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薄膜混合集成电路实习报告

薄膜混合集成电路实习报告
薄膜混合集成电路实习报告

生产实习报告

性质生产实习

学院技术物理学院

专业班级电科一班(050811)

指导教师张显

学生姓名李永俊

学生学号05081086

2011年12月27日

薄厚膜生产实习报告

1 薄膜的生产工艺

1.1 引言

在电子技术方面,薄膜近来之所以深受重视,其原因主要有两个:1.由于薄膜很薄,使得结构紧凑。例如,一个厚40 0埃、宽1密耳的薄膜电阻,其单位长度电阻为同样材料制成的直径l密耳的电阻丝的500倍。如以电容器为例,结定容量所需的面积与介质薄膜的厚度成比例。

2.把许多互洼的元器件制造在每一个基片上,以构成“薄膜集成电路”,从而实现电路集成化。在许多情况下,耳把其他的元器件,如晶体管、二极管或“硅集成电路”,加接到同十基版。如此构成的电路J称做“混合电路”。电路集成化有许多优点,即成本低、再现性好和性能高.特别是可靠性高.

还有其他一些次要的理由,也说明薄膜对电子技术的重要性。这些理由是:所制成的元器件不但精密,而且性能稳定;可以达到规定的温度系数;在原来的位置上可对完成的网络进行功能调整。此外,薄膜也适用于分布参数网络。

贵金属薄膜用于装饰玻璃和陶瓷器皿,已有一千多年的历史。旱在公元七世纪,就知道银盐悬浮液除覆在玻璃药瓶上,并加热伎银盐变为金属银。制备薄膜的另一个很古老的方法,就是把金打肉“金吁”,用这种方法制成的最薄的薄膜,其厚度约为百万分之四或五对。由于加到金叶上的力太大,以致发生破裂现象.从而使其荡度也就受

到限制。—:薄膜的厚度通常以埃作为计量单位,一埃相当于十亿分之四吋,即同单个原于的大小为同一数量级。

最近,薄膜已经用于研究固体的结构与其物理性能之间的相互关系。薄膜实际上用于电路、光学仪器和磁性信息存储器件等。这种新型的薄膜,是把材料淀积在洁净的支承基片上制成的,并不是把材料展薄而咸的。电子电路方面所用的薄膜,其厚度由几百埃到数万埃。典型的薄膜厚度可以是1000埃,而其玻璃基片的厚度为膜厚的10000倍。薄膜在结构上也有不同,从非晶型的薄膜(如阳极氧化物介质)到单晶薄膜(如外延生长的硅)。可是,大部分薄膜是多晶体,由许多小晶体(叫做微晶或昆柱)构成,以不规则的方位彼此结合。对于很薄的薄膜,微晶的大小为其厚度的函数;但对于较厚的薄膜,一般与厚度无关。微晶的大小介于50一2000埃之间。此外,微晶的大小也取决于淀积参数(如基片温度、淀积速率),而且在淀积后还可以用退火法加以改变,以较小的微晶生成大的晶体。

1.2物理性能

械性能与块型材料的机械性能极不相同。例如,有些薄膜的强度为退火的块型材料试样的200倍,为冷加工块型材料的几倍。产生这种特性的原因有两个:其一,多晶薄膜结构较冷加工所得到的更不规则(晶粒较小);其二,如果薄膜很薄,位错就会出现在薄膜的整个厚度上而加以固定,无屈服机理。

在很薄的介质薄膜中,发现薄度产生一种电子效应,即当厚度降低到一定值以下时,恒定场导电发生突变。对于厚度大于约100埃的

介质薄膜,产生给定电流所需的丸一般与薄膜的厚度无关。可是,较落的薄膜,其电流密度由于“隧道”效应而大为增加。这是因为具有给定能量以穿透介质势垒的电子,其概率随厚度减小而按指数增大薄膜的沉淀

1.3点解沉淀

十九世纪初,镀金已经发明。此后不久,其他金属也用电解淀积方法制成薄膜。装饰性和保护性薄膜的淀积,不久亦相继出现,采用的是电解淀积法(作为提炼金和饲的一种方法)。电镀铜在电铸方面有了进一步的应用,用作汽车“五金零件”镀铬的衬底。淀积厚度可达干分之几时,因而这一方法亦可用于改变工件的尺寸。如果非导体上先被覆上导电层,则薄膜亦可镀在非导体上。

在金届的电解淀积过程中,电解液中的金属离子向所加电场的阴极移动。离子接受电子而淀积在阴极上成为金属原于。淀积而成的薄膜,其特性决定于电流密度、电解液的搅拌和温度、金属高于的扩散速率以及电极的形状和结构。电解液中的杂质亦可随同金属被吸附或淀积,从而影响薄膜的特性。如果原子不断地从一边覆盖到另一边,就会形成一个壁层,使金属无法继续淀积在阴极的表面上。淀积过程先是从少数有利的位置(显然是表面缺陷处)开始,附着于这些部位的金属高子再沿着表面向扭结处、边缘、台阶或其他断开处移动(在并入金属晶格之前)。晶体就是这样在表面上一层一目地纵横生长起来,宜到生长晶面彼此相通为止。相邻的晶体具有不同的取向,从而形成了多晶结构。如果电解液的浓度在生长中的晶核附近降低,与横向生

长相比,这有利于向外生长。相反,离子浓度在表面周围较高,则有利于横向生长。

简单的电镀装置,是把两个铜电极置于硫酸铜水溶液中,电极与外直流电源相接;硫酸铜溶液中的铜离子被吸引到负电极即阴极。当铜离子接纳两个电子后即淀积到阴极上时,阳极的铜原于给出两个电子而溶解于溶液中,成为带正电荷的铜离子。铜离子接纳电子而成为不带电荷的铜原子,称作化学还原2R极上铜原子失去电子,称作氧化。描述这一过程的物理定律.首先由法拉第于1833年提出,并为后来的发现所证实,成为物理科学理论基础的一个重要部分。法拉第定律表明,96500库伦的电量在阴极还原1克化学当量的材料,在阳极氧化1克化学当量的材料。

现代的电镀槽是一个复杂的系统,槽内加有各种特殊的添加剂,以便控制电镀相中的酸度和薄膜的亮度,促进孔和缝隙内的电镀过程,以及生成均匀的较厚的薄膜。在薄膜电路应用方面,采用电镀法来制造组合金属掩模和提高互连的导电性。电解淀积而成肋磁性薄膜,用于制造电子计算机的存储器。在许多光学用途上,因电镀槽复杂、不易控制,妨碍了电镀薄膜的应用。

化学还原

大约在电解淀积法发明的同时,就发明了另一种薄膜淀积技术。这种技术目前还在应用,主要是用于镜子镀银。这个方法采用的是硝酸银溶液,加入还原剂,金属银就淀积起来。所用的还原剂,一般是糖、罗谢耳盐(Rochelle alt)【1】或甲醛。这种技术也适用于铜、铂、硫化

铅的淀积。硫化铅薄膜用于制造电阻,早在1910年就有人提出过。

1.4工艺与设备

基片

从经济上考虑,人们把几个电路共蒸发在一个大基片上。基

片上的电路数与成本的关系见图l 2.1和12.2。为了简便起见,假

设每个电路的面积为1平方时,则横座标表示基片平方时的总尺寸,以便同它上面的电路数表示一致。此外,假定基片可采用的最大长匿为5时。

图12.1的曲线表示每个基片上的电路由1个增加到2个时,单个电路的成本就增加,原因是切开基片的成本高于得各电路分别蒸发

节省的费用。电路数继续增加,成本显著地下降,直至每个基片上的电路为5至6个为止。在这一点上,由于需把基片切成两种尺寸(图12.2),而发生斜串突变。为了力求节约,基片的尺寸应尽可能选得大一些,但不要过大,以便生产设备容易操作。

基片尺寸的大小主要受溅射设备的限制。一般溅射设备限制基片尺寸为15/4×9/2时,并定该尺寸为标准尺寸。按此尺寸设计新的薄膜电路,在一个基片上制出尽量多的电路。通常,稍微调整一下电路的尺寸,就可以明显地增加一个基片上的电路数。

选用15/4x 9/2时这个标准的基片尺寸,各种基片材料的相对成本值列7下表,其中把末涂釉的99.5%三氧化二铝陶瓷基片的相对成本值定为基数1。薄膜特性的控制了生产性能合乎要求的薄膜,操作连续式溅时机时,应控制几个相互之间和薄膜特性都有影响的变量。采用“逐段线性模拟”【3】能够简化这项工作。这项技术是把任

一曲线的一小段近似为一直线,只要用这个模拟沾稍微调整机器的变量,使它接近工作点,所产生的误差站不大,所得结果也就有用。

可把溅射机看作一个具有4个可测的输入变量的“黑箱”。这4个变量是溅射电压、溅射电流、送料速度、氮流量【1。与这4个变量有关的输出变量是膜电阻、膜厚、电阻率、电阻温度系数【2。这4个变量当然是所要控制的薄膜特性。图12.9表示输出变量与可洲的输入变量的关系的粗略标准,它说明其他输入变量都固定时,一个输入变量改变,对每个输出变量有影响。其他输出变量是单位基片的成本。这个变量与送料速度成反比,与其他输入变量几乎无关。应用上述标准,可以选择极佳的输入条件。如果汉考虑经济性和膜电阻,最好在高电压、大电流、小贸流量下工作,以使送料速度高。按上述方法工作、可制出负温度系数较小的薄膜。当然,这些受设备最大电压和电流的限制。氮流量过小亦会影响薄膜的稳定性。

还应考虑诸如载体和基片的温度、放气量及真空室的放气量等不可测的变量的影响。为了补偿这些变量的变化,当发现任一输出变量超过公差时,可根据上述标准进行调整。通常,机器每开始运转时,都需进行这项操作,使运转稳定下来。

图案的产生

制造薄膜电路的前四个主要步骤是:淀积Ta—N膜;淀积导电膜;形成Tn—N图案;形成导电膜图案。这四个步骤先后的顺序习作些调整。最常见的流程列于表12.1。下面详细谈谈这几种流程。

由表12.1可以看出,创作薄膜电路需刻出两种不同的图案,即

Ta叫图案和导电膜图案o这几种方法都是通过光刻产生Ta—N图案,这在后面将详细谈及。另一方面,导电膜图案可用如A,B,D那样的光刻法形成,也可通过掐模直接蒸发上所需的图案。

用方法A先把Ta—N和导电膜淀积在基片的整个表面上,然后通过光刻产生导电膜图案和Ta—N图案。这个方法很适用于生产。因为在溅射与蒸发这两道工序之间很少用手调整,所以电阻膜和导电膜间就不大可能受污染。这是现今最常用的方法。

用方法B把Ta—N溅射在整个基片上。蒸发导电膜之前,先产生Ta—N图案。然后蒸发导电膜,继而产生导电膜图案。用旋涂工艺涂敷光致抗蚀剂时,这个方法就比方法A扰先采用。方法A不采用旋涂工艺,因为涂敷抗蚀刘质量差会使腐蚀过分,而这又是由于光致抗蚀剂不能紧附在先前已腐蚀过的导电膜的缘上。也可用方法B 使电阻在蒸发导电膜以前就部分地阳极化。要求电阻噪音低就不能使用方法B,因为用此方法可能产生接触电阻。

用方法c把Ta—N淀积在整个基片上,然后如方法A那样蒸发导电膜,只不过通过机械掐模废接蒸发上图案,接着通过光刻产生Ta—N图案。这样,就减少了一道光刻工序,可以降低加工成本。

最后的方法D与方法AfR4以,把Ta—N和导电膜先后淀积在整个基片上,然后顺次产生图案。仅涂上一层光致抗蚀剂就产生Ta—N 和导电膜两种图案。所以,这个方法也可降低成本,但应用的范围有限,因为在腐蚀操作中难免腐蚀过分。

2厚膜的生产工艺

2.1 引言

集成电路是微电子技术的~个方面,也是它的一个发展阶段,电子产品的发展成就主要体现在集成电路的发展上。微电子技术主要是微小型电子元件器件组成的电子系统。集成电子则是为了完成电子电路功能,以特定的工艺在单独的基片之上(或之内)形成无源网络并互连有源器件,从而构成的微型电子电路。集成电路主要包括;半导体集成电路、厚膜混合集成电路和薄膜混合集成电路。厚膜混合集成电路是在∞年代中期出现的。1945年美国Centralab公司为迫击炮弹近炸引信生产了小型的振荡放大电路,该电路使用陶瓷基片。上面敷设银导体和电

阻,再焊上小型电子管,成为厚膜混合电路的雏形。1950年出现了网印电阻、电容片.1959年美国Du Point公司首先成功制成了金属陶瓷电阻浆料(钯——银系电阻浆料),同时提出在A1203陶瓷基片上进行印刷的方案,至此,厚膜混合集成电路已基本定型.也正是从上世纪

六十年代开始,厚膜混合集成电路就以其元件参数范围广,精度和稳定度高、电路设计灵活性大、研制生产周期短、适合于多种小批量生产等特点,与半导体集成电路相互补充、相互渗透,业已成为集成电路的一个重要组成部分。广泛应用于电控设备系统中,对电子设备的微型化起到了重要的推动作用。虽然在数字电路方面,半导体集成电路充分发挥了小型化、高可靠性、适合大批量低成本生产的特点,但是厚膜混合集成电路在低噪声电路,高稳定性无源网络,高频线性电路,高精度线性电路,微波电路,高压电路,大功率电路,模数电路混合等许多方面,都保持着优于半导体集成电路的地位和特点。

随着技术的发展,厚膜混合集成电路使用范围日益扩大,主要应用于航天电子设备、卫星通信设备、电子计算机、通讯系统、汽车工业、音响设备、微波设备以及家用电器等。由此可见,厚膜混合集成电路业已渗透到许多工业部门。在欧洲,厚膜混合集成电路在计算机中的应用占主要地位,然后才是远程通信、通讯、军工与航空等部门。而在日本,消费类电子产品大量采用厚膜混合集成电路。美国则主要用于宇航、通讯和计算机。其中以通讯所占的比例最高。

在彩电行业,厚膜电路一般用作功率电路和高压电路,包括开关稳压电源电路、视放电路、帧输出电路、电压设定电路、高压限制电路、伴音电路和梳状滤波器电路等。

在航空和宇航行业,厚膜混合集成电路由于其结构和设计的灵活性、小型化、轻量化、高可靠性、耐冲击和振动、抗辐射等特点,在机载通信、雷达、火力控制系统、导弹制导系统以及卫星和各类宇宙

飞行器的通信、电视、雷达、遥感和遥测系统中获得大量应用。

在军工行业,厚膜电路一般用作高稳定度、高精度、小体积的模块电源,传感器电路,前置放大电路,功率放大电路等。在汽车行业,厚膜电路一般用作发电机电压调节器、电子点火器和燃油喷射系统。在计算机工业,厚膜电路一般用于集成存储器、数字处理单元、数据转换器、电源电路、打印装置中的热印字头等。

在通讯设备中,厚膜混合集成压控振荡器、模块电源、精密网络、有源滤波器、衰减器、线路均衡器、旁音抑制器、话音放大器、高频和中频放大器、接口阻抗变换器、用户接口电路、中继接口电路、二/四线转换器、自动增益控制器、光信号收发器、激光发生器、微波放大器、微波功率分配器、微波滤波器、宽带微波检波器等。在仪器仪表及机床数控行业,厚膜混合集成电路一般用于各种传感器接口电路、电荷放大器、小信号放大器、信号发生器、信号变换器、滤波器、IGBT等功率驱动器、功率放大器、电源变换器等。在其它领域,厚膜多层步线技术已成功用于数码显示管的译码、驱动电路,透明厚膜还用于冷阴极放电型、液晶型数码显示管的电极。

此外,厚膜技术在许多新兴的与电子技术交叉的边缘学科中也具有持续发展的潜力,有关门类有:磁学与超导膜式器件、声表面波器件、膜式敏感器件(热敏、光敏、压敏、气敏、力敏)、膜式太阳能电池、集成光路等。

然而在过去,由于材料和工艺技术等各方面的局限,用厚膜工艺生产出来的产品的高频特性远不如薄膜工艺,所以厚膜产品一股用在

中低频率。随着电子整机小型、轻量、多功能、高可靠化的要求日趋迫切,厚膜工艺和材料等各方面也朝商密度、大功率、高频化方向发展。人们相继开发了适合微波和RF电路应用的厚膜浆料、基板材料、介质材料和工艺。这些厚膜技术和材料日益成熟,加上厚膜工艺开发周期短,成本低,适合于大批量生产的特点,应用不断扩大。在上世纪90年代迅速发展的共烧陶瓷多芯片组件(MCM--C),是厚膜技术的延伸与发展,是厚膜陶瓷工艺的体现。MCM--C的基板根据烧成温度的不同,分为高温共烧陶瓷(HTCC)基板和低温共烧陶瓷(LTCC)基板两种.低温共烧陶瓷技术的导体的电阻率较低,介质材料的高频性能好,工艺灵活,能满足各种芯片组装技术的要求,适合于在微波和RF电路应用。

因而,本文从厚膜器件的高频特性,以及当今先进的厚膜细线工艺入手,进一步阐述了厚膜技术在微波和RF电路中的研究成果以及广泛应用,并在此基础上提出用厚膜工艺实现X波段混频器的实现方案,并通过计算机微波辅助设计软件验证在当今先进的厚膜工艺下,该方案切实可行。

2.2 高频厚膜集成器件的理论基础

高频厚膜集成器件是建立在平面电磁波传输的理论基础上,跟据麦克斯韦——亥姆霍兹理论的基本方程:

再加上平面电磁波传输的基本边值条件,从而导出平恧电磁波的基本性质和基本电磁场表达式:

它有如下基本特性:

(1)电磁波为横波,E和8都与传播方向垂直;

(2)E和B互相垂直,EXB沿波传播方向:

(3)E和B相同,振幅比为V;

这样得出平面电磁波传输的电场和磁场瞬时值如图1.2.1所示:

上述的电磁场理论是建立高频集成电路的基础,但在高频集成电

路的设计过程中,电磁波的传播理论也与高频端口网络理论相结合。在本文的设计当中,们也是依照此原理进行分析和给出设计参数的。

2.3 厚膜工艺

厚膜这个术语是由烧结的膜相对较厚得来的。厚膜的范围在0.2~2miI(5.08~50.8 um).膜是用丝网(丝或者不锈钢网)选择性沉积一种通常被叫做浆料(ink)的糊状物形成的。基片材料一般是陶瓷或其他难熔材料。

一般情况下,实现将浆料淀积到基片上有两种方法:(一)厚膜印刷;(二)直接描入.以下分别简要介绍这两种技术:

(一)厚膜印刷。

丝网印刷是一种加法工艺,适合于厚膜电路的批量生产.其基本概念是将秸性的浆料在漏印丝网上,用刮板推动使其通过网孔将图形淀积到基片上。为了产生丝网漏印版,拉紧不锈钢丝网布,然后用机械力或用粘结方法方法将网布固定在金属框架上,框架常用铸铝做成。然后必须在丝网上产生一种负的掩膜,使导体、电阻或介质浆料能被刮板的力(选择性的漏过丝网网孔)漏印到基片上,这样才能在基片上产生正的图形。然后将印刷好浆料的基片从印刷机上取下,在空气中流平干燥,在烘箱或者烘干窑中烘干,然后进行烧结。整个工艺过程可以是手动的、半自动的或者是全自动的。

厚膜的实际加工起始于选定了合适的基片和浆料之后。对浆料的选择至关重要,一定要使浆料能彻底地漏过丝网。具体的工艺流程(如图2.1.1.1)是:(1)导体和底层电容电极端头的印刷与烘干,(2)

烧结导体。(3)电容或电介质层的印刷与烘干,(4)上层导体和电极端头的印刷与烘干,(5)共烧介质和导体,(6)印刷、烘干和烧结电阻,(7)调整电阻,(8)包封电阻(印刷、烘干和烧结玻璃釉),(9)形成焊盘导体图形,(10)组装有源元件、导线和分立元器件等,(11)包封或以其他的方式封装电路,(12)测试

对厚膜工艺而言,浆料在电路制作过程中扮演着重要角色,且对烧结会产生多方面的影响。浆料从丝网漏到基片上是一个复杂过程,与浆料的流变性直接相关。影响浆料流变性的一个因素就是能够对剪切力施加抵抗的黏度。描述浆料受到剪切力的作用(比如在印刷过程中受到刮板的推动作用时)时的行为的参量称为触变性或类塑性。这就意味着当刮板速度提高时,浆料的流动性增加(黏度降低)。良好的浆料触交性将有利于浆料漏过丝网,印到基片上,改善浆料的可印性。在理想的工艺条件下,漏过丝网淀积到基片上的浆料的体积由下列公

式计算:

其中,A是丝网开孔面积的百分比;Ft是网布的厚度。在(2.1.1.1)式当中没有将网线的形状考虑在内,如果认为网线是直径为D的圆线,丝网日数为虬,则(2.1.1.1)式可变化为(2.1.1.2)式。从二式当中我们可以看出,在网布厚度一定的前提下,增加丝网开孔面积的百分比A,也就是说增大丝网目数眦,能够减小浆料漏过丝网淀积到基片上的浆料的体积,从而减小线宽和线间距,使印刷得到的图形能加精密。一般来说,在分别印刷完一层的导体、电阻和电容之后,刚印完浆料的基片先在空气中晾干5~lOmin,让其流平。然后通过温度为120~1500C的带式炉。让其完全干燥,时间约为lO~20min.在这期间,有机溶剂挥发跑掉。有些情况下,新印刷完的基片在提高温度干燥前,室温下晾干l刘几个小时能得到更好的结果。这样可缓慢地去掉溶剂并流平,减小浆料的流动和尺寸的变化,避免产生气泡.在干燥完以后,基片被送入有几个温区的高温带式炉里头烧结。具体工序如图2.1.1.2所示:

此外,厚膜工艺还能够制造多层互联电路。厚膜工艺允许用顺序印刷和烧成方法在陶瓷基片上制造多层导体、介质和电阻器,得到高密度的互连基片。一般来说第一层导线故意布得最详细密集。若有任何不完善之处能用新鲜浆料修补,然后再重新烧结。下一步,将介质层印烧在除了互联通孔、以后印电阻的窗口和安装功率器件窗口以外的整个平面上。通孔是在介质中流出的随后要充入导电浆料的开孔,用做层间导体的连接.因为介质层常会产生针孔,故习惯上介质层要印刷两次,这样能避免产生针孔,防止层问导体短路。这两层介质可以分开烘干和烧成,也可以分开烘干一起烧成。多层工艺的下一步是在介

质层上印刷和烧成第二层导体.在这一步骤中也用导电浆充入小孔组成z方向的连接。然而,通孔导体也可以用单独的丝网和独立的工艺步骤印刷充入。当制造层数多的多层基片时这样填充小孔是有利的,因为这能使上表面平整。丝网印刷和烧成步骤可以重复进行以便增加导体和介质的层数,从而增加基片的布线密度。具体的工艺流程图如图2.1.1.3所示:

(二)直接描入

除了丝网印刷以外,厚膜可以用直接描入方法直接淀积到基片上。这

是一种受预

定程序的控制将浆料加力通过细的喷嘴流出,由一计算机数据库控制有选择性流出图形。使计算机辅助设计和混合电路制造之间直接联系是可能的。每种浆料配方(导体、电阻器和介质)必需分开装筒。直描有许多好处,如下;

●有些硬工装不需要了,如丝网和掩膜。

●为制造原型电路和小量到中等量的电路提供快速的周转。

●不需像丝网印刷那样,要求有一平面的表面,因为直描时浆料顺从性好,且适应表面地形。

●能很快完成设计反复,拿出新的样品。

●能描出不同面电阻率的电阻,然后在同一步骤中干燥烧成。相反,丝网印刷要求对每种面电阻率浆料分别干燥,然后烧成。

用直描方法对金导体有精密线宽,典型的为4rail,对银导体为6rail。公差可重复的电阻已经获得,这样将电阻器对微调的需求减至最小。直描电路对同片上不同膜的厚度和宽度编程控制方面是很灵活的。对高频微波和模拟电路,直接图形描入可提供对线宽、间隔和厚度的精密控制,产生精密的曲线.

直描电路的缺点是它的初始设备成标较高,大批量生产速度很慢。它特别适合于一个项目的早期阶段进行的样品生产、测试和重复制作,因此,可以将它当做将一个项目过渡到用丝网印刷大批量生产的补充手段。其系统框图如图2.1.1.4所示:

中国集成电路行业研究报告

中国集成电路产业研究报告 一、产业现状 根据魏少军教授在早前于珠海举办的ICCAD 2018公布的数据显示,从事集成电路设计的1698家中国企业中,有783家是从事消费类产品的研发的;然后有307家是从事通信相关的;模拟相关的则有210家。 但从营收上看,拥有最多集成电路设计公司的消费类芯片领域,却只贡献了整体营收的23.95%,远远落后于以智能手机为代表的通信领域的营的1046.75亿元。再看模拟和功率方面,这两个领域加的公司总数量其实是超过通信芯片公司的,但是营收却仅仅为通信芯片的21%。再看计算机芯片方面,虽然这个领域公司贡献的营收同比暴增了180.18%,但是营收与通信芯片领域相去甚远。 二、产业链 集成电路作为半导体产业的核心,市场份额达83%,由于其技术复杂性,产业结构高度专业化。随着产业规模的迅速扩张,产业竞争加剧,分工模式进一步细化。目前市场产业链为IC设计、IC制造和IC封装测试。 在核心环节中,IC设计处于产业链上游,IC制造为中游环节,IC封装为下游环节。 全球集成电路产业的产业转移,由封装测试环节转移到制造环节,产业链里的每个环节由此而分工明确。 由原来的IDM为主逐渐转变为Fabless+Foundry+OSAT。 (一)IC设计企业: 1、 EDA设计:三星、英特尔、SK海力士、美光、博通、高通、东芝、 德州仪器、英伟达、西部数据; 2、 IP设计:华为海思、展讯、RDA、华大半导体、大唐电信、国民技

术、汇顶科技、中星微电子、北京君正; (二)IC制造企业 台积电、美国格罗方德、台湾联华电子、韩国三星、上海中芯国际、力晶科技、TOWER JAZZ、台湾Vanguard、华虹宏力; (三)IC封测 1、封装企业,台湾日月光、美国安靠、江苏长电科技、台湾力成科技、甘肃天水华天、江苏南通通、富微电子、京元电子、联测 2、测试企业:台湾颀邦科技、富士通微电子、韩国Nepes、马来西亚Unisem、苏州晶方半导体科技、深圳气派科技、无锡华润安盛、广东风华芯电 三、产业规模 据中国半导体行业协会(CSI A)公布数据,2018年中国集成电路产业销售收入达6532亿元,同比增长20.7%,增速较2017年回落4.1个百分点,属较快的增长。 2014-2018年中国集成电路产值(亿元) 四、竞争格局 中国集成电路芯片设计企业的营收分布(按照产品领域划分)

集成电路测试员实习报告

集成电路测试员实习报告 篇一:测控技术与仪器专业生产实习报告 测控技术与仪器专业 《生产实习报告》 一、实习概况 实习时间:XX.7.28-XX.8.8 实习地点:无锡市公共实训基地 实习要求:掌握如下的专业知识和技能并通过考核。 1.集成电路及测试常识 2.模拟集成电路测试原理、方法及设备详细构成; 3.集成电路主要参数及测试设备框架构成; 4.评估集成电路的具体技术指标; 5.集成电路测试实际操作。 二、实习企业介绍 北京信诺达泰思特科技股份有限公司成立于XX年11月,注册资本为632万人民币,主要从事集成电路测试系统的研发。在集成电路测试领域具有深厚的技术实力与市场储备,同时承接集成电路测试服务、电路板测试维修业务。公司是集研制、开发、销售、服务于一体的高新技术企业。由研发人员发明了“一种快速获取DSP测试向量的方法及装置”并取得国防专利证书。公司核心研发团队多年来一直从事半导体测试系统的研发工作,参与并完成的项目包括国家六.五

重点科技攻关项目“大规模/超大规模存储器集成电路测试系统研制”;国家“七五”、“八五”重点科技攻关项目“测试程序库的开发与实 用化”;北京市科学院“100M超大规模数字电路测试系统研制”项目等,以上项目均顺利通过验收。公司所研发的产品涵盖数字集成电路测试、模拟集成电路测试、数模混合集成电路测试、存储器测试、继电器测试、电源模块测试等,曾为多家封装测试企业、军工企业及科研院所提供产品及服务,广泛应用于航空、航天、铁路、船舶、兵器、电子、核工业等领域。还可以针对用户实际需求,量身为客户提供最优的测试解决方案。公司秉承“敬业、奉献、协同、创新”的精神,为客户提供高质高效的测试展品和服务。 三、实习内容 第一周: 7月28日上午我们来到无锡公共实训基地学习集成电路测试的相关知识。下午基地领导带我们参观了公司、介绍了相关产品。 产品描述: ST5000是一款高精度的半导体分立器件测试系统,该系统采用了标准的PXI总线,能够兼容CPCI和PXI设备。它是一款浮动资源的测试工作站,这种特殊的架构方式使得用户可以最有效的利用系统资源,配置出最经济、高效的测试

精品范文-省集成电路产业发展调研报告_调研报告

精品范文-省集成电路产业发展调研报告_调研报告 省集成电路产业发展调研报告 集成电路(ic)产业是国民经济和社会发展的战略性、基础性和先导性产业,是培育发展战略性新兴产业、推动信息化和工业化深度融合的核心与基础,是调整产业结构、保障国家信息安全的重要支撑。现代经济发展的数据表明,集成电路每1元的产值,可以带动电子工业10元、gdp100元的产值,对国民经济的发展有很高的贡献率。在欧、美、日等发达国家,以集成电路为核心的电子信息产业对gdp增长的贡献率大多在30%以上,成为国民经济的支柱。经过多年发展,我国已经成为世界最大、增长最快的集成电路市场,xx年集成电路进口额高达2271亿美元,为进一步加快产业发展,尽快实现确保国家信息安全的战略目标,xx年起,国家连续出台重大政策措施,全力支持集成电路产业发展壮大,国内各省市也竞相上马集成电路项目。在这种形势下,辽宁集成电路产业也迎来了历史性发展机遇。为进一步贯彻落实《中国制造2025辽宁行动纲要》,增添工业发展新动能,加快产业结构转型升级,我们对全省集成电路产业发展情况进行了专题调研,并结合实际提出相关建议,仅供参考。(一)、集成电路产业发展概况 (一)全球集成电路产业发展现状 xx年,全球集成电路市场规模为3389亿美元,同比增长(1)、62%。全球集成电路产业主要分布在北美、欧洲、日本和亚太地区,美、日、韩、荷兰和中国台湾仍然占据着产业高端地带。其中,美国、日本分别是全球第(一)、第二大集成电路强国,热门思想汇报美国在芯片设计、晶元制造和封装测试等全产业链发展上全面领先,日本在基础材料和ic设备(集成电路装备)方面优势明显;荷兰在核心设备光刻机方面已形成技术垄断;韩国是全球主要的集成电路制造国;台湾则在晶圆代工规模和设计方面有一定优势。当前,集成电路生产水平已达7nm,接近摩尔定律极限,但阶段性技术瓶颈的出现,并未制约产业发展。伴随芯片设计和制造模式不断创新,芯片应用范围已由简单的机电和pc设备,实现了向人工智能和物联网等领域的无限拓展,全球集成电路产业迎来了又一轮发展浪潮。(二)国内集成电路产业发展现状 为推动国内集成电路产业加快发展,xx年6月,国务院正式批准发布了《国家集成电路产业发展推进纲要》,成立了以国家领导人为组长的国家集成电路产业发展领导小组,同年9月设立了规模超过1300亿元的国家集成电路产业发展专项基金,自此我国集成电路产业进入高速发展的新阶段。xx 年,全国集成电路产业完成销售额433(5)、5亿元,同比增长20.1%。在规模上,形成以长三角、珠三角、环渤海和中西部地区为主的四大发展区域。其中,以上海、江苏、浙江为重点的长三角地区,TOP100范文排行占全国产业比重约为5(5)、4%;以北京、天津为重点的环渤海地区,占全国产业比重约为1(9)、1%;以广州、深圳为重点的珠三角地区,占全国产业比重约为xx.9%;湖北、四川、安徽等中西部地区,占全国产业比重约为(10)、6%。在技术上,北京是设计实力强大的综合性基地;上海是拥有完备产业链的制造基地;深圳则依托庞大市场,聚焦设计和应用;武汉在专项资金、税收、人才引进等方面制定了优惠政策,初步形成了从设计到封装测试的全产业链。上述地区都把加快发展集成电路产业作为抢占新兴产业战略制高点的重要举措,以提升区域核心竞争能力。 (三)我省集成电路产业发展现状 全省集成电路产业主要集中在沈阳、大连两市,截至目前,全省拥有集成电路相关企业近100家,产业涵盖集成电路设计、制造、封装测试、装备制造以及相关材料等领域。预计2xx年实现主营业务收入xx0亿元,同比增长120%以上,形成了一定的产业规模,具备进一步发展的产业基础和条件。集成电路芯片制造业。英特尔12英寸65纳米芯片厂是我省目前最大的芯片制造项目,该芯片厂晶圆年产能60多万片(按2500块/片折算,集成电路产能超过15亿块)。今年全年,预计英特尔产值同比增长190%左右。此外,中国电科集团四十七所拥有完备的集成电路制版、芯片加工等技术和手段,以小批量军品为主要市场,产品包括微控制器/微处理器及其接口电路、专用集成电路、存储器电路、厚膜混合集成电路等;沈阳仪表科学研究院拥有一条完整的4英寸硅基力敏传感器芯片中试生产线。罕王微电子(辽宁)正在建设8英寸mems高端智能传感器芯片生产线,工作总结现设备已全部到位,正进行产线安装调试。 ic设备制造业。我省ic设备与北京、上海形成三足鼎立,关键零部件制造技术全国第一。在ic装

集成电路薄膜简介

集成电路薄膜简介 薄膜集成电路是指整个电路的器件、导线都是用厚度小于100nm的薄膜制成的。通过热氧化法、化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、外延生长等几种常用的薄膜工艺,制备台阶覆盖能力好,黏附性好,大深宽比良好填充,结构完整、厚度均匀,应力小的薄膜。 在薄膜集成电路中有三种薄膜,包括绝缘层、半导体、导体层。 绝缘层:作为掺杂的阻挡层,金属间绝缘介质、金属层间介质、钝化层等。 二氧化硅层,虽然硅(Si)单质可以在室温下氧化,但是想要在合理的时间内生成高质量的氧化层,需要在900~1200℃下进行热氧化工艺。通过计算确定合理时间,产生需求厚度的无定形二氧化硅层。连续的、无孔洞的二氧化硅膜用作金属导线间隔离。同时,利用掺杂物在二氧化硅较硅低的扩散速度,可以作为掺杂阻挡层。 氮化硅层,利用化学气相沉积,将气态的SiH2Cl2和NH3在反应室中混合反应,把氮化硅(Si3N4)淀积在晶圆上,经过成核,晶体长大最终成膜。铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)等杂质的迁移和扩散不能用二氧化硅层,只能用氮化硅层做

掩蔽,对硼(B)、磷(P)、砷(As)杂质氮化镓层阻挡效果更好。 半导体:作为外延层、高阻、栅等。 单晶硅层,通过四氯化硅氢还原法外延生长,在单晶衬底上延原来晶向长出单晶层。用作外延层,实现浓度突变,优化衬底材料,提高设计灵活性。 多晶硅层,通过化学气相沉积,用作栅极材料,高值电阻。导体层:连接作用,接触作用,阻挡作用,抗反射作用。 铝(Al),可以用蒸发、溅射工艺。常用来将集成电路(IC)各个元件的连接。在基极和发射极、栅极及有源区形成欧姆接触。 钨,通过CVD,将钨做第一层金属与源漏极和栅极的插塞。这里用了钨对大深宽比接触孔良好的填充能力。同时,防止铝与硅接触造成铝硅互扩散使节点短路的问题。 铜,用铜填充图形化工艺处理好的沟道,并通过电镀方法沉积铜。再用化学机械抛光(CMP)清理表面溢出的金属铜,这种方法也成为双大马士革工艺。利用铜连接的电阻比铝连线小,功耗低,良好的电迁移能力。可制造更高的集成度的薄膜电路。

集成电路制造生产实习

集成电路制造生产实习报告 一.工艺原理 1.氧化 在集成电路工艺中,氧化是必不可少的一项工艺技术。自从早期人们发现硼、磷、砷、锑等杂质元素在SiO2的扩散速度比在Si中的扩散速度慢得多, SiO2膜就被大量用在器件生产中作为选择扩散的掩模,并促进了硅平面工艺的出现。同时在Si表面生长的SiO2膜不但能与Si有很好的附着性,而且具有非常稳定的化学性质和电绝缘性。因此SiO2在集成电路中起着极其重要的作用。 在平导体器件生产中常用的SiO2膜的生长方法有:热生长法、化学气相沉积法、阴极溅射法,HF一HNO3气相钝化法、真空蒸发法、外延生长法、阳极氧化法等。在深亚微米IC制造中,还发展了快速加热工艺技术。选择何种方法来生SiO2层与器件的性能有很大关系。 SiO2在器件中可以起到的作用有作为MQS器件的绝缘栅介质;作为选择性掺杂的掩模;作为缓冲层;作为绝缘层;作为保护器件和电路的钝化层等。 Si的氧化过程是一个表面过程,即氧化剂是在硅片表面处与Si原子 起反应,当表面已形成的SiO 2 层阻止了氧化剂与Si的直接接触,氧化剂 就必须以扩散的方式穿过SiO 2层、到达SiO 2 一Si界面与Si原子反应,生 成新的SiO 2层,使SiO 2 膜不断增厚,同时SiO 2 一Si界面向Si内部推进. 2.扩散 在一定温度下杂质原子具有一定能量,能够克服阻力进入半导体并在

其中做缓慢的迁移运动。 扩散的形式有:替代式扩散和间隙式扩散;恒定表面浓度扩散和再分布扩散。 扩散方式:气态源扩散、液态源扩散、固态源扩散。 扩散方式:气态源扩散、液态源扩散、固态源扩散 扩散工艺主要参数:1.结深:结距扩散表面的距离叫结深。2.薄层电阻3.表面浓度:扩散层表面的杂质浓度。 .结深:x R j s ρ= 浓度:][),(21 )(20Dt x erfc N t x N =(余误差) 费克第一定律:x t x N D t x J ??-=),(),((扩散粒子流密度,D 粒子的扩散系数) 杂质扩散方程(费克第二定律):22),(),(x t x N D t t x N ??=?? 费克定律的分析解:1.恒定表面浓度扩散,在整个过程中杂质不断进入硅中,而表面杂质浓度s N 始终保持不变。余误差:][),(21 )(20Dt x erfc N t x N =

计算机专业生产实习报告

计算机专业生产实习报告 一、摘要 1、通过理论联系实际,巩固所学知识,提高实际动手能力,提高处理实际问题的能力。 2、了解实际工作的具体流程和需要掌握的知识以及应用方法。 3、发现自己知识缺乏的方面,及时进行补充,为将来顺利进入社会工作做好准备。 二、关键词 计算机组装CPU主板硬盘内存光驱机箱。 三、正文 1、实习日记 四月二十九号我们开始参加生产实习,老师安排了实习前的认识培训,让我们观看了关于硬件试验所必需了解的常识的录像带,比如说:台式组装计算机所具备的几大部件,各大部件的主要功能以及性能指标等等。实习中的笔记总结为: 4月29号-30号(硬件实习第一天、第二天) 这两天其实也没动手去拆机装机,只是先叫大家学习一下拆机装机的基本必备知识,所以,学院统一安排看拆机装机视频,当然,学到了很多东西,看不到的东西。平时虽说在这方面有积累,但归咎

是表面的,一些细节及一些原理自己是没有总结出来,而通过看这两次视频补充了自己在这方面的缺陷。让我看后得到最多的不是流程,而是原因,比如,在以前,只知道哪根线往哪插,那个设备该怎么样放置,完完全全的是靠死记硬背性的,可通过这两天的学习,不仅让我知道了这些,更让我知道了为什么要这样做,这样做的意义何在,利弊是什么,该怎么样去防止及保护等等以前看不到的知识,使我受益匪浅! 5月8号-9号(硬件实习第三天、第四天) 说实话,只有这两的实习才真正的体验了一下拆机装机的过程,可这毕竟来自前两天的准备工作。虽然说拆机装机早在自己的机子上做过"实验"了,但在这里有不一样的地方。 一是拆机装机气氛不一样,大家也是讨论的很激烈,问同学,问老师,总要问个为什么,可见大家的兴趣及高。 二是这些古董机子几乎大家都没见过,就像我们这一组,CPU 还是卡插式的,整了半天才卸下来,大家也对这玩意很感兴趣,拿着到处研究,当然,给装机带来了好多麻烦,因为没见过,所以在以前的实习中没装过,也就造成了现在不会装的后果。 拆机装机分组,大约3-5人为一组,每组里有自己的"高手"带头,第一天的拆机装机先由每组中的高手示范,第二天才由剩下的人拆装。高手在示范时不光是头低下一直拧螺丝,还要讲解一些注意事项,而低手,在装机时要按照高手的指示去做,老实交待了,他会转着检查,还可能提问,如果哪一组有问题,对低手没什么处分,而

混合集成电路介绍

混合集成电路介绍 混合集成电路(又叫厚膜集成电路)。是利用如丝网印刷机,膜厚测试仪,烧结炉,激光修调机,自动贴片机等设备在基片上以膜的形式印刷导体、电阻、包封釉等浆料,并通过烘干烧结等工序,再将各种弱电的电子元器件用表面贴装技术高密度地进行组装,然后再行数据写入、调整测试、封装等后期工作做成一个局部电路。 同时还可再采用表面贴装技术(SMT)将各种微型元器件进行二次集成,以及采用裸芯片装配技术制造多芯片电路(MCM)。 它的优点是: 1.由于混合集成电路可以使用各种电气元件,一般都采用为它专门生产的电阻、电容、集成电路、继电器、传感器等,这些元器件往往体积小,重量轻,性能千变万化。使得这种电路具有体积很小,重量很轻,又可实现其强大的功能。 2.可应用各种电路基板,例如印制电路板、电气绝缘塑料板、陶瓷基片等而具有不同的机械性能。 3.能使用各种不同的包装,例如塑封、金属、半金属封装、胶封或裸封等。因而具有不同的外形、体积和防护性能。 4.通常在自动生产的流水线上生产的,因此它的生产速度快、成本低、性能的一致性好、更适宜于大批量生产。 5.它可应用到不同的领域,例如宇航、军事、汽车行业、电视、程控交换机、通讯、雷达导航、炮弹引信、游戏娱乐设备、移动通信、汽车、摩托车、计算机、数据处理等点火电路、DC/DC电源模块、变频电路、调速电路、网路电路。 1、电路介绍: (1)制造导体串联电阻小,线条间距小(最小达0.2㎜)电阻温度系数低(最低为 50ppm),电阻精度高(达万分之五)。 (2)多层,高密度、高精度、低漂移、体积小、寿命长。 (3)厚膜电路产品性能:基板:96-99%氧化铝,导体:钯银,铂银,金,钯金 2、电阻: (1)阻值范围:100毫欧至20兆欧 (2)阻值误差:可低至+0.05% (3)温度系数: +50ppm (-55℃~+125℃) (4)稳定性: ≤0.4% (70%满负荷1000小时) (5)功率损耗: 100W/平方英寸 3、介质: (1)绝缘电阻: ≥1011Ω (2)介质常数: 9 贴装器件: 芯片或各类表面贴装型器件. 组装方法: 芯片线焊及回流焊接. 包封: 环氧树脂裹封. 混合集成技术经过三十多年的发展,已成为微电子技术的两重要组成部分之一。混合集成电路(HIC)与半导体集成电路相比具有独自的特点,不仅可弥补半导体集成电路的不足,而且能充分发挥半导体集成电路高集成度、高速等特点,

集成电路行业研究分析报告

我国集成电路行业分析报告 一、行业概述 (一)行业定义 根据《国民经济行业分类》,集成电路业(Integrated Circuit,英文缩写为IC,行业分类代码4053)是指单片集成电路、混合式集成电路和组装好的电子模压组件、微型组件或类似组件的制造,包括半导体集成电路、膜集成电路、集成电路芯片、微型组件、集成电路及微型组件的零件。 (二)行业分类 集成电路行业分类方法很多,从制造流程来看,集成电路的制造流程主要经过集成电路设计、制造、封装测试等环节,因此集成电路行业也分为集成电路设计、集成电路制造、集成电路封装测试等三个子行业。 (三)行业特点 1、产业规模迅速扩大,行业周期波动趋缓 集成电路作为信息产业的基础和核心,具有很高的渗透性和高附加值特性,由于其倍增效应大,各国对该行业都极为重视,发达国家和许多新兴工业化国家和地区竞相发展,使得这一行业的规模迅速扩大。 全球集成电路产业一直保持着周期性的上升与下降,主要特点是:平均每隔四至五年一个周期,国际集成电路市场呈现周期性的繁荣与下降衰退,几乎每隔十年出现一个大低谷或者大高峰。人们称这种周期性变化为“硅周期”。供求关系的变化是硅周期存在的主要原因,全球经济状况也强烈影响着集成电路产业的周期变化。 2、技术密集度高,工艺进步疾速如飞 技术进步是推动集成电路产业不断发展的主要动力之一,工艺技术持续快速发展,带动了芯片集成度持续迅速的提高,单元电路成本呈指数式降低。集成电路技术进步遵循摩尔定律,即集成电路芯片上的晶体管数目,约每18个月增加1倍,性能也提升1倍,而价格降低一半;集成电路晶体管技术的特征尺寸平均每年缩小到0.7倍或每两年0.5倍。 3、资本密集度不断加大,规模经济特征明显 集成电路行业的投资强度和技术门槛越来越高,设备费用和研发费用都非常大。一条12英寸集成电路前工序生产线投资规模超过15亿美元,产品设计开发成本上升到几百万美元乃至上千万美元。企业的资金实力和技术创新能力成为竞争的关键。集成电路的芯片产量和性能飞速提高,而芯片的平均成本却在不断下降,因此只有依靠大规模生产,实现规模经济,才能降低单位成本,实现盈利。随着技术不断进步,集成电路行业的资本密集度将不断增强。 4、专业分工是方向,竞争与协作并存 在集成电路发展早期,主要是由一些大的公司和研究机构参与,因此商业模式上以IDM (Integrated Device Manufacturers,即集成设备制造商)为主,其特征是经营范围覆盖IC设计、芯片制造、封装测试,甚至下游的终端产品制造。如三星、英特尔、德州仪器、东芝、意法半导体等,全球前二十大半导体厂商大多为IDM厂商。 随着行业的发展,产业链上IC设计、芯片制造、封装、测试各环节的技术难度不断加大,进入门槛不断提升,产业链开始向专业化分工方向发展。专业分工带来三大优势:第一、成本更省(台积电成本可以做到英特尔的一半);第二、协助行业内公司专注于擅长的环境(规模效应);第三、解决巨额投资门槛(更多公司进入上游芯片设计环节)。 二、政策环境 集成电路产业作为国防安全和经济发展的支柱产业,国家从政策上给予了高度重视和大力支持,推动加大资金投入力度,加快行业创新与发展,对集成电路行业实施税收优惠等,主要法规、政策及内容见下表:

半导体公司实习报告共6篇

精选范文:半导体公司实习报告(共6 篇)为期第三个月的实习结束了,我在这三个月 的实习中学到了很多在课堂上根本就学不到的知识,受益非浅。现在我就对这个月的实习做一个工作小结。实习是每一个大学毕业生必须拥有的一段经历,他使我们在实践中了解社会,让我们学到了很多在课堂上根本就学不到的知识,也打开了视野,长了见识,为我们以后进一步走向社会打下坚实的基础。实习使我开拓了视野,实习是我们把学到的理论知识应用在实践中的一次尝试。实习时把自己所学的理论知识用于实践,让理论知识更好的与实践相结合,在这结合的时候就是我们学以致用的时候,并且是我们扩展自己充实自己的时候。实习期间,我利用此次难得的机会,努力工作,严格要求自己,遇到不懂的问题就虚心地向师傅们请教,搞清原理,找到方法,然后再总结经验,让自己能很快融入到工作中去,更好更快的完成任务。同时我也利用其他时间参考一些书籍、搜索一些材料来完善自己对策划管理工作的认识,这也让我收获颇多,让我在应对工作方面更加得心应手。格公司是在1997 年经历千辛万苦独立出来自主经营的公司,已经有十三多年的发展历史,成为集研制、生产、销售、技术培训于一体,拥有高精度电脑控制机械加工中心等全套加工设备的大型专业包装设备制造厂。目前主要生产驱动类集成ic 与光电鼠标等,产品包括:动和半自动轮转循环,机械有d/b 与w/b ,这些机械都是日本、美国高科技的技术。具有高精度、高效率、先进的自动模切机、dbing 机、wbing 机等。该半导体厂的组织机构设置很简练。主要是总经理副总经理主管管理各个部门。由于矽格公司的设备很先进,在生产线上不会像往常的工厂那样满布工人,主要是某三五个人负责工作流程。这对我了解该工厂的生产流程提供了方便。该厂生产的ic 依据季节可以算得上的需求稳定,是属于定单供货型的生产。由于产品的质量要求和技术含量要求都很高,因此,生产周期也比较长,单次产品需求的数量也不大。同时,每台产品的价格非常昂贵,在万元以上。生产部门主要包括,采购,技术,生产,供应。我被安排在技术生产部工作。但其工作并不是坐在办公室悠闲地搞技术,而是跟住生产随时跑,没得座,出现问题就及时解决。实习期间,刚好该厂正是定单最鼎盛时候,也就是历年来定单最多的一年,生产进行得如火如荼。我在跟随生产部门工作的时候,方才发现,生产这部门,在企业中极其重要。它是一个公司的根源,其他的管理基层都是辅助生产高效率生产。质量是企业的第一信誉,是产品的形象。公司严把质量关,这就掌握了企业的未来。该公司正是怀着这种信念,检验程序相当严格,不合格的产品严格反工甚至对员工、调试工、组长进行罚款等处分。通过这次实习,我学会了不少东西。实践出真知啊。 [半导体公司实习报告(共6篇)]篇一:半导体公司实习报告 半导体公司实习报告 为期 [半导体公司实习报告(共6 篇)]单次产品需求的数量也不大。同时,每台产品的价格非常昂贵,在万元以上。生产部门主要包括,采购,技术,生产,供应。我被安排在技术生 产部工作。但其工作并不是坐在办公室悠闲地搞技术,而是跟住生产随时跑,没得座,出现问题就及时解 决。 实习期间,刚好该厂 正是定单最鼎盛时候,也就是历年来定单最多的一年,生产进行得如火如荼。我在跟随生产部门工作的时 候,方才发现,生产这部门,在企业中极其重要。它是一个公司的根源,其他的管理基层都是辅助生产高效 率生产。 质量是企业的篇二: 半导体公司实习报告 实习时间: 2015.03.06~ 今

混合集成电路的组装工艺

混合集成电路的组装与封装工艺 韩杨锋 (陕西国防学院电子系微电3101班) 摘要:混合集成电路是由半导体集成工艺与薄(厚)膜工艺结合而制成的集成电路。混合 集成电路是在基片上用成膜方法制作厚膜或薄膜元件及其互连线,并在同一基片上将分立的半导体芯片、单片集成电路或微型元件混合组装,再外加封装而成。与分立元件电路相比,混合集成电路具有组装密度大、可靠性高、电性能好等特点。相对于单片集成电路,它设计灵活,工艺方便,便于多品种小批量生产;并且元件参数范围宽、精度高、稳定性好,可以承受较高电压和较大功率。 关键词:混合集成电路、电路互联、导电胶 引言:混合集成电路组装所用的工艺,在当今工业界是相当标准的,差别主要是在选择组装 材料(粘结胶或冶金贴装)、互联工艺(线焊、倒装片或带式自动键合)和密封方法(缝焊、带式炉密封或塑封)上。对于厚膜和薄膜、组装工艺一般是相同的。 取决于基片是用合金贴装还是用环氧贴装方法贴到封装内,有几种组装顺序:若用合金贴装,因为这是高温操作(用金—锡焊片时约310~320℃),基片必须首先贴在封装上,随后的芯片和元件贴装是用递减的工艺温度的顺序进行的。这样,若某些元件是用软焊(铅—锡或铟合金)而其他元件用环氧贴装时,温度较高的焊料贴装应该先进行加工。自然,为降低成本,人们希望仅采用一种贴装工艺,而且最好是环氧贴装,因为环氧最便宜而且容易返修。 当用环氧作为贴装材料时,有两种顺序可供选择,基片可以先贴装到外壳底座上,然后将芯片贴到基片上;或者可以将全部芯片先贴到基片上,然后再将基片贴到外壳底座上。对于多单元复合基片(在基片背面有激光划线,以便以后分开),在分开基片和将它们插入到外壳底座上之前,批量制造导体/电阻/介质图形,用丝印或自动分配方法成批施加环氧粘接剂,自动贴装芯片和固化粘接剂是比较经济的。 在贴装以后,芯片(面向上)用几种焊接工艺之一进行电气互联。最广泛使用的工艺是从器件焊盘到基片上金属化焊区之间用金线或铝线键合。芯片也可以倒装(面向下)焊接,通过芯片表面的焊锡凸点对应的焊接到基片的焊盘上进行连接。第三种互联工艺是自动载带焊接(TAB),芯片焊到经过特殊设计的聚酰亚胺载带上,以便使芯片在装到基片上之前,可以预先进行电性能测试和老炼。 在整个装配过程中,需要许多清洗步骤。清洗必须充分,以便去掉所有污物,但也不要太严格,致使芯片和线焊受到损害。最后一次清洗完,需要真空烘培,以去掉潮气和吸收的其他挥发物。

2018年集成电路行业研究报告

2018年集成电路行业 研究报告 2018年1月

目录 一、集成电路景气持续回升,中国发展速度领跑全球 (7) (一)半导体是信息社会和现代工业的根基 (7) (二)半导体产业在自西向东转移过程中加速升级 (7) 1、设计、制造、封测环节构成半导体核心产业链 (7) 2、半导体产业发展催生新型业务模式 (8) 3、半导体产业已经历两次产业转移 (10) (1)集成电路产业起源于美国 (11) (2)日本凭借DRAM夺得集成电路产业市场份额 (11) (3)韩国把握市场,台湾专注分工 (11) (4)中国正迎来第三次产业转移机遇 (12) (三)行业景气度持续回升,中国市场迅速成长 (12) 1、全球集成电路市场稳定增长 (12) 2、我国集成电路产业快速增长,领跑全球 (14) (四)中国芯亟需中国造,国产化任重道远 (15) 1、关系安全,芯片当自给自足 (15) 2、我国集成电路产业过度依赖进口 (16) (五)政策支持,产业发展迎来新机遇 (17) (六)资金助力,产业发展获新动力 (18) 1、国家成立集成电路产业投资基金 (18) 2、地方政府成立产业投资基金规模已超3000亿 (20) 二、设计环节快速成长,存储及新兴领域是发展重点 (21) (一)全球IC设计发展整体向好 (21) 1、全球IC设计产业销售额呈上升趋势 (21) 2、我国IC设计产业发展状况蒸蒸日上,但仍伴随结构性问题 (24) (二)国家和地方纷纷出台政策,支持IC设计业发展 (27) (三)IC产业发展重创新,大基金未来将更加关注设计环节 (28) (四)存储器需求爆发带动了本轮半导体产业景气回升 (30)

集成电路工艺认识实习报告

集成电路工艺认识实习报告 1.专题一MEMS(微机电系统)工艺认识 1.1 重庆大学微系统研究中心概况 重庆微光机电工程技术研究中心依托于重庆大学,主要合作单位有中国电子科技集团公司第二十四研究所等。中心主要从事MEMS设计、研发及加工关键技 术研究、产业化转化和人才培养。 中心建立了面向西南地区的“MEMS器件及系统设计开发联合开放实验室,拥有国际先进的MEMS和CMOS电路设计及模拟软件,MEMS传感器及微型分析仪 器的组装和测试设备。 1.2主要研究成果 真空微电子压力传感器、集成真空微电子触觉传感器、射频微机械无源元件、硅微低电压生化分析系统、折衍混合集成微小型光谱分析仪器、全集成硅微二维加速度传感器、集成硅微机械光压力传感器、硅微加速度阵列传感器、硅微力平衡电容式加速度传感器、反射式混合集成微型光谱分析系统、微型振动式发电机系统、真空微电子加速度传感器 1.3微系统中心主要设备简介 1.3.1. 反应离子刻蚀机 1.3.2双面光刻机 1.3.3. 键合机 1.3.4. 探针台

1.3.5. 等离子去胶机 1.3.6. 旋转冲洗甩干机 1.3.7. 氧化/扩散炉 1.3.8. 低压化学气相淀积系统 1.3.9. 台阶仪 1.3.10. 光学三维形貌测试仪 1.3.11. 膜厚测试仪 1.3.1 2. 感应耦合等离子体(ICP)刻蚀机

1.3.13. 箱式真空镀膜机 1.3.14. 槽式兆声清洗机 1.3.15.射频等离子体系统 1.4MEMS的主要特点 体积小,重量轻,材料省,能耗低;完整的MEMS一般是由微动力源、微致动器、微传感器组成,智能化程度高,集成度高;MEMS整体惯性小,固有频率高,响应快,易于信号实时处理;由于采用光刻、LIGA等新工艺,易于批量生产,成本低;MEMS可以达到人手难于达到的小空间和人类不能进入的高温,放射等恶劣环境,靠MEMS的自律能力和对微机械群的遥控,可以完成宏观机械难于完成的任务。 1.5MEMS器件的应用 1.5.1 工业自动控制领域 应用MEMS器件对“温度、压力、流量”三大参数的检测与控制,目前普遍采用有微压力、微流量和微测温器件 1.5.2生物医学领域 微型血压计、神经系统检测、细胞组织探针和生物医学检测,并证实MEMS器件具有再生某些神经细胞组织的功能。

混合信号集成电路设计大作业2016

2016年《CMOS混合信号集成电路设计》大作业 1、基于TSMC 3.5V/5V 0.35um 2P4M Mixed-Signal CMOS BSIM3V3 Spice Model,采用Hspices对图1所示的共源共栅CMOS电流镜电路,其中M1、M3的宽长比为1.5um/1um,M2、M4的沟道长度也是1um,M2、M4的沟道宽度为本人学号的最后一位(如果最后一位为0,则为10um),进行输入-输出电流仿真,并给出仿真所用的.sp文件。(40分)(图1给出了范例波形) 图1 2、基于TSMC 3.5V/5V 0.35um 2P4M Mixed-Signal CMOS BSIM3V3 Spice Model(模型已经在文件夹中给出),采用Hspices对所示的带隙基准源电路进行仿真验证。管子的类型和尺寸已在图中给出。(60分) 详细要求如下: a.瞬态仿真,电源电压为5V,bias电压为3.8V,温度300K时,电路的瞬态特性 (保存波形图); b.直流温度扫描仿真,电源电压5V,bias电压为3.8V,温度扫描范围从-20℃到 120℃,保存直流温度扫描下的输出电压的曲线图; c.合理调节R4的电阻值,使零温度系数的温度点出现在80℃; d.直流电源电压扫描仿真,温度设置为300K,扫描电源电压从4V到7V变化, 保存输出电压的曲线图; e.给出1、2、3仿真中所用的三个.sp文件(分别以ex1.sp、ex2.sp和ex3.sp)。(注意,在使用Hspice进行瞬态仿真的时候,电源电压要设置成PWL形式;但是在进行温度直流扫描的时候,电源电压要设置成DC形式)

集成电路行业调研报告

集成电路行业调研报告 集成电路(integrated circuit)是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构;其中所有元件在结构上已组成一个整体,使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进了一大步。它在电路中用字母“IC”表示。集成电路发明者为杰克?基尔比(基于硅的集成电路)和罗伯特?诺伊思(基于锗的集成电路)。当今半导体工业大多数应用的是基于硅的集成电路。集成电路的分类方法很多,依照电路属模拟或数字,可以分为:模拟集成电路、数字集成电路和混合信号集成电路(模拟和数字在一个芯片上)。数字集成电路可以包含任何东西,在几平方毫米上有从几千到百万的逻辑门,触发器,多任务器和其他电路。这些电路的小尺寸使得与板级集成相比,有更高速度,更低功耗并降低了制造成本。这些数字IC, 以微处理器,数字信号处理器(DSP)和单片机为代表,工作中使用二进制,处理1和0信号。模拟集成电路有,例如传感器,电源控制电路和运放,处理模拟信号。完成放大,滤波,解调,混频的功能等。通过使用专家所设计、具有良好特性的模拟集成电路,减轻了电路设计师的重担,不需凡事再由基础的一个个晶体管处设计起。IC可以把模拟和数字电 路集成在一个单芯片上,以做出如模拟数字转换器(A/D converter)和数字模拟转换器(D/A converter)等器件。这种电路提供更小的尺寸和更低的成本一、国内外行业目前的发展情况与发展趋势 2001年到2010年这10年间,我国集成电路产量的年均增长率超过25%,集成电路销售额的年均增长率则达到23%。2007年全年国内生产总值246619亿元,比2006年增长11.4%,加快0.3个百分点,连续五年增速达到或超过10%。2008年全球半导体产业经受了近20年来最严峻的挑战。根据SIA发布的数据,2008全年全球半导体市场规模为2486.03亿美元,同比下跌了2.8%。 2010年国内集成电路产量达到640亿块,销售额超过1430亿元,分别是2001年的10倍和8倍。中国集成电路产业规模已经由2001年不足世界集成电路产业总规模的2%提高到2010年的近9%。中国成为过去10年世界集成电路产业发展最快的地区之一。 国内集成电路市场规模也由2001年的1140亿元扩大到2010年的7350亿元,扩大了6.5倍。国内集成电路产业规模与市场规模之比始终未超过20%。如扣除集成电路产业中接受境外委托代工的销售额,则中国集成电路市场的实际国内自给率还不足10%,国内市场所需的集成电路产品主要依靠进口。近几年国内集成电路进口规模迅速扩大,2010年已经达到创纪录的1570亿美元,集成电路已连续两年超过原油成为国内最大宗的进口商品。与巨大且快速增长的国内市场相比,中国集成电路产业虽发展迅速但仍难以满足内需要求。 整体来看,国内集成电路产业呈现这样几个特点。首先是产业整体走势由合理调整迅速转为深度下滑。我们认为在金融危机爆发之前,国内集成电路产业的走势基本正常,受汇率、成本等因素的影响,产业增速的小幅回调是合理的,也是在经历前几年高速增长之后调整节奏、夯实基础所必需的。其次,以内需市场为主的设计业仍实现一定增长,严重依赖出口的芯片制造业与封装测试业双双出现

集成电路设计实习报告-孙

集成电路版图设计实习报告 学院:电气与控制工程学院 专业班级:微电子科学与工程1101班 姓名:孙召洋 学号:1106080113

一、实验要求: 1. 熟悉Cadence的工作环境。 2. 能够熟练使用Cadence工具设计反相器,与非门等基本电路。 3. 熟记Cadence中的快捷操作。比如说“W”是连线的快捷键。 4. 能够看懂其他人所画的原理图以及仿真结果,并进行分析等。 二、实验步骤: 1、使用用户名和密码登陆入服务器,右击桌面,在弹出菜单中单击open Terminal;在弹出的终端中键入Unix命令icfb&然后按回车启动Cadence。Cadence启动完成后,关闭提示信息。设计项目的建立 2、点击Tools-Library Manager启动设计库管理软件。点击File-New-Library 新建设计库文件。在弹出的菜单项中输入你的设计库的名称,比如My Design,点击OK。选择关联的工艺库文件,点击OK。在弹出的菜单中的Technology Library下拉菜单中选择需要的工艺库,然后单击OK。 3、设计的项目库文件建立完成,然后我们在这个项目库的基础上建立其子项目。点击选择My Design,然后点击File-New-Cell View。输入子项目的名称及子项目的类型,这设计版图之前我们假定先设计原理图:所以我们选择Composer-Schematic,然后点击OK。 4、进入原理图编辑平台,原理图设计,输入器件:点击Instance按键或快捷键I插入器件。查找所需要的器件类型-点击Browse-tsmc35mm-pch5点击Close。更改器件参数,主要是宽和长。点击Hide,在编辑作业面上点击插入刚才设定的器件。如果想改参数器件,点击选择该器件,然后按Q,可以修改参数器件使用同样的方法输入Nmos,工艺库中叫nch5. 点击Wire(narrow)手动连线。完成连线后,输入电源标志和地标志:在analogLib库中选择VDD和GND,输入电源线标示符。接输入输出标示脚:按快捷键P,输入引脚名称in, Direction选择input,点击Hide,并且和输入线连接起来。同理设置输出引脚Out。 5、版图初步建立新的Cell,点击File-New-Cell View 还是建立名称为inv的版图编辑文件,Tool选择Virtuoso版图编辑软件,点击OK,关闭信息提示框。进入版图编辑环境根据之前仿真所得宽长比和反相器inv或与非门NAND的原理图画出反相器inv或与非门NAND的IC版图; 6、完成后使用版图验证系统进行DRC(设计规则检查)。 三、实验设计规则: 1、Linux常用的文件和目录命令: cd //用于切换子目录 pwd//用于显示当前工作子目录 ls//用于列出当前子目录下的所有内容清单 rm//用于删除文件 touch//用于建立文件或是更新文件的修改日期 mkdir//用于建立一个或者几个子目录

天水华天科技生产实习报告(1)

生产实习报告 一、实习目的 通过生产实习,了解本专业的生产过程,巩固所学专业知识。了解集成电路产业发展现状,亲身体验微电子产业的生产过程,将课堂所学理论知识 与实践联系起来,巩固所学专业知识,进一步的深入理解半导体元器件制造、集成电路制造、半导体器件封装的技术和工艺。二、实习时间 实习时间共两周。其中第一周前往实习单位实习,第二周返回学校完成实习报告的撰写。 三、实习地点 甘肃省天水市华天科技股份有限公司(股票代码:002185)四、实习内容4.1实习单位简介 (1)天水华天科技股份有限公司简介 天水华天科技股份有限公司是由天水华天微电子股份有限公司为主发起人,联合国内相关知名的集成电路设计、芯片制造和相关投资公司于2003年12月规范设立的股份公司。公司主要从事半导体集成电路、半导体元器件的封装测试业务,是国内重点集成电路封装测试企业之一,公司的封装能力和技术水平在内资及内资控股企业中位居第三,为我国西部地区最大的集成电路封装基地和富有创新精神的现代化高新技术企业。2004、2005年连续两年公司被中国半导体行业 评选为中国最具成长性封装测试企业,2005年被国家科技部认定为国家级高新技术企业。2007年11月20日公司股票在深圳证券交易所A股成功上市,成为国内微电子行业第六家上市公司。 4.2、集成电路制造工艺

集成电路生产线是整个集成电路制造过程最基本也是最主要的环节,下面简单介绍天光的生产线流程: (1)风淋室:风淋室的主要作用是消除工作人员身上所携带的灰尘以及外界的静电等,其温度控制在20到25摄氏度,湿度在35%到50%,风速为0.2m\s。(2)硅片处理:高温氧化——埋层光刻——埋层扩散——处理——隔离——显微镜下观察。 (3)硼扩散装置:此为四管扩散,扩散时考虑温度、时间、材料,温度前后偏差为2摄氏度。 (4)尾气装置:干——湿——干;(5)液态扩散装置:固态、液态离子注入;(6)导电层添加:形成金属层; (7)光刻间:黄光工作,氧化层厚度不同,呈现的色彩不同,乳白色为单晶硅;(8)烘箱:甩干液体,表面烘干后进行扩散;(9)测试装置:检验正常后才能进行下一道工序。 4.3参观配套部门 测试间:有三台测试台,用来制作完成的晶片,测试台都是全自动的,不合格的自动打红点标识,产品数据记录在计算机上进行分析 激光打印机:对晶片编号和对工艺参数进行跟踪。清洗机:设备简单,工艺要求低。 表面颗粒测试仪:用激光扫描,监控生产线清洗完成的好坏,检查晶片表面污染状态。 扩散炉:常规使用的扩散温度为1000到1100摄氏度,使用碳化硅材料作炉壁,耐高温且不变形。

超大规模集成电路及其生产工艺流程

超大规模集成电路及其生产工艺流程 现今世界上超大规模集成电路厂(Integrated Circuit, 简称IC,台湾称之为晶圆厂)主要集中分布于美国、日本、西欧、新加坡及台湾等少数发达国家和地区,其中台湾地区占有举足轻重的地位。但由于近年来台湾地区历经地震、金融危机、政府更迭等一系列事件影响,使得本来就存在资源匮乏、市场狭小、人心浮动的台湾岛更加动荡不安,于是就引发了一场晶圆厂外迁的风潮。而具有幅员辽阔、资源充足、巨大潜在市场、充沛的人力资源供给等方面优势的祖国大陆当然顺理成章地成为了其首选的迁往地。 晶圆厂所生产的产品实际上包括两大部分:晶圆切片(也简称为晶圆)和超大规模集成电路芯片(可简称为芯片)。前者只是一片像镜子一样的光滑圆形薄片,从严格的意义上来讲,并没有什么实际应用价值,只不过是供其后芯片生产工序深加工的原材料。而后者才是直接应用在应在计算机、电子、通讯等许多行业上的最终产品,它可以包括CPU、内存单元和其它各种专业应用芯片。 一、晶圆 所谓晶圆实际上就是我国以往习惯上所称的单晶硅,在六、七十年代我国就已研制出了单晶硅,并被列为当年的十天新闻之一。但由于其后续的集成电路制造工序繁多(从原料开始融炼到最终产品包装大约需400多道工序)、工艺复杂且技术难度非常高,以后多年我国一直末能完全掌握其一系列关键技术。所以至今仅能很小规模地生产其部分产品,不能形成规模经济生产,在质量和数量上与一些已形成完整晶圆制造业的发达国家和地区相比存在着巨大的差距。 二、晶圆的生产工艺流程: 从大的方面来讲,晶圆生产包括晶棒制造和晶片制造两面大步骤,它又可细分为以下几道主要工序(其中晶棒制造只包括下面的第一道工序,其余的全部属晶片制造,所以有时又统称它们为晶柱切片后处理工序): 多晶硅——单晶硅——晶棒成长——晶棒裁切与检测——外径研磨——切片——圆边——表层研磨——蚀刻——去疵——抛光—(外延——蚀刻——去疵)—清洗——检验——包装 1、晶棒成长工序:它又可细分为: 1)、融化(Melt Down):将块状的高纯度多晶硅置石英坩锅内,加热到其熔点1420℃以上,使其完全融化。2)、颈部成长(Neck Growth):待硅融浆的温度稳定之后,将,〈1.0.0〉方向的晶种慢慢插入其中,接着将晶种慢慢往上提升,使其直径缩小到一定尺寸(一般约6mm左右),维持此真径并拉长100---200mm,以消除晶种内的晶粒排列取向差异。 3)、晶冠成长(Crown Growth):颈部成长完成后,慢慢降低提升速度和温度,使颈直径逐渐加响应到所需尺寸(如5、6、8、12时等)。 4)、晶体成长(Body Growth):不断调整提升速度和融炼温度,维持固定的晶棒直径,只到晶棒长度达到预定值。 5、)尾部成长(Tail Growth):当晶棒长度达到预定值后再逐渐加快提升速度并提高融炼温度,使晶棒直径逐渐变小,以避免因热应力造成排差和滑移等现象产生,最终使晶棒与液面完全分离。到此即得到一根完整的晶棒。 2、晶棒裁切与检测(Cutting & Inspection):将长成的晶棒去掉直径偏小的头、尾部分,并对尺寸进行检测,以决定下步加工的工艺参数。 3、外径研磨(Surface Grinding & Shaping):由于在晶棒成长过程中,其外径尺寸和圆度均有一定偏差,其外园柱面也凹凸不平,所以必须对外径进行修整、研磨,使其尺寸、形状误差均小于允许偏差。 4、切片(Wire Saw Slicing):由于硅的硬度非常大,所以在本序里,采用环状、其内径边缘嵌有钻石颗粒的薄锯片将晶棒切割成一片片薄片。 5、圆边(Edge profiling):由于刚切下来的晶片外边缘很锋利,单晶硅又是脆性材料,为避免边角崩裂影响晶片强度、破坏晶片表面光洁和对后工序带来污染颗粒,必须用专用的电脑控制设备自动修整晶片边缘形状和外径尺寸。 6、研磨(Lapping):研磨的目的在于去掉切割时在晶片表面产生的锯痕和破损,使晶片表面达到所要求的光洁度。

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