和QFP封装也是目前最为普及和主流的封装,具有管脚引线细短,封装密度高,电气性能好,体积小重量轻而且易于批量大规模自动化生产等优点。

最后是到了年伴随着封装尺寸进一步的小型化和微型化,以及半导体技术不断革新随之出现了许多新的封装技术和形式,英特尔率先将QFP封装更新为BGA(BallGridArray即球状引脚栅格阵列)封装,在封装底部引脚都成球状并排列成一个类似于格子的图案,这种采用面阵引脚的封装使得密度大为提高。BGA封装作为第三阶段的典型封装形式,让封装工艺和技术走进了一个全新时代,也让半导体集成电路向高集成度小微型化发展,且具备高可靠性和稳定性,以及良好的散热性能和电性能成为可能。BGA封装也可以细分为PBGA(PlasricBGA),CBGA(CeramicBGA),FCBGA(FilpChipBGA),TBGA(TapeBGA),CDPBGA(CarityDownPBGA)等十几大类别,我们所熟知的中央处理器(CentralProcessingUnit简称CPU)和大容量存储器一般都采用这样的封装形式。

伴随着电子整机对半导体器件与集成电路的封装密度和功能的需要,封装也逐渐从DIP等中低端领域向SOP,QFP乃至是BGA等高端封装形式延伸,未来还将会有芯片尺寸封装(CSP),芯片直接焊(DCA),单级集成模块(SLIM),圆片级封装(WLP),三维封装(3D),微电子机械(MEMS)封装,表面活化室温连接(SAB),系统级芯片(SoC)封装,系统级封装(SiP),倒焊接(FC),无铅焊技术等技术引领下的更多封装形式。

以封装形式作为载体的集成电路是通过其内部封装的晶圆,来实现集成电路千变万化的各种奇特的具体功能,就如同人的心脏,一般情况下我们看不到存在的形态,晶圆可以让半导体集成电路芯跳不止,创新出我们身边意想不到的,花样翻新的,新品层出不穷的电子产品世界。作为集成电路的核心晶圆是高纯度的硅(纯度99.99.....9小数点后面9至11个9),一般被制作成直径是6英寸,8英寸或者12英寸的圆柱形硅棒,用激光切割成极薄的硅片,然后在上面用光学和化学蚀刻的方法把电路或者是电子元器件做上去,做好之后的每片硅片上有着大量的一片片半导体芯片,这些加工而来的圆形硅片就是晶圆(Wafer)。然后再一片片的切下来进行封装和测试,之后的产品就是我们所看到的集成电路,这是一个相当复杂的工艺技术,和牵扯到IP核授权,功能设计,验证流片,晶圆代工,封测工厂等众多的供应链环节协同完成的产品。我们所接触更多的是半导体研发设计以及营销企业,其实还有诸如全球著名晶圆代工厂台积电,台联电和中芯国际等,以及日月光半导体和长电科技等后端的封装和测试厂商,当然在半导体领域也不乏像英特尔,三星电子,美光科技,SK海力士,德州仪器,意法半导体等等自有晶圆制造和封测的厂商。

集成电路技术和商业模式的不断创新为应用市场注入了新的活力,于是便有了越来越多的半导体企业加入其中,这些企业生产的产品五花八门,形式各异,当然也有彼此之间可以通用的物料,而且各个企业的成长和专注领域有所不一,于是便有了后面我们将要看到分享的集成电路品牌,虽然只是半导体企业中很少的一部分(也是我工作中接触到最多的我比较熟悉的),但他们都具有典型的代表性和独特的一面在我看来,或是辉煌的历史,或是进取的创新,或是执着的专注,或是优势的整合,或是另辟的蹊径,或是宽泛的应用,或是成功的模式,或是前瞻的独运,他们所拥有的技术创新的活力,市场拓展的能力,资源整合的动力以及广阔市场的潜力在工作中给我们留下了深刻的印象,同时也带来了企业发展深深的启示和反思。

这个行业也永远都是内行看门道,外行看热闹,业内人士更多注重的品牌和功能以及品质,外行人只看型号和封装比价格,于是便有了集成电路销售和分销的有志者,让更多的人看到有关于集成电路除价格以外的深层次的东西,层层揭开浮于华丽表象背后的根本和实质,更为全面和客观的再现半导体集成电路原有的特质和灵*。半导体集成电路就如同一个人不仅拥有多样的外表更拥有跳动不止的心灵,然纯净和默默奉献的心灵却与无法决定美丑的外表相由心生。

市场知名通用品牌优选

未完待续。。。。。。

在需要选择的时候,选择大于努力,而适合自己的选择,往往是通过优选而得。能够纵观全局市场,把握应用趋势的选择,结合实际应用细节,就是适合自己的选择。

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