כיצד מייצרים שבבים? תיאור שלבי התהליך

מהיסטוריית הפיתוח של שבבים, כיוון הפיתוח של שבבים הוא מהירות גבוהה, תדירות גבוהה וצריכת חשמל נמוכה. תהליך ייצור השבבים כולל בעיקר תכנון שבבים, ייצור שבבים, ייצור אריזה, בדיקת עלויות וקשרים אחרים, ביניהם תהליך ייצור השבבים מורכב במיוחד. בואו נבחן את תהליך ייצור השבבים, ובמיוחד את תהליך ייצור השבבים.

הראשון הוא עיצוב השבב, בהתאם לדרישות העיצוב, ה"תבנית" שנוצרה

1, חומר הגלם של פרוסת שבבים

הרכב הוופל הוא סיליקון, הסיליקון עובר זיקוק באמצעות חול קוורץ, הוופל עובר טיהור של יסוד הסיליקון (99.999%), ולאחר מכן הסיליקון הטהור הופך למוט סיליקון, שהופך לחומר קוורץ למחצה לייצור מעגלים משולבים. הפרוסה מתאימה לצרכים הספציפיים של וופל ייצור השבבים. ככל שהוופל דק יותר, כך עלות הייצור נמוכה יותר, אך דרישות התהליך גבוהות יותר.

2, ציפוי פרוסות

ציפוי הוופל יכול לעמוד בפני חמצון וטמפרטורה, והחומר הוא סוג של עמידות בפני אור.

3, פיתוח ליתוגרפיה של פרוסות נייר, איכול

התהליך משתמש בכימיקלים הרגישים לאור UV, מה שמרכך אותם. ניתן להשיג את צורת השבב על ידי שליטה במיקום ההצללה. פרוסות סיליקון מצופות בפוטורזיסט כך שהן מתמוססות באור אולטרה סגול. כאן ניתן להחיל את ההצללה הראשונה, כך שחלק מאור ה-UV מתמוסס, אותו ניתן לאחר מכן לשטוף בעזרת ממס. כך שהשאר זהה לצורה של הצללה, וזה מה שאנחנו רוצים. זה נותן לנו את שכבת הסיליקה שאנחנו צריכים.

4,הוסף זיהומים

יונים מושתלים בתוך הוופל כדי לייצר את מוליכים למחצה P ו-N המתאימים.

התהליך מתחיל באזור חשוף על פרוסת סיליקון ומכניס אותו לתערובת של יונים כימיים. התהליך ישנה את האופן שבו אזור החומר המסוגל מוליך חשמל, ויאפשר לכל טרנזיסטור להידלק, לכבות או לשאת נתונים. שבבים פשוטים יכולים להשתמש בשכבה אחת בלבד, אך שבבים מורכבים לרוב מכילים שכבות רבות, והתהליך חוזר על עצמו שוב ושוב, כאשר השכבות השונות מחוברות באמצעות חלון פתוח. זה דומה לעקרון הייצור של לוח PCB בעל שכבות. שבבים מורכבים יותר עשויים לדרוש שכבות מרובות של סיליקה, שניתן להשיג באמצעות ליתוגרפיה חוזרת והתהליך הנ"ל, ויוצרים מבנה תלת-ממדי.

5, בדיקת פרוסות

לאחר מספר התהליכים הנ"ל, הוופל יצר סריג של גרגירים. המאפיינים החשמליים של כל גרגיר נבדקו באמצעות 'מדידת מחט'. באופן כללי, מספר הגרגירים של כל שבב הוא עצום, וזהו תהליך מורכב מאוד לארגן מצב בדיקת פינים, הדורש ייצור המוני של דגמים עם אותם מפרטי שבב ככל האפשר במהלך הייצור. ככל שהנפח גבוה יותר, כך העלות היחסית נמוכה יותר, וזו אחת הסיבות לכך שמכשירי שבב מיינסטרים כה זולים.

6, אנקפסולציה

לאחר ייצור הוופל, הפין מקובע, ומיוצרות צורות אריזה שונות בהתאם לדרישות. זו הסיבה לכך שלליבת השבב אותה יכולות להיות צורות אריזה שונות. לדוגמה: DIP, QFP, PLCC, QFN וכו'. זה נקבע בעיקר על ידי הרגלי היישום של המשתמשים, סביבת היישום, צורת השוק וגורמים היקפיים אחרים.

7. בדיקה ואריזה

לאחר התהליך הנ"ל, ייצור השבב הושלם, שלב זה הוא בדיקת השבב, הסרת המוצרים הפגומים והאריזה.

האמור לעיל הוא תוכן קשור לתהליך ייצור השבבים שאורגן על ידי Create Core Detection. אני מקווה שזה יעזור לך. לחברה שלנו מהנדסים מקצועיים וצוות עילית בתעשייה, יש לה 3 מעבדות סטנדרטיות, שטח המעבדה משתרע על פני יותר מ-1800 מ"ר, ויכולה לבצע אימות בדיקות רכיבים אלקטרוניים, זיהוי אמיתי או שקרי של IC, בחירת חומרי עיצוב מוצר, ניתוח כשלים, בדיקות תפקוד, בדיקת חומרים נכנסים למפעל וקלטת ופרויקטים אחרים של בדיקה.