IC是Integrated Circuit的缩写,中文翻译为“集成电路”,也称芯片。它是一种将多个电子元器件集成在一起,通过高度自动化的工艺过程制成的微小半导体片。IC芯片具有高度集成、小型化、轻量化、高性能等特点,被广泛应用于计算机、通信、消费电子、汽车、医疗、航空航天等领域。
根据用途和性能,IC芯片可以分为模拟集成电路、数字集成电路和混合集成电路三类。
模拟集成电路,是指采用半导体材料制成的具有特定放大、滤波、调制等功能的集成电路,其输入输出都是电压或电流信号,常见的模拟集成电路有运算放大器、比较器、滤波器、AD/DA转换器等。
数字集成电路,是指采用逻辑门电路实现数字计算和逻辑功能的集成电路,常见的数字集成电路有计数器、触发器、移位寄存器、逻辑门等。
混合集成电路,是指同时包含模拟和数字功能的集成电路,既可以实现模拟信号处理,又可以实现数字信号处理。
IC芯片的制造过程主要包括晶圆制备、光刻、化学蚀刻、物理蚀刻、沉积、扩散、离子注入、金属化、封装等环节。
晶圆制备,是将硅原料熔化,制成大型硅晶体,并切割成基板,形成真正意义上的制造原料。
光刻,是用光刻胶将芯片模版上的图案印刻到晶圆表面,形成芯片的电路图。
化学蚀刻和物理蚀刻,是将晶圆暴露的金属或氧化铝等部分材料进行腐蚀或薄化,用于制作电路。
沉积、扩散和离子注入,是通过化学沉积、扩散和离子注入等方法,在晶圆上形成特定的电子元件,例如晶体管、电容、电阻等。
金属化,是将芯片制成细小的导线和互连线,以将各个电子元器件连接到一起,通过金属线路形成芯片的电路图。
封装,是将制好的晶片用封装材料封装,以保护芯片,方便安装与使用。目前封装主要采用的是无铅环保封装技术。
IC芯片广泛应用于各个领域,例如:
1) 计算机:主板、处理器、内存、显卡等。
2) 通信:移动通信、固定通信、卫星通信、网络通信等。
3) 消费电子:手机、平板电脑、电视、音响、相机等。
4) 汽车:电控单元、车载娱乐系统、导航系统、行车记录仪等。
5) 医疗:医疗电子设备、健康监测设备等。
6) 航空航天:卫星、导弹、飞机等。