集成電路英語：integrated circuit,，縮寫作 IC;或稱微電路(microcircuit),、微芯片(microchip),、晶片/芯片(chip)在電子學(xué)中是一種將電路(主要包括半導(dǎo)體設(shè)備,，也包括被動(dòng)組件等)小型化的方式,，并時(shí)常制造在半導(dǎo)體晶圓表面上。
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,。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,，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,，維爾納·雅各比(Werner Jacobi),、杰弗里·杜默(Jeffrey Dummer)、西德尼·達(dá)林頓(Sidney Darlington),、樽井康夫(Yasuo Tarui)都開發(fā)了原型,，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)，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,，卻早于1990年就過世,。
晶體管發(fā)明并大量生產(chǎn)之后，各式固態(tài)半導(dǎo)體組件如二極管,、晶體管等大量使用,，取代了真空管在電路中的功能與角色。到了20世紀(jì)中后期半導(dǎo)體制造技術(shù)進(jìn)步,，使得集成電路成為可能,。相對(duì)于手工組裝電路使用個(gè)別的分立電子組件，集成電路可以把很大數(shù)量的微晶體管集成到一個(gè)小芯片,，是一個(gè)巨大的進(jìn)步,。集成電路的規(guī)模生產(chǎn)能力，可靠性,，電路設(shè)計(jì)的模塊化方法確保了快速采用標(biāo)準(zhǔn)化集成電路代替了設(shè)計(jì)使用離散晶體管。
集成電路對(duì)于離散晶體管有兩個(gè)主要優(yōu)勢(shì)：成本和性能,。成本低是由于芯片把所有的組件通過照相平版技術(shù),，作為一個(gè)單位印刷，而不是在一個(gè)時(shí)間只制作一個(gè)晶體管,。性能高是由于組件快速開關(guān),，消耗更低能量，因?yàn)榻M件很小且彼此靠近,。2006年,，芯片面積從幾平方毫米到350 mm2，每mm2可以達(dá)到一百萬個(gè)晶體管,。第一個(gè)集成電路雛形是由杰克·基爾比于1958年完成的,，其中包括一個(gè)雙極性晶體管，三個(gè)電阻和一個(gè)電容器,。
大家好,，小8來為大家解答以上問題。晶圓和芯片的關(guān)系,，晶圓和芯片的關(guān)系很多人還不知道,，現(xiàn)在讓我們一起來看看吧!
晶圓和芯片的關(guān)系是：
1.晶圓：指硅半導(dǎo)體集成電路制造中使用的硅片，因其呈圓形而被稱為晶圓;在硅片上,，可以加工成各種電路元件結(jié)構(gòu),，成為具有特定電氣功能的IC產(chǎn)品。晶圓的原始材料是硅,，地殼表面有取之不盡的二氧化硅,。硅礦經(jīng)電弧爐精煉,，鹽酸氯化，蒸餾,，生產(chǎn)出純度高達(dá)99%的高純多晶硅,。49860.88868888686
2.芯片：指包含集成電路的硅芯片，非常小,，往往是計(jì)算機(jī)或其他電子設(shè)備的一部分,。
我們?cè)谛侣剤?bào)道中經(jīng)常聽到“晶圓 ”和“芯片”兩個(gè)詞，而“晶振”則少得多,。這主要是因?yàn)楝F(xiàn)在的電子產(chǎn)品,，大家大多時(shí)候只關(guān)注其最核心的部分——CPU(中央處理)。而CPU也是芯片的一種,，兩者都是集成電路,。在電腦中，主芯片也就是CPU需要和其他的芯片組一起完成指令的收發(fā),、運(yùn)算和執(zhí)行,，如果是CPU是心臟，那么芯片就是軀干,。他們和晶振是有區(qū)別的,，這里晶振廠家科琪科技就為大家普及一下。
那么晶振是干什么用的呢?我們知道晶振最常用的功能就是為電路提供穩(wěn)定的時(shí)間頻率信號(hào),，讓電子元器件可以統(tǒng)一工作,。所以我們可以簡(jiǎn)單地說， CPU是心臟,，芯片是軀干,，而晶振則是血液。
那么他們和晶圓有什么關(guān)系呢?原來晶圓是制造半導(dǎo)體元器件的基礎(chǔ)原材料,?？梢赃@么來說，半導(dǎo)體的元器件都離不開晶圓,，而所有的芯片都是半導(dǎo)體制造的,，所以是離不開晶圓的。當(dāng)然,，對(duì)于晶振來說,，其原材料是石英晶體，所以兩者的關(guān)系并不是特別緊密,。但從再厲害的芯片也離不開晶振的支持來看,，晶振廠家完全可以不用在乎新聞報(bào)道的多與少，畢竟躺著賺錢才是硬道理,。
近幾年,，全球晶圓供求失衡,，200mm晶圓短缺會(huì)持續(xù)數(shù)年。晶圓生產(chǎn)的全球五大廠商——日本SEH,、Sumco,、德國(guó)Siltronic、臺(tái)灣GlobalWafter和韓國(guó)SK Siltron,，于去年投資了數(shù)十億美元購(gòu)建新的晶圓設(shè)備,，它們占據(jù)了市場(chǎng)份額的90%，最新的晶圓工廠于2024年才能生產(chǎn),。如今,，汽車?yán)走_(dá)、家電MEMS,、5G手機(jī)等這些里面大量使用200毫米晶圓制成的芯片,，它們的產(chǎn)量小、制造復(fù)雜,。然而晶圓制造不受摩爾定律的制約,。
由于當(dāng)前300mm晶圓需求量大，相對(duì)產(chǎn)能緊張,，晶圓價(jià)格上漲,。Techcet市場(chǎng)研究總監(jiān)Dan Tracy表示，2021年硅片出貨量增長(zhǎng)了14%,。300mm晶圓出貨量超過13%，200mm晶圓出貨量超過了15%;2022年預(yù)計(jì)總出貨量增長(zhǎng)約6%,。
整個(gè)硅片市場(chǎng)(包括SOI晶圓)的收入增長(zhǎng)了14.5%,，并在2022年再次增長(zhǎng)10%，最高達(dá)到155億美元,。這是10多年來晶圓行業(yè)首次連續(xù)兩年實(shí)現(xiàn)兩位數(shù)增長(zhǎng),。然而，這一增長(zhǎng)主要是由于晶圓價(jià)格上漲,，而非晶圓產(chǎn)量增加,。2022年300毫米晶圓的需求約為每月7,200晶圓(wpm)。但直到2024年,，即使以100%的速度運(yùn)行,，300毫米晶圓的總生產(chǎn)能力也將比需求少10%左右。因此,，一些客戶已獲得分配,，尤其是二線廠商。與此同時(shí),，在規(guī)模小,、增速快基于碳化硅(SiC)晶圓的芯片,，目前暫不短缺。但如果需求像預(yù)期的那樣,，晶圓短缺對(duì)他們來說也即將到來,。
兩家最大的晶圓供應(yīng)商，日本SEH和Sumco,，它們占據(jù)了超過50%的市場(chǎng)份額,。下圖，Sumco在其2021財(cái)年業(yè)績(jī)報(bào)告中分享了300mm晶圓產(chǎn)能與需求預(yù)測(cè),。
300毫米晶圓的大量投資產(chǎn)能的活動(dòng)正在進(jìn)行,，但即便如此，需求仍將繼續(xù)超過供應(yīng),，未來幾年的供應(yīng)仍可能出現(xiàn)短缺,。300mm晶圓需求是多樣化的。不僅僅是智能手機(jī),。它還包括數(shù)據(jù)中心,、汽車、個(gè)人電腦,、人工智能,、工業(yè)產(chǎn)品、消費(fèi)品等等,。
