《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(jiǎn)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(cè)試元器件的應(yīng)用實(shí)例集成電路簡(jiǎn)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(guó)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(guó)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(chǎng)。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(duì)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(duì)制造完成的集成電路進(jìn)行測(cè)試，確保其性能符合要求，然后進(jìn)行封裝保護(hù)。測(cè)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(cè)試與封裝設(shè)備包括測(cè)試機(jī)、封裝設(shè)備等，用于對(duì)集成電路進(jìn)行測(cè)試和封裝保護(hù)。元器件的制造設(shè)備元器件的性能測(cè)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(cè)量元器件的直流參數(shù)來評(píng)估其性能表現(xiàn)，如電流、電壓等。直流測(cè)試通過測(cè)量元器件的交流參數(shù)來評(píng)估其性能表現(xiàn)，如頻率響應(yīng)、相位噪聲等。交流測(cè)試通過測(cè)量元器件的脈沖參數(shù)來評(píng)估其性能表現(xiàn)，如脈沖寬度、脈沖上升時(shí)間等。脈沖測(cè)試通過綜合運(yùn)用多種測(cè)試方法來全面評(píng)估元器件的性能表現(xiàn)，如噪聲測(cè)試、失真測(cè)試等。綜合測(cè)試元器件的性能測(cè)試方法用于提供測(cè)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(cè)和記錄測(cè)試信號(hào)，以便分析元器件的性能表現(xiàn)。示波器用于測(cè)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(cè)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(cè)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