? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 作者：楊之勇
? ? ? ?人類活動(dòng)的一切領(lǐng)域幾乎都離不開設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)就是要平衡事物要素間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。為功能需要去創(chuàng)造未來(lái)。
? ? ? ?21世紀(jì)是一個(gè)以世界性的激烈的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)為特點(diǎn)的世紀(jì)仰迁，將是以設(shè)計(jì)競(jìng)爭(zhēng)為主導(dǎo)的世紀(jì)游岳，正是這個(gè)時(shí)代特點(diǎn)痢畜，美國(guó)人在90年代認(rèn)識(shí)到光有先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)還不一定能在商品競(jìng)爭(zhēng)中取勝，必須通過(guò)先進(jìn)的設(shè)計(jì)稽揭，使自己的產(chǎn)品富有競(jìng)爭(zhēng)力滑蚯，才能在經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)中取得優(yōu)勢(shì)，因此他們?cè)?991年提出了“為競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)而設(shè)計(jì)的口號(hào)‘’抵栈，作為改善他們的設(shè)計(jì)教育的方向告材。設(shè)計(jì)是門科學(xué)理論與實(shí)踐的結(jié)合體，因此如何認(rèn)識(shí)科學(xué)技術(shù)和設(shè)計(jì)是個(gè)大問(wèn)題古劲。
? ? ? ? 一.設(shè)計(jì)內(nèi)涵和實(shí)質(zhì)斥赋，與精神文明與物質(zhì)文明：社會(huì)的高速發(fā)展必定會(huì)影響自然界，如能源产艾、環(huán)境疤剑、生態(tài)平衡滑绒、布局、等要素隘膘，就要通過(guò)設(shè)計(jì)手段來(lái)解決人疑故、社會(huì)、環(huán)境弯菊、生態(tài)良好協(xié)調(diào)和協(xié)同纵势，比如環(huán)境設(shè)計(jì)：包括區(qū)域規(guī)劃、人居區(qū)域管钳、工業(yè)區(qū)域钦铁、自然生態(tài)區(qū)域、道路才漆、橋梁牛曹、防洪、減災(zāi)等設(shè)計(jì)醇滥。
? ? ? ? 二.設(shè)計(jì)與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)黎比，設(shè)計(jì)的成果是以物質(zhì)和精神的形式展現(xiàn)在世人面前，其中一部分已成為文物腺办，例如中國(guó)的長(zhǎng)城焰手、張衡侯風(fēng)地動(dòng)儀、指南車怀喉、古埃及金字塔等书妻。國(guó)際間的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)日益突出，主要體現(xiàn)在國(guó)際市場(chǎng)的商品競(jìng)爭(zhēng)躬拢，商品說(shuō)到底就是設(shè)計(jì)與制造水平的競(jìng)爭(zhēng)躲履，德國(guó)人首先認(rèn)識(shí)到水平高低關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)，其他國(guó)家也是有同樣認(rèn)知：設(shè)計(jì)是關(guān)鍵聊闯。
? ? ? ? 三.提高設(shè)計(jì)理論和改善設(shè)計(jì)工作對(duì)中國(guó)的未來(lái)至關(guān)重要工猜。回看中國(guó)古代的設(shè)計(jì)創(chuàng)造足以炫耀于世的眾多文物于世界面前菱蔬，但到18世紀(jì)以后篷帅，在商品市場(chǎng)上就很難找到中國(guó)設(shè)計(jì)有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品了，縱看近代中國(guó)某一方面設(shè)計(jì)現(xiàn)狀拴泌，和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)及中國(guó)這樣一個(gè)大國(guó)狀況很不相稱的魏身。面對(duì)21世紀(jì)必須清楚認(rèn)識(shí)到只有改善設(shè)計(jì)教育，提高人的思維方式和創(chuàng)新素質(zhì)能力蚪腐，這對(duì)中國(guó)的未來(lái)是至關(guān)重要箭昵。
? ? ? ? 四.近代各國(guó)設(shè)計(jì)科學(xué)的重大發(fā)展：早在本世紀(jì)三四十年代，世界上有些國(guó)家進(jìn)行的設(shè)計(jì)思想回季、設(shè)計(jì)方法家制、及創(chuàng)造性設(shè)計(jì)進(jìn)行了探索研究正林，例如人機(jī)工程學(xué)、價(jià)值分析颤殴、智爆法等觅廓，五六十年代很多國(guó)家對(duì)設(shè)計(jì)方法研究更為重視，近十幾年來(lái)對(duì)現(xiàn)代設(shè)計(jì)法的研究形成高潮诅病，各國(guó)研究側(cè)重點(diǎn)不盡一致哪亿，就連名稱也不統(tǒng)一：例如設(shè)計(jì)方法學(xué)、工程設(shè)計(jì)法贤笆、工程設(shè)計(jì)原理蝇棉、工程設(shè)計(jì)學(xué)等，并形成不同學(xué)派芥永，美國(guó)對(duì)現(xiàn)代設(shè)計(jì)法研究較早篡殷、俄羅斯、英國(guó)埋涧、德國(guó)板辽、瑞典、日本棘催、等發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)設(shè)計(jì)方法研究不斷深入劲弦，并各有特色。近代設(shè)計(jì)科學(xué)有了重大發(fā)展醇坝，在機(jī)械學(xué)的機(jī)構(gòu)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面取得了進(jìn)一步發(fā)展邑跪，隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展作為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的（cad）以及相關(guān)的優(yōu)化、有限元呼猪、可靠性画畅、并行工程、CAD/CAM一體化技術(shù) 等應(yīng)用很快進(jìn)入設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域宋距，使設(shè)計(jì)技術(shù)更上一個(gè)層次轴踱，但真正核心技術(shù)是：1.功能和系統(tǒng)思想的提出和發(fā)展，我們引進(jìn)和購(gòu)買的設(shè)備不是設(shè)備本身的設(shè)備機(jī)構(gòu)和結(jié)構(gòu)的先進(jìn)性谚赎，而是設(shè)備產(chǎn)品付出的功能淫僻，功能才是產(chǎn)品的核心和本質(zhì)，是功能決定相應(yīng)的機(jī)構(gòu)和結(jié)構(gòu)壶唤。2.人機(jī)學(xué)思想的形成和發(fā)展嘁傀。人機(jī)學(xué)以從狹隘的功效學(xué)發(fā)展涉及到整個(gè)企業(yè)的工業(yè)工程。宜人的宗旨不能被忽視的理念视粮。3.工業(yè)設(shè)計(jì)科學(xué)體系發(fā)展和成熟，這是近代設(shè)計(jì)學(xué)三個(gè)有影響的重大發(fā)展橙凳，是機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)的核心內(nèi)容蕾殴。
? ? ? ? 五.機(jī)械設(shè)計(jì)笑撞、機(jī)構(gòu)型綜合及產(chǎn)品開發(fā)；一切機(jī)械從原理抽象概念上講都是一種機(jī)構(gòu)和機(jī)構(gòu)組合钓觉，只有懂得機(jī)構(gòu)茴肥，才能看清機(jī)械的大道理。我過(guò)去沒(méi)學(xué)過(guò)機(jī)械手荡灾、機(jī)器人的課程瓤狐，就是因?yàn)槠綍r(shí)喜愛(ài)機(jī)構(gòu)學(xué)的學(xué)問(wèn)，業(yè)余時(shí)間買這方面書也多些批幌，并略有專研础锐，所以下海到無(wú)錫等地區(qū)打工搞機(jī)械手和機(jī)器人設(shè)計(jì)，并沒(méi)有任何困難荧缘。手到擒來(lái)皆警。
? ? ? ? 基本機(jī)構(gòu)的是機(jī)構(gòu)學(xué)中最簡(jiǎn)單的機(jī)構(gòu)，1副轉(zhuǎn)動(dòng)基本機(jī)構(gòu)中的軸截粗，從機(jī)構(gòu)學(xué)角度被稱為運(yùn)動(dòng)副信姓，是約束轉(zhuǎn)動(dòng)件在機(jī)座上只能做轉(zhuǎn)動(dòng)支撐。起到只有一個(gè)自由度（活動(dòng)度）的作用绸罗，這是自由與約束的統(tǒng)一意推，是辯證法的體現(xiàn)。軸按功能講1.起到能轉(zhuǎn)動(dòng)的作用2.起到鏈接受力多用珊蟀，3.人機(jī)學(xué)思想菊值，方便裝配和拆卸及可靠性作用。這樣軸就有：1）機(jī)床主軸系洛、2）發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸俊性、3）車輛前后軸等之分，軸的設(shè)計(jì)和選用按功能需要適可為止描扯，不要刻板定页，進(jìn)口國(guó)外一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，掛彈簧的不是采用特殊銷軸而是采用開口銷代替這正是功能決定結(jié)構(gòu)的思想的體現(xiàn)绽诚。關(guān)于機(jī)構(gòu)學(xué)中的轉(zhuǎn)動(dòng)副典徊，也就是機(jī)件中軸的學(xué)問(wèn)，從功能原理看關(guān)聯(lián)關(guān)系恩够，就是抓住科學(xué)理論的實(shí)質(zhì)卒落，拿機(jī)床主軸來(lái)說(shuō)：1）材料選擇、2）熱處理規(guī)范蜂桶、3）根據(jù)功能需要的軸承配置儡毕、4）軸的結(jié)構(gòu)要求的圓角量值確定、5)軸的軸承軸向及徑向間隙調(diào)整方式（總圖設(shè)計(jì)中就要有所考慮），這些觀聯(lián)關(guān)系就是機(jī)床主軸的科學(xué)技術(shù)要點(diǎn)腰湾。軸承的選擇和配置也有很大學(xué)問(wèn)雷恃，有的設(shè)計(jì)一軸系裝置，只采用一個(gè)深溝軸承费坊，深溝軸承是球軸承倒槐，抽象來(lái)看相當(dāng)一個(gè)點(diǎn)，只有兩點(diǎn)才能確定一條直線 附井，也就是說(shuō)確定不了軸的位置的穩(wěn)定性讨越，這也是機(jī)械設(shè)計(jì)禁忌之一。違反這一關(guān)聯(lián)關(guān)系就會(huì)出錯(cuò)永毅，出質(zhì)量事故把跨。高溫下適用的軸承，如何設(shè)計(jì)卷雕，比如熱窯中的料車軸承就要注意其功能條件：1）精度不高节猿，2）耐環(huán)境溫度和環(huán)境其它條件：這樣的軸承 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)：1）無(wú)保持架（不采用滾動(dòng)體保持架）、2）大間隙（游隙）（0.25～0.5）之間漫雕；航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸承要想提高使用壽命：不能只在考慮材料在高溫下的耐磨性滨嘱，按使用功能和失效下的與高溫條件變化的關(guān)聯(lián)關(guān)系，建議要考慮：內(nèi)外套和滾動(dòng)體三種材料在高溫下的膨脹系數(shù)關(guān)系浸间，要研究出在高溫下外套膨脹太雨，內(nèi)套收縮，能平衡滾動(dòng)體膨脹的綜合間隙魁蒜，要知道滾動(dòng)體數(shù)量多囊扳，其膨脹累加數(shù)也就大了。耐高溫力敏傳感器就是是利用和康銅片受熱電阻變化相反的材料的電阻正負(fù)綜合原理實(shí)現(xiàn)的兜看。也是利用事物要素間關(guān)聯(lián)關(guān)系實(shí)現(xiàn)的锥咸。為了便于安裝，手表帶與手表采用彈性可伸縮軸結(jié)構(gòu)（暗鏈接在表殼端頂尖孔內(nèi)）细移，工業(yè)輸送鏈的軸采用鉚接方式定位防止脫落搏予，輕型輸送鏈有的軸向定位采用卡簧。按功能決定結(jié)構(gòu)原理弧轧，有的瓶蓋采用無(wú)軸兩位轉(zhuǎn)動(dòng)瓶蓋雪侥，靠的是材料和結(jié)構(gòu)彈性及結(jié)構(gòu)力矩關(guān)系，工業(yè)中有的門在功能需要條件下關(guān)開途铮可以是兩位機(jī)構(gòu)型速缨，也可以是三位機(jī)構(gòu)型，也可以是非圓轉(zhuǎn)動(dòng)代乃，或是漸開線型轉(zhuǎn)動(dòng)旬牲，這就要靠功能引領(lǐng)的機(jī)構(gòu)綜合能力了。
? ? ? ? 虛心學(xué)習(xí)但不迷信，為了手段可以不迷信手段引谜。解決問(wèn)題方法比問(wèn)題的解決更重要牍陌，認(rèn)識(shí)——認(rèn)知——方法。整體是由個(gè)體組成员咽，個(gè)體是組成成系統(tǒng)的單元，看問(wèn)題不能丟掉細(xì)節(jié)贮预，細(xì)節(jié)是成敗的關(guān)鍵贝室。
? ? ? ?芯片是個(gè)核心重要科技商品，將電路制造在半導(dǎo)體芯片表面上的集成電路又稱薄膜（thin-film）集成電路仿吞。另有一種厚膜（thick-film）集成電路（hybrid integrated circuit）是由獨(dú)立半導(dǎo)體設(shè)備和被動(dòng)組件滑频，集成到襯底或線路板所構(gòu)成的小型化電路。從1949年到1957年唤冈，維爾納·雅各比（Werner Jacobi）峡迷、杰弗里·杜默（Jeffrey Dummer）、西德尼·達(dá)林頓（Sidney Darlington）你虹、樽井康夫（Yasuo Tarui）都開發(fā)了原型绘搞，但現(xiàn)代集成電路是由杰克·基爾比在1958年發(fā)明的。其因此榮獲2000年諾貝爾物理獎(jiǎng)傅物，但同時(shí)間也發(fā)展出近代實(shí)用的集成電路的羅伯特·諾伊斯夯辖，卻早于1990年就過(guò)世。
? ? ? ? 根據(jù)一個(gè)芯片上集成的微電子器件的數(shù)量董饰，集成電路可以分為以下幾類：小型集成電路（SSI英文全名為Small Scale Integration）邏輯門10個(gè)以下或晶體管100個(gè)以下蒿褂。中型集成電路（MSI英文全名為Medium Scale Integration）邏輯門11~100個(gè)或 晶體管101~1k個(gè)。大規(guī)模集成電路（LSI英文全名為L(zhǎng)arge Scale Integration）邏輯門101~1k個(gè)或 晶體管1,001~10k個(gè)卒暂。超大規(guī)模集成電路（VLSI英文全名為Very large scale integration）邏輯門1,001~10k個(gè)或 晶體管10,001~100k個(gè)啄栓。極大規(guī)模集成電路（ULSI英文全名為Ultra Large Scale Integration）邏輯門10,001~1M個(gè)或 晶體管100,001~10M個(gè)。GLSI（英文全名為Giga Scale Integration）邏輯門1,000,001個(gè)以上或晶體管10,000,001個(gè)以上也祠。
? ? ? ? ?從1930年代開始昙楚，元素周期表中的化學(xué)元素中的半導(dǎo)體被研究者如貝爾實(shí)驗(yàn)室的威廉·肖克利（William Shockley）認(rèn)為是固態(tài)真空管的最可能的原料。從氧化銅到鍺齿坷，再到硅桂肌，原料在1940到1950年代被系統(tǒng)的研究。今天永淌，盡管元素中期表的一些III-V價(jià)化合物如砷化鎵應(yīng)用于特殊用途如：發(fā)光二極管崎场、激光、太陽(yáng)能電池和最高速集成電路遂蛀，單晶硅成為集成電路主流的基層谭跨。創(chuàng)造無(wú)缺陷晶體的方法用去了數(shù)十年的時(shí)間。
? ? ? ? 半導(dǎo)體集成電路工藝，包括以下步驟螃宙，并重復(fù)使用：光刻蛮瞄、刻蝕、薄膜(化學(xué)氣相沉積或物理氣相沉積）谆扎、摻雜（熱擴(kuò)散或離子注入）挂捅、化學(xué)機(jī)械平坦化CMP、使用單晶硅晶圓（或III-V族堂湖，如砷化鎵）用作基層闲先，然后使用光刻、摻雜无蜂、CMP等技術(shù)制成MOSFET或BJT等組件伺糠，再利用薄膜和CMP技術(shù)制成導(dǎo)線，如此便完成芯片制作斥季。因產(chǎn)品性能需求及成本考量训桶，導(dǎo)線可分為鋁工藝（以濺鍍為主）和銅工藝（以電鍍為主參見(jiàn)Damascene）。主要的工藝技術(shù)可以分為以下幾大類：黃光微影酣倾、刻蝕舵揭、擴(kuò)散、薄膜灶挟、平坦化制成琉朽、金屬化制成。IC由很多重疊的層組成稚铣，每層由視頻技術(shù)定義箱叁，通常用不同的顏色表示。一些層標(biāo)明在哪里不同的摻雜劑擴(kuò)散進(jìn)基層（成為擴(kuò)散層）惕医，一些定義哪里額外的離子灌輸（灌輸層）耕漱，一些定義導(dǎo)體（多晶硅或金屬層），一些定義傳導(dǎo)層之間的連接（過(guò)孔或接觸層）抬伺。所有的組件由這些層的特定組合構(gòu)成螟够。
? ? ? ? ? 在一個(gè)自排列（CMOS）過(guò)程中，所有門層（多晶硅或金屬）穿過(guò)擴(kuò)散層的地方形成晶體管峡钓。
?電阻結(jié)構(gòu)妓笙，電阻結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)寬比，結(jié)合表面電阻系數(shù)能岩，決定電阻寞宫。??電容結(jié)構(gòu)，由于尺寸限制拉鹃，在IC上只能產(chǎn)生很小的電容辈赋。更為少見(jiàn)的電感結(jié)構(gòu)鲫忍，可以制作芯片載電感或由回旋器模擬。 因?yàn)镃MOS設(shè)備只引導(dǎo)電流在邏輯門之間轉(zhuǎn)換钥屈，CMOS設(shè)備比雙極型組件（如雙極性晶體管）消耗的電流少很多悟民。透過(guò)電路的設(shè)計(jì)，將多顆的晶體管管畫在硅晶圓上篷就，就可以畫出不同作用的集成電路射亏。隨機(jī)存取存儲(chǔ)器是最常見(jiàn)類型的集成電路，所以密度最高的設(shè)備是存儲(chǔ)器腻脏，但即使是微處理器上也有存儲(chǔ)器鸦泳。盡管結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜－幾十年來(lái)芯片寬度一直減少－但集成電路的層依然比寬度薄很多。組件層的制作非常像照相過(guò)程永品。雖然可見(jiàn)光譜中的光波不能用來(lái)曝光組件層，因?yàn)樗麄兲罅嘶魑场８哳l光子（通常是紫外線）被用來(lái)創(chuàng)造每層的圖案鼎姐。因?yàn)槊總€(gè)特征都非常小，對(duì)于一個(gè)正在調(diào)試制造過(guò)程的過(guò)程工程師來(lái)說(shuō)更振，電子顯微鏡是必要工具炕桨。
? ? ? ?在使用自動(dòng)測(cè)試設(shè)備（ATE）包裝前，每個(gè)設(shè)備都要進(jìn)行測(cè)試肯腕。測(cè)試過(guò)程稱為晶圓測(cè)試或晶圓探通献宫。晶圓被切割成矩形塊，每個(gè)被稱為晶片（“die”）实撒。每個(gè)好的die被焊在“pads”上的鋁線或金線姊途，連接到封裝內(nèi)，pads通常在die的邊上知态。封裝之后捷兰，設(shè)備在晶圓探通中使用的相同或相似的ATE上進(jìn)行終檢。測(cè)試成本可以達(dá)到低成本產(chǎn)品的制造成本的25%负敏，但是對(duì)于低產(chǎn)出贡茅，大型和/或高成本的設(shè)備，可以忽略不計(jì)其做。在2005年顶考，一個(gè)制造廠（通常稱為半導(dǎo)體工廠，常簡(jiǎn)稱fab妖泄，指fabrication facility）建設(shè)費(fèi)用要超過(guò)10億美元箕昭，因?yàn)榇蟛糠植僮魇亲詣?dòng)化的坛怪。產(chǎn)品試制容易，能自動(dòng)化生產(chǎn)沒(méi)有設(shè)計(jì)能力的設(shè)計(jì)工程師和工藝師師的努力師難以實(shí)現(xiàn)的。?
? ? ? ?制造過(guò)程：芯片制作完整過(guò)程包括芯片設(shè)計(jì)、晶片制作竞慢、封裝制作、測(cè)試等幾個(gè)環(huán)節(jié)，其中晶片制作過(guò)程尤為的復(fù)雜斑举。首先是芯片設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)的需求病涨，生成的“圖樣”富玷，芯片的原料晶圓晶圓的成分是硅，硅是由石英沙所精練出來(lái)的既穆，晶圓便是硅元素加以純化（99.999%）赎懦，接著是將這些純硅制成硅晶棒，成為制造集成電路的石英半導(dǎo)體的材料幻工，將其切片就是芯片制作具體所需要的晶圓励两。晶圓越薄，生產(chǎn)的成本越低囊颅，但對(duì)工藝就要求的越高当悔。 晶圓涂膜晶圓涂膜能抵抗氧化以及耐溫能力，其材料為光阻的一種踢代。晶圓光刻顯影盲憎、蝕刻光刻工藝的基本流程如圖1?[2]?所示。首先是在晶圓（或襯底）表面涂上一層光刻膠并烘干胳挎。烘干后的晶圓被傳送到光刻機(jī)里面饼疙。光線透過(guò)一個(gè)掩模把掩模上的圖形投影在晶圓表面的光刻膠上，實(shí)現(xiàn)曝光慕爬，激發(fā)光化學(xué)反應(yīng)窑眯。對(duì)曝光后的晶圓進(jìn)行第二次烘烤，即所謂的曝光后烘烤澡罚，后烘烤是的光化學(xué)反應(yīng)更充分伸但。最后，把顯影液噴灑到晶圓表面的光刻膠上留搔，對(duì)曝光圖形顯影更胖。顯影后，掩模上的圖形就被存留在了光刻膠上隔显。涂膠却妨、烘烤和顯影都是在勻膠顯影機(jī)中完成的，曝光是在光刻機(jī)中完成的括眠。勻膠顯影機(jī)和光刻機(jī)一般都是聯(lián)機(jī)作業(yè)的彪标，晶圓通過(guò)機(jī)械手在各單元和機(jī)器之間傳送。整個(gè)曝光顯影系統(tǒng)是封閉的掷豺，晶圓不直接暴露在周圍環(huán)境中捞烟，以減少環(huán)境中有害成分對(duì)光刻膠和光化學(xué)反應(yīng)的影響?薄声。
? ? ? ?圖示 現(xiàn)代光刻工藝的基本流程和光刻后的檢測(cè)步驟
? ? ? ? 該過(guò)程使用了對(duì)紫外光敏感的化學(xué)物質(zhì)，即遇紫外光則變軟题画。通過(guò)控制遮光物的位置可以得到芯片的外形默辨。在硅晶片涂上光致抗蝕劑，使得其遇紫外光就會(huì)溶解苍息。這時(shí)可以用上第一份遮光物缩幸，使得紫外光直射的部分被溶解，這溶解部分接著可用溶劑將其沖走竞思。這樣剩下的部分就與遮光物的形狀一樣了表谊，而這效果正是我們所要的。這樣就得到我們所需要的二氧化硅層盖喷。
? ? ? ? 摻加雜質(zhì)：將晶圓中植入離子爆办，生成相應(yīng)的P、N類半導(dǎo)體课梳。具體工藝是是從硅片上暴露的區(qū)域開始押逼，放入化學(xué)離子混合液中。這一工藝將改變攙雜區(qū)的導(dǎo)電方式惦界，使每個(gè)晶體管可以通、斷咙冗、或攜帶數(shù)據(jù)沾歪。簡(jiǎn)單的芯片可以只用一層，但復(fù)雜的芯片通常有很多層雾消，這時(shí)候?qū)⒃摿鞒滩粩嗟闹貜?fù)灾搏，不同層可通過(guò)開啟窗口聯(lián)接起來(lái)。這一點(diǎn)類似多層PCB板的制作原理立润。 更為復(fù)雜的芯片可能需要多個(gè)二氧化硅層狂窑，這時(shí)候通過(guò)重復(fù)光刻以及上面流程來(lái)實(shí)現(xiàn)，形成一個(gè)立體的結(jié)構(gòu)桑腮。
? ? ? ?晶圓測(cè)試：經(jīng)過(guò)上面的幾道工藝之后泉哈，晶圓上就形成了一個(gè)個(gè)格狀的晶粒。通過(guò)針測(cè)的方式對(duì)每個(gè)晶粒進(jìn)行電氣特性檢測(cè)破讨。一般每個(gè)芯片的擁有的晶粒數(shù)量是龐大的丛晦，組織一次針測(cè)試模式是非常復(fù)雜的過(guò)程，這要求了在生產(chǎn)的時(shí)候盡量是同等芯片規(guī)格構(gòu)造的型號(hào)的大批量的生產(chǎn)提陶。數(shù)量越大相對(duì)成本就會(huì)越低烫沙，這也是為什么主流芯片器件造價(jià)低的一個(gè)因素。
? ? ? 封裝：將制造完成晶圓固定隙笆，綁定引腳锌蓄，按照需求去制作成各種不同的封裝形式升筏，這就是同種芯片內(nèi)核可以有不同的封裝形式的原因。比如：DIP瘸爽、QFP您访、PLCC、QFN等等蝶糯。這里主要是由用戶的應(yīng)用習(xí)慣洋只、應(yīng)用環(huán)境、市場(chǎng)形式等外圍因素來(lái)決定的昼捍。
? ? ? 測(cè)試识虚、包裝：經(jīng)過(guò)上述工藝流程以后，芯片制作就已經(jīng)全部完成了妒茬，這一步驟是將芯片進(jìn)行測(cè)試担锤、剔除不良品，以及包裝乍钻。
? ? ? ?封裝：最早的集成電路使用陶瓷扁平封裝肛循，這種封裝很多年來(lái)因?yàn)榭煽啃院托〕叽缋^續(xù)被軍方使用。商用電路封裝很快轉(zhuǎn)變到雙列直插封裝银择，開始是陶瓷多糠，之后是塑料。1980年代浩考，VLSI電路的針腳超過(guò)了DIP封裝的應(yīng)用限制夹孔，最后導(dǎo)致插針網(wǎng)格數(shù)組和芯片載體的出現(xiàn)。
? ? ? ?表面貼著封裝在1980年代初期出現(xiàn)析孽，該年代后期開始流行搭伤。它使用更細(xì)的腳間距，引腳形狀為海鷗翼型或J型袜瞬。以Small-Outline Integrated Circuit（SOIC）為例怜俐，比相等的DIP面積少30－50%，厚度少70%邓尤。這種封裝在兩個(gè)長(zhǎng)邊有海鷗翼型引腳突出拍鲤，引腳間距為0.05英寸。Small-Outline Integrated Circuit（SOIC）和PLCC封裝裁赠。1990年代殿漠，盡管PGA封裝依然經(jīng)常用于高端微處理器。PQFP和thin small-outline package（TSOP）成為高引腳數(shù)設(shè)備的通常封裝佩捞。Intel和AMD的高端微處理現(xiàn)在從PGA（Pine Grid Array）封裝轉(zhuǎn)到了平面網(wǎng)格陣列封裝（Land Grid Array绞幌，LGA）封裝。球柵數(shù)組封裝封裝從1970年代開始出現(xiàn)一忱，1990年代開發(fā)了比其他封裝有更多管腳數(shù)的覆晶球柵數(shù)組封裝封裝莲蜘。在FCBGA封裝中谭确，晶片（die）被上下翻轉(zhuǎn)（flipped）安裝，通過(guò)與PCB相似的基層而不是線與封裝上的焊球連接票渠。FCBGA封裝使得輸入輸出信號(hào)陣列（稱為I/O區(qū)域）分布在整個(gè)芯片的表面逐哈，而不是限制于芯片的外圍。如今的市場(chǎng)问顷，封裝也已經(jīng)是獨(dú)立出來(lái)的一環(huán)昂秃，封裝的技術(shù)也會(huì)影響到產(chǎn)品的質(zhì)量及良率。只知道大概杜窄，不關(guān)注細(xì)節(jié)行嗎肠骆，只知道設(shè)計(jì)不懂得工藝安排和工藝設(shè)備行嗎？不研究過(guò)程關(guān)聯(lián)也是不行的塞耕。
? ? ? ? 同樣道理蚀腿，比芯片簡(jiǎn)單的各種密封圈制造也是同樣道理，和芯片比簡(jiǎn)單的密封圈扫外，其制造設(shè)備也不簡(jiǎn)單莉钙，車削設(shè)備要高精度高轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速上萬(wàn)轉(zhuǎn)筛谚，工藝嚴(yán)瑾磁玉，配料精準(zhǔn)，毛胚料自動(dòng)排列驾讲，輸送蜀涨、機(jī)械手自動(dòng)上下料，自動(dòng)計(jì)數(shù)包裝蝎毡，是要有全科技術(shù)的能手才行，不僅能設(shè)計(jì)氧枣，還要能看出問(wèn)題有排除故障能力沐兵，通過(guò)設(shè)計(jì)改進(jìn)工藝設(shè)備，就我目前知道的信息：我國(guó)這樣的工廠很少便监，在江蘇無(wú)錫有個(gè)公司在搞扎谎，規(guī)模不大；汽車內(nèi)飾件廠在我國(guó)國(guó)家自己的工廠較少烧董，大部分被臺(tái)灣某汽車內(nèi)飾件企業(yè)集團(tuán)所占有毁靶，本人曾參與過(guò)臺(tái)商企業(yè)工藝過(guò)程生產(chǎn)線自動(dòng)化設(shè)計(jì)，但進(jìn)廠不可拍照逊移，技術(shù)保密很嚴(yán)预吆。看來(lái)設(shè)計(jì)技術(shù)和技術(shù)裝備就是保密的核心胳泉。
? ? ? ?所以我們要提高設(shè)計(jì)水平拐叉，要把我國(guó)自主品牌產(chǎn)品搞上去岩遗！還需要我們大家共同進(jìn)一步努力！
