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Substrat De Boîtier IC

Substrat De Boîtier IC - Conception de puce IC, fabrication à l'emballage

Substrat De Boîtier IC

Substrat De Boîtier IC - Conception de puce IC, fabrication à l'emballage

Conception de puce IC, fabrication à l'emballage

2021-08-21
View:1153
Author:T.Kim

[fabricant de substrats ic] processus complet de la conception, de la fabrication à l'encapsulation des puces IC


1, processus complexe de conception de puce IC

Le processus de fabrication des puces est comme construire une maison avec des briques lego. Les puces IC nécessaires peuvent être produites après que la plaque a été utilisée comme base, puis le processus de fabrication de la puce a été empilé couche par couche (ceux - ci seront présentés plus tard). Cependant, il est inutile d'avoir une forte capacité de fabrication sans dessins de conception. Le rôle de l’architecte est donc très important. Mais qui est l'architecte de la conception de circuits intégrés? Ensuite, cet article présentera la conception des circuits intégrés.


Dans le processus de production d'IC, la plupart des IC sont planifiés et conçus par des sociétés de conception d'IC professionnelles, telles que MediaTek, Qualcomm, Intel et d'autres fabricants bien connus conçoivent leurs propres puces IC et fournissent des puces de spécifications et d'efficacité différentes pour le choix des fabricants en aval. Parce que les circuits intégrés sont conçus par chaque usine, la conception d'un circuit intégré dépend de la technologie de l'Ingénieur, dont la qualité affecte la valeur d'une entreprise. Cependant, quelles sont les étapes à suivre lorsqu'un ingénieur conçoit une puce IC? Le processus de conception peut simplement être divisé en plusieurs parties.

Processus de fabrication IC

Processus de fabrication IC


Concevoir les premières étapes et fixer des objectifs

Dans la conception de circuits intégrés, l'étape la plus importante est la spécification. Cette étape est comme décider combien de chambres et de salles de bains sont nécessaires avant de concevoir le bâtiment, quelles règles de construction doivent être respectées et de concevoir après avoir déterminé toutes les fonctionnalités afin de ne pas passer plus de temps sur les modifications ultérieures. La conception IC doit également passer par des étapes similaires pour s'assurer que la puce conçue ne comporte aucune erreur.


La première étape dans l'élaboration d'une spécification consiste à déterminer le but et l'efficacité d'un circuit intégré et à déterminer l'orientation générale. La prochaine étape consiste à voir quels accords respecter. Par exemple, la puce d'une carte réseau sans fil doit être conforme à la norme IEEE 802.11 et à d'autres spécifications. Dans le cas contraire, la puce ne serait pas compatible avec les produits du marché et ne pourrait donc pas être connectée à d'autres appareils. Enfin, il y a la méthode de mise en œuvre de l'établissement de l'IC, l'attribution des différentes fonctions dans les différentes unités et l'établissement de la méthode de connexion entre les différentes unités, complétant ainsi l'élaboration de la spécification.


Après avoir conçu les spécifications, viennent ensuite les détails de conception de la puce. Cette étape est comme écrire initialement un plan de construction et dessiner un contour global pour faciliter les dessins ultérieurs. Dans les puces IC, le Hardware Description Language (Hdl) est utilisé pour décrire les circuits. Les HDL couramment utilisés incluent verilog, VHDL, etc. les fonctions de l'IC peuvent être facilement représentées en Code. Ensuite, vérifiez l'exactitude de la fonction du programme et continuez à la modifier jusqu'à ce qu'elle remplisse la fonction souhaitée.

Verilog exemple pour additionneur 32 bits.Png

Verilog exemple d'additionneur 32 bits


Avec un ordinateur, tout devient simple

Avec un plan complet, la prochaine étape consiste à dessiner un plan de conception du Conseil d'administration. Dans la conception IC, l'étape de la Synthèse logique consiste à placer le Code HDL déterminé dans un outil d'automatisation de la conception électronique (outil EDA) et à demander à un ordinateur de convertir le Code HDL en circuit logique pour produire le schéma de circuit suivant. Ensuite, déterminez à plusieurs reprises si le schéma de conception de la porte logique est conforme aux spécifications et modifiez - le jusqu'à ce qu'il fonctionne correctement.

Unité de contrôle résultats combinés

Unité de contrôle résultats combinés


Enfin, placez le Code synthétisé dans un autre ensemble d'outils EDA pour la disposition du circuit et le câblage. Après détection continue, le schéma électrique suivant sera formé. Sur l'image, vous pouvez voir différentes couleurs comme le bleu, le rouge, le vert et le jaune. Chaque couleur différente représente un photomasque. Et comment utiliser le masque?

Disposition et enroulement

Disposition et enroulement



Couches de masques superposés empilés avec une puce

Tout d'abord, il est connu qu'un IC produira plusieurs masques. Ces masques ont des couches supérieures et inférieures, chacune avec sa propre tâche. L'image ci - dessous est un exemple simple de masque. Prenons l'exemple de l'élément le plus élémentaire d'un circuit intégré, CMOS, dont le nom complet est Complementary Metal Oxide Semiconductor, c'est - à - dire nmos et PMOS combinés pour former CMOS. Qu'est - ce qu'un semi - conducteur à oxyde métallique (MOS)? Ce composant largement utilisé dans les puces est difficile à expliquer et difficile à comprendre pour le lecteur moyen. Je n'apprendrai pas plus ici.


Dans l'image ci - dessous, à gauche se trouve le schéma électrique formé après la disposition du circuit et l'enroulement. Il est bien connu que chaque couleur représente un masque. À droite, le déploiement de chaque capot. La fabrication se fait couche par couche, en commençant par la couche inférieure et en suivant la méthode proposée dans le précédent article sur la fabrication de puces IC, pour finalement produire la puce désirée.

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Jusqu'à présent, nous devrions avoir une compréhension préliminaire de la conception IC. Dans l'ensemble, il est clair que la conception de circuits intégrés est une spécialité très complexe. La conception IC peut être accélérée en raison de la maturité des logiciels assistés par ordinateur. IC Design Factory repose en grande partie sur l'intelligence des ingénieurs. Chaque étape décrite ici a sa propre expertise et peut être divisée indépendamment en plusieurs cours spécialisés. Par exemple, écrire un langage de description matérielle n'est pas simple. Il suffit de se familiariser avec les langages de programmation, mais aussi de comprendre comment fonctionnent les circuits logiques et comment les algorithmes nécessaires sont convertis en programmes. Comment les logiciels de synthèse transforment les programmes en portes logiques.


2 - Qu'est - ce qu'un Wafer?


Dans les nouvelles de semi - conducteurs, nous mentionnons toujours les fabs marquées par la taille, comme les fabs de 8 ou 12 pouces. Cependant, qu'est - ce qu'on appelle une plaquette? Quelle partie est de 8 pouces? À quel point est - il difficile de produire des plaquettes de grande taille? Voici les bases les plus importantes des semi - conducteurs - une introduction étape par étape à ce qu'est une "plaquette".


Wafer est la base pour la fabrication de diverses puces informatiques. Nous pouvons construire une maison avec des briques lego à action plus que la fabrication de puces et compléter la forme que nous voulons (c. - à - D. diverses puces) avec un empilement de couches. Mais sans une bonne fondation, la maison construite se courbe, ce n'est pas ce que vous voulez. Pour construire une maison parfaite, vous avez besoin d'un plancher stable. Pour la fabrication de puces, ce substrat est la plaquette qui va être décrite ci - après.

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Tout d'abord, rappelons - nous que lorsque nous étions enfants en jouant avec des blocs de grande hauteur, il y avait une petite projection circulaire sur la surface du bloc. Avec cette structure, nous pouvons empiler deux blocs ensemble de manière stable sans utiliser de colle. La fabrication de puces fixe également les atomes et le substrat ajoutés ultérieurement de manière similaire. Nous avons donc besoin de trouver un substrat avec une surface soignée qui réponde aux conditions requises pour une fabrication ultérieure.

Dans les matériaux solides, il existe une structure cristalline particulière - monocristalline. Il a la particularité que les atomes sont étroitement alignés les uns après les autres et peuvent former une surface atomique plate. Ainsi, la fabrication de plaquettes par l'utilisation de monocristaux permet de répondre aux exigences ci - dessus. Mais comment produire un tel matériau? Il y a principalement deux étapes: la purification et la cristallisation de l'extraction avant de pouvoir terminer un tel matériau.

Comment faire un monocristal

La purification se fait en deux étapes. La première étape est la purification métallurgique. Le procédé consiste principalement en l'ajout de carbone qui transforme l'oxyde de silicium en silicium de pureté supérieure à 98% par Redox. La plupart des raffinages de métaux, tels que le fer ou le cuivre, utilisent cette méthode pour obtenir un métal suffisamment pur. Cependant, 98% sont encore insuffisants pour la fabrication de puces et des améliorations supplémentaires sont nécessaires. Le procédé Siemens sera donc davantage utilisé pour la purification. De cette manière, on obtiendra le silicium polycristallin de haute pureté nécessaire au procédé semi - conducteur.

Processus de fabrication de colonnes de silicium.png

Processus de fabrication de colonnes de silicium


La prochaine étape consiste à dessiner un diagramme de cristal. Tout d'abord, le silicium polycristallin de haute pureté obtenu ci - dessus est fondu pour former du silicium liquide. Ensuite, touchez la surface du liquide avec des graines monocristallines et tirez lentement vers le Haut tout en tournant. Quant à la raison pour laquelle le silicium monocristallin est nécessaire, c'est parce que l'arrangement des atomes de silicium est le même que celui des personnes alignées. Il a besoin d'un leader pour que ceux qui suivront sachent comment s'arranger correctement. Les graines de silicium sont des leaders importants qui permettent aux atomes ultérieurs de savoir comment faire la queue. Enfin, après Solidification des atomes de silicium sortant de la surface du liquide, les colonnes de silicium monocristallin bien alignées sont terminées.

Colonne de silicium monocristallin.png

Colonne de silicium monocristallin


Mais que signifient 8 et 12 pouces? Il faisait référence au diamètre de la colonne de cristal que nous avions faite et qui ressemblait à la partie du porte - crayon. La surface est traitée et coupée en cercles minces. Quelles sont les difficultés à faire des plaquettes de grande taille?

Comme mentionné ci - dessus, le processus de fabrication de la colonne de cristal est comme faire de la guimauve, en tournant et en formant en même temps. Si vous avez fait des guimauves, vous devez savoir qu'il est très difficile de faire de grandes guimauves fermes et que le processus de peinture en cristal est le même. La vitesse de rotation et le contrôle de la température affecteront la qualité de la colonne de cristallisation. Ainsi, plus la taille est grande, plus les exigences de vitesse et de température sont élevées. Par conséquent, il est plus difficile de fabriquer des plaquettes de 12 pouces de haute qualité que des plaquettes de 8 pouces.

Cependant, l'ensemble de la colonne de silicium ne peut pas être réalisé en substrat pour la fabrication de puces. Pour réaliser les tranches de silicium les unes après les autres, il est nécessaire de découper horizontalement les colonnes de silicium en tranches de silicium à l'aide d'un diamant, puis de polir les tranches de silicium pour former les tranches de silicium nécessaires à la fabrication de la puce. Après tant d'étapes, la fabrication du substrat de puce est terminée. L'étape suivante est l'empilement des maisons, c'est - à - dire la fabrication de puces. Et comment faire une puce?

Couche de puce empilée

Après avoir présenté ce qu'est une puce de silicium, je sais aussi que la fabrication d'une puce IC est comme la construction d'une maison avec des briques lego pour créer la forme souhaitée en empilant couche après couche. Cependant, la construction d'une maison nécessite beaucoup d'étapes, tout comme IC Manufacturing. Quelles sont les étapes pour fabriquer un ic? Cet article présentera le processus de fabrication des puces de circuits intégrés.

Avant de commencer, nous devrions d'abord comprendre ce qu'est une puce IC. IC, le nom complet d'un circuit intégré, comme son nom l'indique, combine les circuits conçus de manière empilée. Avec cette méthode, nous pouvons réduire la surface nécessaire pour connecter les circuits. L'image ci - dessous est un schéma 3D du circuit IC. Comme on peut le voir, sa structure est comme les poutres et les colonnes d'une maison avec des couches empilées, c'est pourquoi la fabrication IC est comparée à la construction d'une maison.

IC Chip profil 3d.png

Profil 3D de puce de circuit intégré


Vu du profil 3D de la puce IC dans l'image ci - dessus, la partie bleue foncée en bas est la plaquette présentée dans l'article précédent. De cette figure, nous pouvons mieux comprendre l'importance du substrat de la plaquette dans la puce. Quant aux pièces rouges et kaki, elles seront finies lors de la production de l'IC.

Tout d'abord, la partie rouge peut être comparée à un hall au premier étage d'un immeuble de grande hauteur. Le hall au premier étage est l'entrée de la maison. C'est là que les gens entrent et sortent. Il a généralement plus de fonctionnalités sous contrôle de flux. Par conséquent, la construction sera plus complexe et nécessitera plus de marches que les autres étages. Dans les circuits intégrés, ce hall est le niveau de la porte logique, la partie la plus importante de l'ensemble du circuit intégré. Une variété de portes logiques sont combinées pour constituer une puce de circuit intégré entièrement fonctionnelle.

La partie jaune est comme un sol ordinaire. Il n'aura pas une structure trop complexe par rapport au premier étage et ne changera pas beaucoup à chaque étage pendant la construction. Le but de cette couche est de relier les portes logiques de la partie rouge ensemble. La raison pour laquelle tant de couches sont nécessaires est qu'il y a trop de fils qui ne peuvent pas être connectés ensemble. Lorsqu'une seule couche ne peut pas contenir toutes les lignes, il est nécessaire d'empiler plusieurs couches pour atteindre cet objectif. Dans ce processus, les lignes des différentes couches seront connectées de haut en bas pour répondre aux exigences de câblage.

Construction en couches, structure en couches

Après avoir appris la structure de l'IC, nous allons présenter comment il est fait. Imaginez si nous voulons faire un dessin fin avec un pot de peinture, nous devons couper et couvrir le couvercle du dessin sur du papier. Ensuite, Vaporisez la peinture uniformément sur le papier. Une fois la peinture sèche, retirez les stores. Après avoir répété cette étape, vous pouvez terminer un graphique soigné et complexe. La fabrication d'IC est empilée couche par couche de manière similaire par recouvrement.


Lors de la fabrication d'un IC, il peut être simplement divisé en quatre étapes ci - dessus. Bien que les étapes de fabrication et les matériaux utilisés dans la fabrication réelle diffèrent, des principes similaires sont généralement appliqués. Le processus est un peu différent de la peinture. La fabrication IC est d'abord enduite et ensuite recouverte, tandis que la peinture est d'abord recouverte et ensuite enduite. Chaque processus est décrit ci - dessous.

- Metal Splash: le matériau métallique à utiliser est étalé uniformément sur la plaquette pour former un film mince.

- revêtement de la colle photolithographique: le matériau de la colle photolithographique est d'abord placé sur la plaquette, à travers le masque (le principe du masque sera expliqué dans la prochaine fois), le faisceau lumineux est frappé sur la partie non désirée, détruisant la structure du matériau de la colle photolithographique. Ensuite, rincez le matériau endommagé avec des produits chimiques.

- technique de gravure: gravure par faisceau ionique de plaques de silicium non protégées par une colle photolithographique.

- enlèvement de la colle lithographique: utilisez une solution d'enlèvement de la colle lithographique pour dissoudre le reste de la colle lithographique, complétant ainsi un processus.

Enfin, de nombreuses puces IC seront finies sur toute la tranche. Ensuite, il suffit de couper la puce IC carrée finie et de l'envoyer à l'usine d'encapsulation pour l'encapsulation. Qu'est - ce qu'une usine d'emballage? Je t'expliquerai plus tard.

Comparaison de différentes tailles de plaquettes.Png

Comparaison des différentes tailles de plaquettes


Qu'est - ce que le processus de Nanofabrication?

Samsung et TSMC sont très populaires en termes de processus de fabrication avancés de semi - conducteurs. Ils veulent tous prendre une position de leader dans le domaine du remplacement de plaquettes et gagner des commandes. Il est presque devenu un débat entre 14nm et 16nm. Cependant, que signifient les nombres 14nm et 16nm et à quelle partie se réfère - t - il? Quels avantages et problèmes cela apportera - t - il à l'avenir après avoir réduit le processus? Nous expliquerons brièvement le nanoprocess ci - dessous.


À quel point Nano est - il subtil?

Avant de commencer, nous devrions d'abord comprendre ce que signifie le nanomètre. Mathématiquement, un nanomètre est 00000000 1 mètre, mais c'est un très mauvais exemple. Après tout, nous ne pouvons voir que beaucoup de zéros après la virgule décimale, mais nous n’avons aucun sentiment réel. Si l'épaisseur de l'ongle est comparée, elle peut être plus prononcée.

Si vous mesurez vraiment avec une règle et une jauge, vous pouvez savoir que l'épaisseur de l'ongle est d'environ 00001 mètres (0,1 mm), c'est - à - dire, essayez de couper le côté de l'ongle en 100 000 lignes, chacune équivalant à environ 1 nanomètre. Vous pouvez donc imaginer à quel point 1 nanomètre est petit.

Après avoir appris à quel point les nanomètres sont petits, nous devrions également comprendre l'intention de réduire le processus. L'objectif principal de la réduction des transistors est d'insérer plus de transistors dans des puces plus petites afin que les puces ne deviennent pas plus grandes en raison des progrès technologiques; Deuxièmement, il peut améliorer l'efficacité de fonctionnement du processeur; En outre, la réduction de l'encombrement permet également de réduire la consommation électrique; Enfin, une fois la taille de la puce réduite, il est plus facile de la brancher sur un appareil mobile pour répondre aux besoins futurs de légèreté.

Revenez ensuite pour découvrir ce qu'est le nanoprocess. Prenez le nanomètre 14 comme exemple. Ce procédé fait référence au fait que le plus petit fil dans la puce peut être de 14 nm. Le diagramme suivant prend l'aspect d'un transistor traditionnel à titre d'exemple. L'objectif principal de la réduction des transistors est de réduire la consommation d'énergie, mais quelle partie devrait être réduite pour atteindre cet objectif?

L dans l'image ci - dessous à gauche est la partie que nous prévoyons de réduire. En réduisant la longueur de la grille, le courant peut utiliser un chemin plus court de l'extrémité du drain à l'extrémité de la source (si vous êtes intéressé, utilisez Google pour rechercher un MOSFET, qui sera expliqué plus en détail).

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En outre, l'ordinateur fonctionne sur 0 et 1. Comment les transistors atteignent - ils cet objectif? La méthode consiste à juger si le transistor a un courant. Lorsqu'une tension est fournie aux bornes de la grille (carrés verts), le courant circulera de la borne de drain à la borne de source. Si la tension n'est pas fournie, le courant ne circule pas, il peut donc représenter 1 et 0 (quant à la raison pour laquelle nous jugeons avec 0 et 1, si vous êtes intéressé, vous pouvez regarder l'algèbre de Bollinger. Nous construisons des ordinateurs de cette façon.)

Réduire la taille a ses limites physiques

Cependant, le processus de fabrication ne peut pas être réduit indéfiniment. Lorsque nous réduisons le transistor à environ 20 nanomètres, nous rencontrons des problèmes en physique quantique, ce qui provoque des fuites dans le transistor, annulant les avantages obtenus lors de la réduction de L. Comme méthode d'amélioration, le concept de finfet (triple Gate) a été introduit, comme le montre l'image ci - dessus à droite. Dans les explications précédentes d'Intel, il était connu que l'introduction de cette technologie réduisait les fuites causées par des phénomènes physiques.

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De plus, cette méthode permet d'augmenter la surface de contact entre les extrémités de la grille et la couche inférieure. Dans la pratique traditionnelle (en haut à gauche), la surface de contact n'a qu'un seul plan, mais après l'utilisation de la technologie finfet (triple grille), la surface de contact deviendra tridimensionnelle, ce qui peut facilement augmenter la surface de contact. De cette façon, les extrémités source - Drain peuvent être réduites tout en conservant la même surface de contact, ce qui est très utile pour réduire la taille.

Enfin, c'est pourquoi il a été dit que les grandes usines seront confrontées à des défis assez difficiles lors de l'entrée dans le processus de 10 nanomètres. La raison principale est que la taille des atomes est d'environ 0,1 nm. A 10 nm, il y a moins de 100 atomes dans une ligne, ce qui est difficile à fabriquer et aussi longtemps qu'il y a un défaut d'un atome, par exemple un atome qui tombe ou des impuretés pendant la fabrication, des phénomènes inconnus apparaissent qui affecteront le rendement du produit.

Si vous ne pouvez pas imaginer la difficulté, vous pouvez faire une petite expérience. Placez une rangée de 10 et 100 perles dans un carré * 10 sur la table, puis coupez une feuille de papier pour couvrir les perles, puis laissez tomber une perle avec un petit pinceau et faites - le enfin former un rectangle 5 de 10 * a. De cette façon, nous pouvons connaître les difficultés rencontrées par les grandes usines et à quel point il est difficile d'atteindre cet objectif.

Étant donné que Samsung et TSMC achèveront la production en série de finfet 14 nm et 16 nm dans un proche avenir, ils veulent tous les deux se battre pour l'OEM de la prochaine génération de puces iPhone d'Apple. Nous allons voir une concurrence commerciale assez brillante et obtenir des téléphones plus économes en énergie et légers. Merci pour les bienfaits de la loi de Moore.


4, vous dire ce qu'est l'encapsulation

Encapsulation, protection finale et intégration des puces de circuits intégrés

Après un long processus de conception à la fabrication, nous avons finalement obtenu la puce IC. Cependant, la puce est petite et mince. Il peut facilement être rayé et endommagé s'il n'est pas protégé à l'extérieur. De plus, en raison de la petite taille de la puce, il ne sera pas facile de la placer manuellement sur la carte sans un boîtier plus grand. Par conséquent, l'emballage est décrit et présenté ci - dessous dans cet article.

Il existe actuellement deux types d'emballages courants, l'un est l'emballage de trempette commun dans les jouets électriques qui ressemble à un centipède noir, et l'autre est l'emballage BGA commun lors de l'achat d'un CPU en boîte. En ce qui concerne les autres méthodes d'encapsulation, les PGA (Pin Grid Array) utilisés par les premiers CPU; Pin Grid Array) ou qfp amélioré (Plastic Square Flat Package). Parce qu'il y a tellement de méthodes d'emballage, l'emballage DIP et BGA sera couvert ci - dessous.

Emballage traditionnel, durable

La première chose à introduire est l'encapsulation en ligne à deux colonnes; DIP), comme vous pouvez le voir sur l'image ci - dessous, une puce IC avec ce boîtier ressemblera à un centipède noir impressionnant au fond d'une connexion à deux rangées. Cette méthode d'encapsulation a été la première technologie d'encapsulation IC avec l'avantage d'être peu coûteuse et adaptée aux petites puces sans trop de fils. Cependant, comme ils sont principalement en plastique, la dissipation de chaleur est moins efficace et ne peut pas répondre aux exigences actuelles des puces à grande vitesse. Par conséquent, les puces utilisant un tel boîtier sont principalement des puces durables, telles que l'op741 dans la figure ci - dessous, ou des puces IC moins exigeantes en vitesse de fonctionnement, plus petites et avec moins de trous de connexion.

Vue en Coupe de l'amplificateur.png

Vue en coupe transversale de l'amplificateur


Pour les boîtiers BGA (Ball Grid Array), le boîtier est plus petit que le DIP et peut facilement être placé dans un appareil plus petit. De plus, comme la broche est située sous la puce, elle peut contenir plus de broches métalliques que le DIP, ce qui est idéal pour les puces nécessitant plus de contacts. Mais cette méthode d'emballage est coûteuse et complexe à connecter, de sorte qu'elle est plus utilisée pour les produits à prix unitaire plus élevé.

Schéma BGA utilisant l'encapsulation de puce inversée.png

Schéma BGA avec boîtier de puce inversé


Avec la montée des appareils mobiles, les nouvelles technologies ont sauté sur la scène

Cependant, l'utilisation de ces méthodes d'emballage consommera un volume important. Par exemple, les appareils mobiles et les dispositifs portables nécessitent maintenant une grande variété de composants. Si chaque composant est encapsulé indépendamment, la combinaison consomme beaucoup d'espace. Par conséquent, il existe deux méthodes pour répondre aux exigences de volume réduit, à savoir SOC (système sur puce) et SIP (système dans un paquet).

Au début de la montée des smartphones, le terme SOC est apparu dans les grands magazines financiers. Mais qu’est - ce qu’un SOC? En bref, il s'agit d'intégrer des circuits intégrés ayant des fonctions différentes dans une seule puce. Cette méthode permet non seulement de réduire le volume, mais aussi de réduire la distance entre les différents ci et d'améliorer la vitesse de calcul de la puce. En ce qui concerne la méthode de fabrication, il s'agit de mettre les différents ci ensemble pendant la phase de conception du ci, puis de réaliser le masque par le processus de conception décrit précédemment.

Cependant, le SOC n’a pas que des avantages. La conception d'un soc nécessite une coopération technique considérable. La puce IC a une protection de l'emballage extérieur lorsqu'elle est encapsulée, la distance entre l'IC et l'IC est longue, il n'y a donc pas d'interférence mutuelle. Cependant, lorsque tous les circuits intégrés sont encapsulés ensemble, c'est le début du cauchemar. L'usine de conception d'IC devrait passer d'un IC de conception simple initial à un IC qui comprend et intègre diverses fonctions, augmentant ainsi la charge de travail des ingénieurs. De plus, de nombreuses situations se présentent, par example le signal haute fréquence de la puce de communication peut affecter d'autres fonctions de l'IC.

En outre, le SOC doit également obtenir une autorisation IP (propriété intellectuelle) d'autres fabricants pour mettre des composants conçus par d'autres dans le soc. Parce que la fabrication d'un soc nécessite des détails de conception de l'ensemble de l'IC pour créer un masque complet, cela augmente également le coût de conception du soc. On peut se demander pourquoi ne pas en concevoir un vous - même? Parce que la conception d'une variété d'IC nécessite beaucoup de connaissances liées à l'IC, seule une entreprise aussi financière qu'Apple peut avoir le budget de recruter les meilleurs ingénieurs d'entreprises renommées pour concevoir un tout nouveau IC. Il est plus rentable de collaborer et de déléguer que de développer votre propre IC.

Compromis, le SIP apparaît

Comme alternative, SIP saute sur la scène des puces intégrées. Contrairement à un soc, il achète divers circuits intégrés et effectue une dernière Encapsulation, ce qui élimine l'étape de l'autorisation IP et réduit considérablement les coûts de conception. De plus, comme ils sont des ci indépendants, le degré d'interférence entre eux est considérablement réduit.

Apple Watch utilise la technologie SIP pour empaqueter.Png

Apple Watch utilise la technologie SIP pour l’encapsulation


Le produit le plus connu qui utilise la technologie SIP est l’apple Watch. Avec trop peu d'espace à l'intérieur de la montre pour les technologies traditionnelles, le SOC est trop coûteux à concevoir et SIP devient le premier choix. Avec la technologie sip, il permet non seulement de réduire le volume, mais aussi de réduire la distance entre chaque IC, ce qui est devenu un compromis viable. L'image ci - dessous est une représentation schématique de la structure de la puce Apple Watch. Vous pouvez voir qu'il contient un nombre considérable d'IC.

Schéma de configuration interne de la puce s1.png

Schéma de configuration interne de la puce S1

Une fois l'emballage terminé, il est nécessaire de passer à la phase de test. À ce stade, il est nécessaire de confirmer que l'IC encapsulé fonctionne correctement. Une fois qu'il est correct, il peut être expédié à l'usine d'assemblage pour fabriquer l'électronique que nous voyons. Jusqu'à présent, l'industrie des semi - conducteurs a accompli toute la tâche de production.

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