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晶圓 (wafer)/晶粒 (die)/芯片 (chip)之間的區別和聯系

發布時間:2024-11-21作者來源:薩科微瀏覽:1700

1. 晶圓(Wafer)——原材料和生產平臺

晶圓是半導體制造的基礎材料,通常由高純度的硅(Si)或其他半導體材料制成。晶圓的形狀一般是圓形的薄片,厚度一般在幾百微米到幾毫米之間,表面經過精密的處理,使其足夠光滑,并具備優良的晶體結構,適合進行各種電子器件的加工。

比喻:可以把晶圓比作“原材料”或“紙張”,類似于我們制造一本書的紙張,它本身并不是最終產品,但它是所有后續工藝的基礎。


2. 晶粒(Die)——分割后的單個電路單元

在晶圓上,經過一系列的半導體工藝(如光刻、摻雜、蝕刻等),會形成大量的集成電路結構。這些集成電路結構中的每一個獨立單元稱為晶粒(Die)。晶粒是通過將晶圓切割成多個小塊而得到的,每個晶粒代表一個完整的電子組件,通常具備完整的功能,但在此階段它還未進行封裝。

比喻:可以把晶粒比作“書頁上的單篇文章”。它是從“整本書”中剪裁出來的每一小部分,每個“文章”都有獨立的內容和功能,但它還不完整,尚未加入封面、裝訂等步驟。

晶粒的外形通常為矩形或正方形,尺寸和形狀的具體要求會根據產品的設計、功能需求和制造工藝的不同而有所差異。晶粒的質量直接影響最終芯片的質量,因此,晶粒在生產過程中需要經過嚴格的測試和篩選(例如,KGD:已知良品晶粒,符合功能和可靠性要求)。


3. 芯片(Chip)——封裝后的成品

晶粒經過切割和測試后,會被封裝成完整的芯片(Chip)。封裝不僅為晶粒提供物理保護,防止其在使用過程中受到損壞,還通過引腳、焊盤等方式將芯片與外部電路連接起來。芯片是最終面向用戶和市場的產品,完成封裝后的芯片才具備實際的電氣功能,能夠作為集成電路(IC)的一部分,應用于各種電子設備中。

比喻:芯片就像是一本已經印刷、裝訂好的書。每一篇文章(晶粒)都被整合成一個完整的圖書(芯片),并且有封面和目錄(封裝),使得讀者(系統)可以使用這本書(芯片)的內容。


4. 晶圓、晶粒與芯片的關系

晶圓是生產的原材料,經過精細工藝后會形成許多個晶粒。

晶粒是在晶圓上切割出來的獨立單元,每個晶粒可以獨立完成指定的功能。它們通常需要經過測試來確保它們是良品(如KGD晶粒),并且滿足電學性能和可靠性要求。

芯片則是將晶粒封裝后的最終產品,具備完整的外部接口,可以與其他電子設備進行連接和工作。

這三者的關系可以通過一個逐步加工的過程來理解:從大塊原料(晶圓),到切割成小單元(晶粒),再到封裝成最終產品(芯片),每一步都至關重要,決定了最終芯片的質量和功能。


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