《集成電路中元器》課件

《集成電路中元器》ppt課件2023-2026ONEKEEPVIEWREPORTING目錄CATALOGUE集成電路簡介元器件在集成電路中的作用元器件的制造工藝元器件的性能測試元器件的應(yīng)用實(shí)例集成電路簡介PART01集成電路是將多個(gè)電子元件集成在一塊襯底上，完成一定的電路或系統(tǒng)功能的微型電子部件。它采用一定的工藝，把一個(gè)電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起，制作在一小塊或幾小塊半導(dǎo)體晶片或介質(zhì)基片上，然后封裝在一個(gè)管殼內(nèi)，成為具有所需電路功能的微型結(jié)構(gòu)。集成電路體積小、重量輕、可靠性高，在電子整機(jī)設(shè)備中廣泛應(yīng)用。集成電路的定義1958年，美國德州儀器公司的工程師杰克·基爾比和仙童公司的羅伯特·諾伊斯幾乎同時(shí)發(fā)明了集成電路。1960年，集成電路被引入到商用產(chǎn)品。1949年，美國貝爾實(shí)驗(yàn)室的工程師們發(fā)明了晶體管，這是微電子技術(shù)發(fā)展中第一個(gè)里程碑。集成電路的發(fā)展歷程1962年，仙童公司的費(fèi)爾南德·霍姆斯利用集成電路發(fā)明了便攜式收音機(jī)。1980年，大規(guī)模集成電路（LSI）開始應(yīng)用。1987年，超大規(guī)模集成電路（VLSI）廣泛應(yīng)用。集成電路的發(fā)展歷程集成電路的發(fā)展歷程1993年，特大規(guī)模集成電路（ULSI）進(jìn)入市場。2000年，微處理器和內(nèi)存開始使用嵌入式集成電路。集成電路的應(yīng)用領(lǐng)域計(jì)算機(jī)領(lǐng)域汽車電子領(lǐng)域CPU、GPU、內(nèi)存、硬盤等。發(fā)動(dòng)機(jī)控制、ABS系統(tǒng)、安全氣囊等。通信領(lǐng)域家用電器領(lǐng)域醫(yī)療電子領(lǐng)域手機(jī)、電話、傳真機(jī)、智能電話等。電視、空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)等。監(jiān)護(hù)儀、超聲診斷儀、呼吸機(jī)等醫(yī)療設(shè)備。元器件在集成電路中的作用PART02元器件是集成電路中不可或缺的組成部分，通常位于集成電路的內(nèi)部或表面。元器件的位置和布局對集成電路的性能和穩(wěn)定性有著至關(guān)重要的影響。元器件在集成電路中的位置元器件在集成電路中起著實(shí)現(xiàn)電路功能的作用，如放大、濾波、開關(guān)等。元器件的電氣性能和可靠性直接影響到整個(gè)集成電路的性能和可靠性。元器件在集成電路中的作用元器件的類型和特點(diǎn)用于實(shí)現(xiàn)電路的阻抗匹配和信號(hào)衰減，具有穩(wěn)定的阻值和良好的精度。用于實(shí)現(xiàn)電路的濾波、耦合和去耦，具有穩(wěn)定的容值和較小的損耗。用于實(shí)現(xiàn)電路的濾波、選頻和磁路轉(zhuǎn)換，具有穩(wěn)定的電感量和較小的損耗。用于實(shí)現(xiàn)電路的整流、檢波和開關(guān)，具有單向?qū)щ娦院涂焖俚捻憫?yīng)速度。電阻器電容器電感器二極管元器件的制造工藝PART03根據(jù)電路原理圖，設(shè)計(jì)出集成電路的版圖。芯片設(shè)計(jì)晶圓制備薄膜制備將硅材料加工成一定規(guī)格的晶圓，作為集成電路的基底。在晶圓表面沉積所需厚度的薄膜，以實(shí)現(xiàn)電路元件的隔離和連接。030201元器件的制造流程通過光刻技術(shù)將設(shè)計(jì)好的電路版圖轉(zhuǎn)移到晶圓表面，然后進(jìn)行刻蝕，形成電路元件的輪廓。光刻與刻蝕向晶圓中摻入雜質(zhì)，以改變其導(dǎo)電性能，實(shí)現(xiàn)電路元件的功能。摻雜與離子注入在晶圓表面沉積金屬材料，實(shí)現(xiàn)電路元件之間的連接。金屬化與互連對制造完成的集成電路進(jìn)行測試，確保其性能符合要求，然后進(jìn)行封裝保護(hù)。測試與封裝元器件的制造流程半導(dǎo)體材料絕緣材料導(dǎo)電材料封裝材料元器件的制造材料01020304如硅、鍺等，用于制造集成電路中的晶體管、二極管等元件。如氧化硅、二氧化鈦等，用于制造集成電路中的介質(zhì)層和絕緣層。如銅、鋁等，用于制造集成電路中的金屬導(dǎo)線和連接器。如塑料、陶瓷等，用于保護(hù)集成電路免受外界環(huán)境的影響。晶圓制備設(shè)備包括硅片拋光機(jī)、切割機(jī)等，用于制備晶圓。薄膜制備設(shè)備包括物理氣相沉積設(shè)備、化學(xué)氣相沉積設(shè)備等，用于制備薄膜。光刻與刻蝕設(shè)備包括光刻機(jī)、刻蝕機(jī)等，用于將電路版圖轉(zhuǎn)移到晶圓表面并形成電路元件輪廓。摻雜與離子注入設(shè)備包括擴(kuò)散爐、離子注入機(jī)等，用于向晶圓中摻入雜質(zhì)。金屬化與互連設(shè)備包括電鍍機(jī)、濺射機(jī)等，用于在晶圓表面沉積金屬材料實(shí)現(xiàn)電路元件之間的連接。測試與封裝設(shè)備包括測試機(jī)、封裝設(shè)備等，用于對集成電路進(jìn)行測試和封裝保護(hù)。元器件的制造設(shè)備元器件的性能測試PART04包括開啟電壓、截止電壓、線性度、靈敏度等，用于描述元器件在靜態(tài)條件下的性能表現(xiàn)。靜態(tài)參數(shù)動(dòng)態(tài)參數(shù)環(huán)境參數(shù)可靠性參數(shù)包括響應(yīng)時(shí)間、頻率響應(yīng)、上升時(shí)間、下降時(shí)間等，用于描述元器件在動(dòng)態(tài)條件下的性能表現(xiàn)。包括工作溫度、存儲(chǔ)溫度、濕度、氣壓等，用于描述元器件在不同環(huán)境條件下的性能表現(xiàn)。包括壽命、耐久性、穩(wěn)定性等，用于描述元器件的可靠性和穩(wěn)定性。元器件的性能參數(shù)通過測量元器件的直流參數(shù)來評估其性能表現(xiàn)，如電流、電壓等。直流測試通過測量元器件的交流參數(shù)來評估其性能表現(xiàn)，如頻率響應(yīng)、相位噪聲等。交流測試通過測量元器件的脈沖參數(shù)來評估其性能表現(xiàn)，如脈沖寬度、脈沖上升時(shí)間等。脈沖測試通過綜合運(yùn)用多種測試方法來全面評估元器件的性能表現(xiàn)，如噪聲測試、失真測試等。綜合測試元器件的性能測試方法用于提供測試所需的信號(hào)，如正弦波、方波、脈沖波等。信號(hào)源用于實(shí)時(shí)監(jiān)測和記錄測試信號(hào)，以便分析元器件的性能表現(xiàn)。示波器用于測量和分析元器件的頻率響應(yīng)和相位噪聲等參數(shù)。頻譜分析儀用于提供測試所需的電源，如直流電源、交流電源等。電源元器件的性能測試設(shè)備元器件的應(yīng)用實(shí)例PART05電子設(shè)備是使用電子電路的設(shè)備，如收音機(jī)、電視、手機(jī)等。在這些設(shè)備中，元器件被廣泛使用，如電阻、電容、電感、二極管、晶體管等。元器件在電子設(shè)備中的應(yīng)用主要是實(shí)現(xiàn)信號(hào)的放大、過濾、轉(zhuǎn)換等功能，以確保電子設(shè)備能夠正常工作。元器件在電子設(shè)備中的應(yīng)用元器件在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用通信系統(tǒng)是傳輸和交換信息的系統(tǒng)，如電話、電視、廣播、衛(wèi)星通信等。在這些系統(tǒng)中，元器件同樣被廣泛使用，如調(diào)制解調(diào)器、濾波器、放大器等。元器件在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用主要是實(shí)現(xiàn)信號(hào)的調(diào)制、解調(diào)、放大等功能，以確保通信系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量和穩(wěn)定性。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是處理和存儲(chǔ)信息的系統(tǒng)，如個(gè)人電腦、服務(wù)器等。在這些系統(tǒng)中，元器件同樣被廣泛使用，如中央處理器（CP