集成电路技术简介.ppt

张长春副教授集成电路与微电子内容电子管vs.晶体管电子管vs.晶体管分立vs集成第一个晶体管摩尔定律集成电路的尺寸USB闪存3C概念内容产业链产业分工产业分工无生产线（Fabless）：IC设计单位不拥有生产线。拥有设计人才和技术
代工（Foundry）：芯片设计单位和工艺制造单位的分离，即芯片设计单位可以不拥有生产线而存在和发展，而芯片制造单位致力于工艺实现，即代客户加工（简称代工）方式。代工方式已成为集成电路技术发展的一个重要特征。
流片：完成芯片的流水式加工，将版图数据定义的图形最终有序地固化到芯片上的过程。
无生产线与代工（F&F）的关系图Step1：代工单位将经过前期开发确定的一套工艺设计文件PDK（PocessDesignKits)通过因特网传送给设计单位。
Step2：设计单位根据研究项目提出的技术指标，在自己掌握的电路与系统知识的基础上，利用PDK提供的工艺数据和CAD/EDA工具，进行电路设计、电路仿真（或称模拟）和优化、版图设计、设计规则检查DRC、参数提取和版图电路图对照LVS，最终生成通常称之为GDS-Ⅱ格式的版图文件。再通过因特网传送到代工单位。
Step3：代工单位根据设计单位提供的GDS-Ⅱ格式的版图数据，首先制作掩模（Mask），将版图数据定义的图形固化到铬板等材料的一套掩模上。
Step4：在一张张掩模的参与下，工艺工程师完成芯片的流水式加工，将版图数据定义的图形最终有序的固化到芯片上。这一过程通常简称为“流片”
Step5：设计单位对芯片进行参数测试和性能评估。符合技术要求时，进入系统应用。从而完成一次集成电路设计、制造和测试与应用的全过程。
Foundry业务地区分布MPW：将几到几十种工艺上兼容的芯片拼装到一个宏芯片上然后以步进的方式排列到一到多个晶圆上MPW技术降低成本MPW技术服务中心成为虚拟中心1956年五校在北大联合创建半导体专业；
1977年北京大学诞生第一块大规模集成电路；
1982年：成立电子计算机和大规模集成电路领导小组；
80年代：初步形成三业分离状态，制造业、设计业、封装业；
2001年：成立7个国家集成电路产业化基地
北京、上海、深圳、杭州、无锡、西安、成都我国IC制造骨干企业地区分布内容集成电路的分类集成电路设计方法的比较内容模拟集成电路设计流程数字集成电路设计流程电路设计抽象级别内容集成电路材料集成电路制造集成电路制造集成电路制造内容集成电路封装工艺流程常用集成电路封装形式常用集成电路封装发展封装建模集成电路封装多芯片组件（MCM）封装技术PBGA：PBGA的详细制程SingulationwaferWaferSawing*刀片转速:
30,000~40,000rpm
FullCutting(105%)绷片：经划片后仍粘贴在塑料薄膜上的圆片，如需要分离成单元功能芯片而又不许脱离塑料薄膜时，则可采用绷片机进行绷片，即把粘贴在薄膜上的圆片连同框架一起放在绷片机上用一个圆环顶住塑料薄膜，并用力把它绷开，粘在其上的圆片也就随之从划片槽处分裂成分离的芯片。这样就可将已经分离的但仍与塑料薄膜保持粘连的芯片．连同框架一起送入自动装片机上进行芯片装片。现在装片机通常附带有绷片机构。
分片：当需人工装片时，则需要进行手工分片，即把已经经过划片的圆片倒扣在丝绒布上，背面垫上一张滤纸，再用有机玻璃棒在其上面进行擀压，则圆片由于受到了压应力而沿着划片槽被分裂成分离的芯片。然后仔细地把圆片连同绒布和滤纸一齐反转过来，揭去绒布，芯片就正面朝上地排列在滤纸上，这时便可用真空气镊子将单个芯片取出，并存放在芯片分居盘中备用。在基板的表面形成与外界通信的薄膜型金属互连线把集成电路芯片核接到外壳底座(如多层陶瓷封装)或带有引线框架的封装基板上的指定位置，为丝状引线的连接提供条件的工艺，称之为装片。由于装片内涵多种工序，所以从工艺角度习惯上又称为粘片、烧结、芯片键合和装架。根据目前各种封装结构和技术要求，装片的方法可归纳为导电胶粘接法、银浆或低温玻璃烧结法和低熔点合金的焊接法等几种，可根据产品的具体要求加以选择。
最早的办法是采用拉丝焊、合金焊和点焊。直到1964年集成电路才开始采用热压焊和超声焊。
集成电路的芯片与封装外壳的连接方式，目前可分为有引线控合结构和无引线键合结构两大类。有引线镀合结构就是我们通常所说的丝焊法，即用金丝或铝丝实行金—金
键合，金—铝银键合或铝—铝键合。由于它们都是在一定压力下进行的焊接，所以又称键合为压焊。WireBonding密封技术就是指在集成电路制作过程中经过组装和检验合格后对其实行最后封盖，以保证所封闭的空腔中能具有满意的气密性，并且用质谱仪或放射性气体检漏装置来进行测定，判断其漏气速率是否达到了预定的指标。通常都是以金属、玻璃和陶瓷为主进行密封，并称它们为气密性封装