อุปกรณ์กึ่งตัวนำชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ TPS7A5201QRGRRQ1 ชิป Ic บริการ BOM ซื้อจุดเดียว

ภาพรวมของชิป

(i) ชิปคืออะไร

วงจรรวม ย่อว่า ไอซี;หรือไมโครเซอร์กิต ไมโครชิป ชิปเป็นวิธีหนึ่งในการย่อวงจร (ส่วนใหญ่เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ แต่ยังรวมถึงส่วนประกอบแบบพาสซีฟ ฯลฯ) ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และมักผลิตบนพื้นผิวของเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์

(ii) กระบวนการผลิตชิป

กระบวนการผลิตชิปที่สมบูรณ์ประกอบด้วยการออกแบบชิป การผลิตแผ่นเวเฟอร์ การผลิตบรรจุภัณฑ์ และการทดสอบ ซึ่งกระบวนการผลิตแผ่นเวเฟอร์มีความซับซ้อนเป็นพิเศษ

ประการแรกคือการออกแบบชิป ตามข้อกำหนดการออกแบบ "รูปแบบ" ที่สร้างขึ้น วัตถุดิบของชิปคือเวเฟอร์

แผ่นเวเฟอร์ทำจากซิลิคอนซึ่งได้รับการกลั่นจากทรายควอทซ์เวเฟอร์เป็นส่วนประกอบของซิลิคอนที่ผ่านการทำให้บริสุทธิ์ (99.999%) จากนั้นซิลิคอนบริสุทธิ์จะถูกสร้างเป็นแท่งซิลิกอน ซึ่งกลายเป็นวัสดุสำหรับการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ควอทซ์สำหรับวงจรรวม ซึ่งถูกหั่นเป็นเวเฟอร์เพื่อการผลิตชิปยิ่งแผ่นเวเฟอร์บางลง ต้นทุนการผลิตก็จะยิ่งต่ำลง แต่กระบวนการก็ยิ่งมีความต้องการมากขึ้น

การเคลือบเวเฟอร์

การเคลือบเวเฟอร์ทนต่อการเกิดออกซิเดชันและทนต่ออุณหภูมิและเป็นสารต้านทานแสงชนิดหนึ่ง

การพัฒนาและการแกะสลักด้วยแสงด้วยแสงเวเฟอร์

ขั้นตอนพื้นฐานของกระบวนการถ่ายภาพหินด้วยแสงแสดงไว้ในแผนภาพด้านล่างขั้นแรก ให้เคลือบชั้นสารต้านทานแสงบนพื้นผิวของแผ่นเวเฟอร์ (หรือซับสเตรต) แล้วทำให้แห้งหลังจากการอบแห้ง แผ่นเวเฟอร์จะถูกถ่ายโอนไปยังเครื่องพิมพ์หินแสงจะถูกส่งผ่านมาส์กเพื่อฉายลวดลายบนมาส์กไปยังตัวต้านทานแสงบนพื้นผิวเวเฟอร์ ทำให้เกิดการเปิดรับแสงและกระตุ้นปฏิกิริยาโฟโตเคมีคอลจากนั้นเวเฟอร์ที่เผยออกมาจะถูกอบเป็นครั้งที่สอง หรือที่เรียกว่าการอบภายหลังการสัมผัส ซึ่งปฏิกิริยาโฟโตเคมีคอลจะสมบูรณ์ยิ่งขึ้นในที่สุด ดีเวลลอปเปอร์จะถูกพ่นลงบนตัวต้านทานแสงบนพื้นผิวแผ่นเวเฟอร์เพื่อพัฒนารูปแบบที่สัมผัสหลังจากการพัฒนา รูปแบบบนหน้ากากจะเหลืออยู่บนตัวต้านทานแสง

การติดกาว การอบ และการพัฒนาทั้งหมดเสร็จสิ้นในโปรแกรมพัฒนาพื้นผิว และการเปิดรับแสงทำได้ในการพิมพ์หินด้วยภาพถ่ายโดยทั่วไปผู้พัฒนาเครื่องปาดและเครื่องพิมพ์หินจะดำเนินการแบบอินไลน์ โดยมีการถ่ายโอนเวเฟอร์ระหว่างตัวเครื่องกับเครื่องจักรโดยใช้หุ่นยนต์ระบบการเปิดรับแสงและการพัฒนาทั้งหมดถูกปิด และเวเฟอร์จะไม่ถูกสัมผัสโดยตรงกับสภาพแวดล้อมโดยรอบ เพื่อลดผลกระทบของส่วนประกอบที่เป็นอันตรายในสิ่งแวดล้อมต่อปฏิกิริยาไวแสงและปฏิกิริยาโฟโตเคมีคอล

การเติมสารเจือปน

การฝังไอออนลงในแผ่นเวเฟอร์เพื่อสร้างเซมิคอนดักเตอร์ประเภท P และ N ที่สอดคล้องกัน

การทดสอบเวเฟอร์

หลังจากกระบวนการข้างต้น จะมีการสร้างตาข่ายลูกเต๋าขึ้นบนแผ่นเวเฟอร์ตรวจสอบลักษณะทางไฟฟ้าของแม่พิมพ์แต่ละตัวโดยใช้การทดสอบพิน

บรรจุภัณฑ์

เวเฟอร์ที่ผลิตขึ้นได้รับการแก้ไข ผูกเข้ากับหมุด และทำเป็นบรรจุภัณฑ์ที่แตกต่างกันตามความต้องการ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงสามารถบรรจุแกนชิปเดียวกันได้ในรูปแบบที่แตกต่างกันตัวอย่างเช่น DIP, QFP, PLCC, QFN และอื่นๆโดยส่วนใหญ่จะพิจารณาจากพฤติกรรมการใช้งานของผู้ใช้ สภาพแวดล้อมของแอปพลิเคชัน รูปแบบของตลาด และปัจจัยต่อพ่วงอื่นๆ

การทดสอบบรรจุภัณฑ์

หลังจากขั้นตอนข้างต้น การผลิตชิปก็เสร็จสิ้นขั้นตอนนี้คือการทดสอบชิป นำผลิตภัณฑ์ที่บกพร่องออก และบรรจุหีบห่อ

ความสัมพันธ์ระหว่างเวเฟอร์และชิป

ชิปประกอบด้วยอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์มากกว่าหนึ่งเครื่องสารกึ่งตัวนำโดยทั่วไปได้แก่ ไดโอด ไตรโอด หลอดฟิลด์เอฟเฟกต์ ตัวต้านทานกำลังไฟฟ้าขนาดเล็ก ตัวเหนี่ยวนำ ตัวเก็บประจุ และอื่นๆ

เป็นการใช้วิธีการทางเทคนิคในการเปลี่ยนความเข้มข้นของอิเล็กตรอนอิสระในนิวเคลียสของอะตอมในหลุมวงกลมเพื่อเปลี่ยนคุณสมบัติทางกายภาพของนิวเคลียสของอะตอมให้เกิดประจุบวกหรือลบของจำนวน (อิเล็กตรอน) หรือจำนวนน้อย (รู) ให้เป็น ขึ้นรูปสารกึ่งตัวนำต่างๆ

ซิลิคอนและเจอร์เมเนียมเป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้กันทั่วไป และคุณสมบัติและวัสดุของพวกมันนั้นหาได้ง่ายในปริมาณมากและมีต้นทุนที่ต่ำสำหรับการใช้ในเทคโนโลยีเหล่านี้

เวเฟอร์ซิลิคอนประกอบด้วยอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์จำนวนมากแน่นอนว่าหน้าที่ของเซมิคอนดักเตอร์คือการสร้างวงจรตามที่ต้องการและมีอยู่ในเวเฟอร์ซิลิคอน