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[资料] 半导体深度研究报告

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发表于 2021-7-5 11:57:17 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 广东省深圳市
基本概况
1. 芯片概念:又称为集成电路,( integrated circuit,简称IC ),微电路(microcircuit)、微芯片(microchip)、晶片/芯片(chip);平时“集成电路”和“芯片”两者常被当作同一概念使用;为避免混淆,本报告中集成电路、IC均指芯片概念。
2. 芯片结构:完整封装的芯片是由针脚、基板和核心电路组成(图3)。
3. 芯片生产:集成电路经过设计、制造、封装等一系列操作后形成。
4. 集成电路:更着重电路的设计和布局布线(如图4),而芯片更看重电路的集成、生产和封装这三大环节。
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芯片组成一:内部模块
1. 芯片内部结构:用来控制三极管的开启和关闭组成与或非等逻辑门,逻辑门和寄存器组合形成各种加法器,触发器,等各种基本电路,进而再组合形成专用电路,最终构成系统级集成电路(层级关系如图6)。
2. 系统级:由多个半导体芯片以及电阻、电感、电容相互连接组成的,称为系统级(将整个系统做在一个芯片上——SoC技术)。
3. 模块级:如管理电源,通信管理,显示管理,发声管理,统领全局计算等。
4. 寄存器传输级(RTL):一个复杂模块由众多的组合逻辑和寄存器组合而成,组合逻辑和寄存器构成的层级称之为寄存器传输级。
5. 组合逻辑:由很多“与(AND)、或(OR)、非(NOT)”逻辑门构成的组合。
6. 寄存器:能够暂时存储逻辑值的电路结构,它需要一个时钟信号来控制逻辑值存储的时间长短。电路中矩形波震荡一个周期是一个时间尺度。电路元件们根据这个时间尺度相应地做出动作,履行义务。
7. 门级:诸如寄存器也是由与或非逻辑构成的,把它再细分为与、或、非逻辑,便到达了门级(它们就像一扇扇门一样,阻挡/允许电信号的进出,因而得名)。
8. 晶体管级:所有的逻辑门(与、或、非、与非、或非、异或、同或等等)都是由一个个晶体管构成的。
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芯片组成二:核心是晶体管的工艺制造
◼ 芯片从宏观到微观,达到最底层,其实全是晶体管以及连接它们的导线。芯片的制造过程包括芯片设计、晶元生产和芯片封装以及测试等环节;
1. 芯片设计:芯片设计是行业的顶端,包含电路设计、版图设计和光罩制作。设计方面的主要环节是电路设计,需要考虑多方面因素以及涉及多元知识结构。版图设计和光罩可以借助计算机程序;
2. 晶元生产:包括了晶元片生产环节、光罩光刻环节,晶元处理和测试。其中光罩刻蚀环节最复杂,刻蚀要求越来越高。高纯度硅晶片的提纯和切割同样依赖于工艺技术。目前芯片的主要成本在晶圆生产环节;
3. 芯片封装:芯片封装是对生产完毕的IC晶圆片进行切割和接线焊接以及装测,处于行业下游,整体工艺和技术不断发展;
4. 芯片测试:是对成品芯片进行检测,属于质量控制环节。
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产业链构成
1. 产业链类别:根据芯片的制造流程,分为主产业链和支撑产业链。主产业链分为设计、制造和封测。支撑产业链包括IP、EDA、材料和设备。
2. 设计端:主要是进行集成电路设计,IC设计是整个产业链高端的部分,主要由于芯片核心的底层架构(知识产权和技术壁垒)被掌握在少数厂商手中,专利费可能达到设计成本的50%以上。代表企业有:博通高通、英伟达和海思
3. 制造端:主要是晶元的生产与制造,核心在于晶圆片的生产。目前芯片体积越来越小,晶圆片工艺制程要求越来越高。制造环节占据芯片成本的40%以上,代表企业有台积电等。
4. 封测端:对芯片进行封装和检测。最终达到芯片应用层面。代表企业有日月光、长电科技等。
5. 应用领域:包括人工智能,物联网,5G通信和汽车电子。
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发表于 2021-7-19 15:06:35 | 显示全部楼层 来自 上海市
不得不来学习一下,我康康
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发表于 2021-9-26 16:15:18 | 显示全部楼层 来自 重庆市
学习一下
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发表于 2021-10-14 18:03:26 | 显示全部楼层 来自 湖北省武汉市
谢谢分享,学习了
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发表于 2022-1-7 11:31:24 | 显示全部楼层 来自 上海市
谢谢分享
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