【芯片百科】芯片如何分类 半导体芯片制造流程 芯片和集成电路有何区别

芯片，又称微电路（microcircuit）、微芯片（microchip）、集成电路（英语：integrated circuit， IC）。是指内含集成电路的硅片，体积很小，常常是计算机或其他电子设备的一部分。

芯片内部都是半导体材料，大部份都是硅材料，里面的电容，电阻，二极管，三极管都是用半导体做出来的。

芯片对于电器而言相当于人体大脑一样，它具有十分强大的运算、处理、协调能力。

芯片的工作原理是将电路制造在半导体芯片表面上从而进行运算与处理。

1、根据晶体管工作方式分

数字芯片和模拟芯片，数字芯片主要用于计算机和逻辑控制领域，模拟电路主要用于小信号放大处理领域。

2、根据工艺分

双极芯片和CMOS芯片。

3、根据规模分

超大规模，大规模，中规模，小规模几类。

4、根据功率分

信号处理芯片和功率芯片两类。

5、依据封装分

直插和表面贴装两类。

6、根据使用环境分

航天级芯片，汽车级芯片，工业级芯片和商业级芯。

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1、计算机芯片

如果把中央处理器CPU比喻为整个电脑系统的心脏，那么主板上的芯片组就是整个身体的躯干。对于主板而言，芯片组几乎决定了这块主板的功能，进而影响到整个电脑系统性能的发挥，芯片组是主板的灵魂。

芯片组(Chipset)是主板的核心组成部分，按照在主板上的排列位置的不同，通常分为北桥芯片和南桥芯片。北桥芯片提供对CPU的类型和主频、内存的类型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC纠错等支持。南桥芯片则提供对KBC(键盘控制器)、RTC(实时时钟控制器)、USB(通用串行总线)、Ultra DMA/33(66)EIDE数据传输方式和ACPI(高级能源管理)等的支持。其中北桥芯片起着主导性的作用，也称为主桥(Host Bridge)。

2、手机芯片

手机芯片通常是指应用于手机通讯功能的芯片，包括基带、处理器、协处理器、RF、触摸屏控制器芯片、Memory、处理器、无线IC和电源管理IC等。目前主要手机芯片平台有MTK、ADI、TI、AGERE、ST-NXP Wireless、INFINEON、SKYWORKS、SPREADTRUM、Qualcomm等。

手机芯片是IC的一个分类，是一种硅板上集合多种电子元器件实现某种特定功能的电路模块。它是电子设备中最重要的部分，承担着运算和存储的功能。

3、生物芯片

与PCR技术一样，芯片技术已经开展和将要开展的应用领域非常的广泛。生物芯片的第一个应用领域是检测基因表达。但是将生物分子有序地放在芯片上检测生化标本的策略是具有广泛的应用领域，除了基因表达分析外，杂交为基础的分析已用于基因突变的检测、多态性分析、基因作图、进化研究和其它方面的应用，微阵列分析还可用于检测蛋白质与核酸、小分子物质及与其它蛋白质的结合，但这些领域的应用仍待发展。对基因组DNA进行杂交分析可以检测DNA编码区和非编码区单个碱基改变、确失和插入，DNA杂交分析还可用于对DNA进行定量，这对检测基因拷贝数和染色体的倍性是很重要的。

4、人脑芯片

几十年来，科学家一直“训练”电脑，使其能够像人脑一样思考。日前，由瑞士、德国和美国的科学家组成的研究小组首次成功研发出一种新奇的微芯片，能够实时模拟人类大脑处理信息的过程。这项新成果将有助于科学家们制造出能同周围环境实时交互的认知系统，为神经网络计算机和高智能机器人的研制提供强有力的技术支撑。

欧盟、美国和瑞士目前正在紧锣密鼓地研制模拟大脑处理信息的神经网络计算机，希望通过模拟生物神经元复制人工智能系统。这种新型计算机的“大脑芯片”迥异于传统计算机的“大脑芯片”。它能运用类似人脑的神经计算法，低能耗和容错性强是其最大优点，较之传统数字计算机，它的智能性会更强，在认知学习、自动组织、对模糊信息的综合处理等方面也将前进一大步。

5、其他芯片

调制与侦测器技术突破，硅光子芯片互连应用指日可待。

高速光通信在过去30几年来的发展下，已经成为有线高速信息传输的标准。在2000年受到美国经济泡沫化及网络市场对带宽需求不如预期的影响下，光通信产业与客户端的拓展曾经沉寂一段时间。过去除政府单位或具大型网络建置的企业外，一般终端使用者直接享受高比特率传输的机会并不高。虽然目前高速光通信应用的领域仍以远距离的骨干网络服务为主，但根据目前主流产学论坛的评估，个人客户端传输比特率将在2015年与2023年分别提升至1Gbit/s与10Gbit/s。

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1、定义不同

（1）集成电路是指组成电路的有源器件、无源元件及其互连一起制作在半导体衬底上或绝缘基片上，形成结构上紧密联系的、内部相关的事例电子电路。它可分为半导体集成电路、膜集成电路、混合集成电路三个主要分支。

（2）芯片就是半导体元件产品的统称，是集成电路的载体，由晶圆分割而成。

2、范围不同

（1）芯片就是芯片，一般是指你肉眼能够看到的长满了很多小脚的或者脚看不到，但是很明显的方形的那块东西。不过，芯片也包括各种各样的芯片，比如基带的、电压转换的等等。

（2）集成电路范围要广多了，把一些电阻电容二极管集成到一起就算是集成电路了，可能是一块模拟信号转换的芯片，也可能是一块逻辑控制的芯片，但是总得来说，这个概念更加偏向于底层的东西。

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1、看主频

CPU的时钟频率，用来表示CPU的运算、处理数据的速度，一般来说主频越高，CPU速度越快。

2、看外频

CPU的基准频率，决定主板的运行速度。

3、看扩展总线速度

安装在电脑系统上的局部总线，我们打开电脑会拦截一些插槽版的东西这些事扩展槽，扩展总线就是CPU联系这些外部设备的桥梁。

4、看缓存

CPU的重要指标之一，缓存的结构和大小对CPU的速度影响非常大，缓存的运行频率极高，一般和处理器同频运作，工作效率远大于内存和硬盘。

5、看前段总线频率

影响CPU于内存之间数据交换的速度。

6、看制造工艺

制造工艺的微米数指IC内电路与电路之间的距离。

7、看插槽类型

在选择CPU时，要选择相对应的插槽。

8、看需求

如果你是资深游戏玩家，那么英特尔i-7以上的标压处理器才是你的首选；如果仅仅是普通办公，那么入门级处理器就足够了。

9、看兼容性

电脑CPU必须要和电脑主板兼容，否则CPU就无法安装使用，就算勉强装上，也会有很大的隐患，更无法发挥CPU的全部性能。

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1、湿洗

用各种试剂保持硅晶圆表面没有杂质。

2、光刻

用紫外线透过蒙版照射硅晶圆，被照到的地方就会容易被洗掉，没被照到的地方就保持原样. 于是就可以在硅晶圆上面刻出想要的图案. 注意，此时还没有加入杂质，依然是一个硅晶圆。

3、 离子注入

在硅晶圆不同的位置加入不同的杂质，不同杂质根据浓度/位置的不同就组成了场效应管。

4、蚀刻

（1）干蚀刻 ：之前用光刻出来的形状有许多其实不是我们需要的，而是为了离子注入而蚀刻的。现在就要用等离子体把他们洗掉，或者是一些第一步光刻先不需要刻出来的结构，这一步进行蚀刻。

（2）湿蚀刻 ：进一步洗掉，但是用的是试剂，所以叫湿蚀刻。以上步骤完成后，场效应管就已经被做出来啦，但是以上步骤一般都不止做一次，很可能需要反反复复的做，以达到要求。

5、等离子冲洗

用较弱的等离子束轰击整个芯片。

6、热处理

（1）快速热退火：就是瞬间把整个片子通过大功率灯啥的照到1200摄氏度以上，然后慢慢地冷却下来，为了使得注入的离子能更好的被启动以及热氧化。

（2）退火。

（3）热氧化 ：制造出二氧化硅，也即场效应管的栅极(gate) 。

7、化学气相淀积

进一步精细处理表面的各种物质。

8、物理气相淀积

类似，而且可以给敏感部件加coating。

9、分子束外延

如果需要长单晶的话就需要。

10、电镀处理

11、化学/机械表面处理

12、晶圆测试

13、晶圆打磨

14、出厂封装

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1、CPU温度过高导致经常死机

故障描述：有的时候会发现电脑经常的死机，但是又找不到什么原因。下载鲁大师后会发现，CPU温度会变得异常高，因此判断CPU散热出现问题。

解决方法：更换大功率的风扇 ，重新涂抹硅胶之后，这个死机的问题就解决了。

2、CPU不兼容导致电脑异常

故障描述：新装的电脑在运行的时候出现很多异常的现象，比如蓝屏、无显示、黑屏、无响应、卡顿等。

解决方法：更换适合的cpu或者主板。

3、CPU安装不到位

故障描述：无显示，机器可正常启动，电源指示灯和各其他指示灯正常亮起，但不会有其它反应。不过现在的主板都有防呆设计，一般不会出现此情况，但是比较老旧的电脑则可能出现。

解决方法：拆机，重新安装CPU至正确位置即可。

4、CPU针脚损坏

故障描述： 机器或者反复自启，或一直保持开机状态但不会有显示，有些主板自带指示灯的，某个检测指示灯会常亮。

解决方法：先取出CPU，AMD CPU的弯脚可以采用信用卡等卡片尝试进行针脚复原，Intel的主板的弯脚可以用镊子尝试小心复原。但大部分时候，可能还是得求救各主板厂家售后。

5、CPU灰尘淤积

故障描述：机器可以正常启动，但启动后没有任何显示，进行内存、显卡、其他部件等调节不起作用。

解决方法：取下CPU散热器好好清理散热器上的灰尘，然后好好清理CPU周围的灰尘再重新安装。

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