半導(dǎo)體是指在室溫下電導(dǎo)率介于絕緣體和導(dǎo)體之間的材料。人們通常將電導(dǎo)率較差的材料稱為絕緣體。具有更好導(dǎo)電性的金屬,例如金,銀,銅,鐵,錫,鋁等,被稱為導(dǎo)體。與導(dǎo)體和絕緣體相比,直到1930年代,隨著材料純化技術(shù)的改進(jìn),半導(dǎo)體才受到業(yè)界的關(guān)注。常見的半導(dǎo)體材料包括硅,鍺,砷化鎵等,在各種半導(dǎo)體材料中,硅在商業(yè)應(yīng)用中影響最大。
芯片,也稱為集成電路。指包含集成電路的硅芯片,尺寸較小。一般而言,芯片通常是指所有半導(dǎo)體組件,它是將各種電子組件集成在硅板上以實(shí)現(xiàn)特定功能的電路模塊。它是電子設(shè)備最重要的部分,負(fù)責(zé)計(jì)算和存儲(chǔ)功能。它被廣泛用于幾乎所有電子設(shè)備。
什么是半導(dǎo)體芯片?在正常情況下,可以將半導(dǎo)體,集成電路和芯片這三件事等同起來,因?yàn)樗鼈儗?shí)際上是在談?wù)撏患隆?/span>
半導(dǎo)體是一種材料,分為四類。由于集成電路的比例非常高,超過80%,因此該行業(yè)通常被稱為半導(dǎo)體行業(yè)。
芯片是集成電路的載體。從廣義上講,我們將芯片等同于集成電路。
半導(dǎo)體芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
雖然半導(dǎo)體芯片很小。但是內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,尤其是其核心微單元數(shù)以千計(jì)的晶體管。通常,我們按照從大到小的結(jié)構(gòu)層次來理解集成電路。
(1)系統(tǒng)級(jí):以手機(jī)為例,整個(gè)手機(jī)是一個(gè)復(fù)雜的電路系統(tǒng)。它可以玩游戲,打電話,聽音樂和發(fā)出嗶嗶聲。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)由多個(gè)半導(dǎo)體芯片以及電阻器,電感器和電容器的互連組成,這稱為系統(tǒng)級(jí)。
(2)模塊級(jí)別:在整個(gè)系統(tǒng)中,它分為許多功能模塊以執(zhí)行其職責(zé)。一些管理能力,一些負(fù)責(zé)通信,一些負(fù)責(zé)顯示,一些負(fù)責(zé)發(fā)出聲音,一些負(fù)責(zé)命令總體計(jì)算。我們稱其為模塊級(jí)別。它的每個(gè)模塊都是一個(gè)廣闊的領(lǐng)域,是無數(shù)人類智慧的結(jié)晶。
(3)寄存器傳輸級(jí)別(RTL):每個(gè)模塊是由什么組成的呢?以占整個(gè)系統(tǒng)很大一部分的數(shù)字電路模塊為例(它負(fù)責(zé)邏輯運(yùn)算,處理的電信號(hào)都是離散的0和1),它由寄存器和組合邏輯電路組成。
(4)門級(jí):寄存器傳輸階段中的寄存器實(shí)際上是由AND或非邏輯組成的。如果將其細(xì)分為AND,OR和非邏輯,則達(dá)到門級(jí)別(它們就像阻止/允許電信號(hào)的門一樣)。
(5)晶體管級(jí):不管是數(shù)字電路還是模擬電路,最下層都是晶體管級(jí)。所有邏輯門(AND,OR,NOT,NAND,NOR,XOR,XOR等)均由晶體管組成。因此,集成電路從宏觀到微觀,達(dá)到**水平。環(huán)顧四周,它們實(shí)際上是晶體管以及連接它們的導(dǎo)線。
如上所述,在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中,芯片的制造實(shí)際上是數(shù)千個(gè)晶體管的制造過程。只是實(shí)際上,制造芯片級(jí)別的順序是顛倒的,從最底層的晶體管開始,然后逐層建立。換句話說,根據(jù)晶體管芯片電路板的順序,我們最終可以得到電子產(chǎn)品電路板的核心組件。
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