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晶圆 (wafer)/晶粒 (die)/芯片 (chip)之间的区别和联系

发布时间:2024-11-21作者来源:澳门新葡萄新京威尼斯987浏览:670

1. 晶圆(Wafer)——原材料和生产平台

晶圆是半导体制造的基础材料,通常由高纯度的硅(Si)或其他半导体材料制成。晶圆的形状一般是圆形的薄片,厚度一般在几百微米到几毫米之间,表面经过精密的处理,使其足够光滑,并具备优良的晶体结构,适合进行各种电子器件的加工。

比喻:可以把晶圆比作“原材料”或“纸张”,类似于我们制造一本书的纸张,它本身并不是最终产品,但它是所有后续工艺的基础。


2. 晶粒(Die)——分割后的单个电路单元

在晶圆上,经过一系列的半导体工艺(如光刻、掺杂、蚀刻等),会形成大量的集成电路结构。这些集成电路结构中的每一个独立单元称为晶粒(Die)。晶粒是通过将晶圆切割成多个小块而得到的,每个晶粒代表一个完整的电子组件,通常具备完整的功能,但在此阶段它还未进行封装。

比喻:可以把晶粒比作“书页上的单篇文章”。它是从“整本书”中剪裁出来的每一小部分,每个“文章”都有独立的内容和功能,但它还不完整,尚未加入封面、装订等步骤。

晶粒的外形通常为矩形或正方形,尺寸和形状的具体要求会根据产品的设计、功能需求和制造工艺的不同而有所差异。晶粒的质量直接影响最终芯片的质量,因此,晶粒在生产过程中需要经过严格的测试和筛选(例如,KGD:已知良品晶粒,符合功能和可靠性要求)。


3. 芯片(Chip)——封装后的成品

晶粒经过切割和测试后,会被封装成完整的芯片(Chip)。封装不仅为晶粒提供物理保护,防止其在使用过程中受到损坏,还通过引脚、焊盘等方式将芯片与外部电路连接起来。芯片是最终面向用户和市场的产品,完成封装后的芯片才具备实际的电气功能,能够作为集成电路(IC)的一部分,应用于各种电子设备中。

比喻:芯片就像是一本已经印刷、装订好的书。每一篇文章(晶粒)都被整合成一个完整的图书(芯片),并且有封面和目录(封装),使得读者(系统)可以使用这本书(芯片)的内容。


4. 晶圆、晶粒与芯片的关系

晶圆是生产的原材料,经过精细工艺后会形成许多个晶粒。

晶粒是在晶圆上切割出来的独立单元,每个晶粒可以独立完成指定的功能。它们通常需要经过测试来确保它们是良品(如KGD晶粒),并且满足电学性能和可靠性要求。

芯片则是将晶粒封装后的最终产品,具备完整的外部接口,可以与其他电子设备进行连接和工作。

这三者的关系可以通过一个逐步加工的过程来理解:从大块原料(晶圆),到切割成小单元(晶粒),再到封装成最终产品(芯片),每一步都至关重要,决定了最终芯片的质量和功能。


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