芯片為什么這么難造 做完這些堪稱神跡

　　眾所周知，在每個(gè)智能設(shè)備當(dāng)中，芯片起到了至關(guān)重要的作用，不論是PC、智能手機(jī)還是智能可穿戴設(shè)備，CUP作為核心元器件都是必不可少的存在。但就這么一個(gè)小小的玩意，中國(guó)目前卻無(wú)法有效地進(jìn)行量產(chǎn)。

　　有時(shí)候一個(gè)東西過(guò)于細(xì)微，并不意味著容易制造，更別說(shuō)芯片這種需要納米級(jí)工藝來(lái)進(jìn)行操控的東西，更是人力所不能及的。在IC芯片中，最重要的東西是晶體管，這相當(dāng)于人體大腦中的神經(jīng)系統(tǒng)，晶體管越多，芯片的運(yùn)算速度也就越快。因此，如何在這么一個(gè)狹小的地方放置更多的晶體管，成為一道難題。

　　芯片的基本單位——晶體管

　　所謂晶體管是一種半導(dǎo)體器件，放大器或電控開關(guān)常用。由于其相應(yīng)速度快，準(zhǔn)確性高，可以用于各種數(shù)字和模擬功能，包括放大、開關(guān)、穩(wěn)壓、信號(hào)調(diào)制和振蕩器。晶體管可獨(dú)立包裝或在一個(gè)非常小的的區(qū)域，可容納一億或更多的晶體管集成電路的一部分，這也是為什么CPU中可以集成如此多晶體管的原因。

　　早在1929年，當(dāng)時(shí)的工程師利蓮費(fèi)爾德就已經(jīng)取得一種晶體管的專利。但是限于當(dāng)年的技術(shù)水平，還無(wú)法將晶體管制造出來(lái)。直到1947年12月，世界上最早的實(shí)用半導(dǎo)體器件才在貝爾實(shí)驗(yàn)室中被制造出來(lái)，而在首次試驗(yàn)時(shí)，這個(gè)晶體管能夠把音頻信號(hào)放大100被，而外形則類似火柴棍。

　　而到了1950年，第一只“PN結(jié)型晶體管”(PN結(jié)就是P型和N型的結(jié)合處，P型多空穴，N型多電子，下面會(huì)講到)才終于問世，如今的晶體管，大部分仍然屬于這種PN結(jié)型晶體管。

　　制造芯片的流程

　　回到芯片制作中來(lái)，如今一塊好的芯片制作流程又是怎樣的呢?作為這些智能設(shè)備的大腦，它的誕生又需要經(jīng)歷哪些步驟呢?

　　芯片實(shí)際上是一片載有集成電路的元件，大致可以分為兩類，一類為功能芯片，如CPU、通訊基站的處理芯片等;第二類為存儲(chǔ)芯片，比如電腦中的閃存。

　　而要制造一個(gè)芯片，在產(chǎn)業(yè)上主要分為這么幾個(gè)內(nèi)容。首先便是芯片的設(shè)計(jì)，就如同做一個(gè)工程需要有藍(lán)圖一樣，芯片也是如此，做出的芯片想要實(shí)現(xiàn)什么樣的功能，在設(shè)計(jì)這一步就已經(jīng)確定，這需要專業(yè)人才來(lái)進(jìn)行電路的設(shè)計(jì)。

　　其次是制作，這一步也是最繁瑣的，后面會(huì)詳細(xì)講到。而最后是封裝，也就是把成品的芯片裝好變成一個(gè)可以銷售的產(chǎn)品，也就是我們?cè)谑忻嫔纤吹降哪?，這樣的過(guò)程就叫做封裝，我國(guó)大多數(shù)芯片產(chǎn)業(yè)中所涉及的便是封裝行業(yè)。

　　在這三大步驟中，最難的是設(shè)計(jì)，而容易的是封裝。作為芯片的靈魂，沒有一個(gè)好的設(shè)計(jì)，芯片根本無(wú)法成行，因此設(shè)計(jì)至關(guān)重要。

　　現(xiàn)如今我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)主要集中在制作與封裝，尤其是封裝最多，而在設(shè)計(jì)層面有所涉獵的企業(yè)則是鳳毛麟角。即便有設(shè)計(jì)出來(lái)的芯片也主要是集中在中低端層面，而在高端芯片的設(shè)計(jì)中所占份額基本為零。