芯片是怎样制造的：

　　芯片制作完整过程包括 芯片设计、晶片制作、封装制作、成本测试等几个环节，其中晶片片制作过程尤为的复杂。

　　首先是芯片设计，根据设计的需求，生成的“图样”

　　1， 芯片的原料晶圆

　　晶圆的成分是硅，硅是由石英沙所精练出来的，晶圆便是硅元素加以纯化（99.999%），接着是将些纯硅制成硅晶棒，成为制造集成电路的石英半导体的材料，将其切片就是芯片制作具体需要的晶圆。晶圆越薄，成产的成本越低，但对工艺就要求的越高。

　　2，晶圆涂膜

　　晶圆涂膜能抵抗氧化以及耐温能力，其材料为光阻的一种，

　　3，晶圆光刻显影、蚀刻

　　该过程使用了对紫外光敏感的化学物质，即遇紫外光则变软。通过控制遮光物的位置可以得到芯片的外形。在硅晶片涂上光致抗蚀剂，使得其遇紫外光就会溶解。这是可以用上份遮光物，使得紫外光直射的部分被溶解，这溶解部分接着可用溶剂将其冲走。这样剩下的部分就与遮光物的形状一样了，而这效果正是我们所要的。这样就得到我们所需要的二氧化硅层。

　　4、搀加杂质

　　将晶圆中植入离子，生成相应的P、N类半导体。

　　具体工艺是是从硅片上暴露的区域开始，放入化学离子混合液中。这一工艺将改变搀杂区的导电方式，使每个晶体管可以通、断、或携带数据。简单的芯片可以只用一层，但复杂的芯片通常有很多层，这时候将这一流程不断的重复，不同层可通过开启窗口联接起来。这一点类似所层PCB板的制作制作原理。 更为复杂的芯片可能需要多个二氧化硅层，这时候通过重复光刻以及上面流程来实现，形成一个立体的结构。

　　5、晶圆测试

　　经过上面的几道工艺之后，晶圆上就形成了一个个格状的晶粒。通过针测的方式对每个晶粒进行电气特性检测。 一般每个芯片的拥有的晶粒数量是庞大的，组织针测试模式是非常复杂的过程，这要求了在生产的时候尽量是同等芯片规格构造的型号的大批量的生产。数量越大相对成本就会越低，这也是为什么主流芯片器件造价低的一个因素。

　　6、封装

　　将制造完成晶圆固定，绑定引脚，按照需求去制作成各种不同的封装形式，这就是同种芯片内核可以有不同的封装形式的原因。比如：DIP、QFP、PLCC、QFN 等等。这里主要是由用户的应用习惯、应用环境、市场形式等外围因素来决定的。

　　7、测试、包装

　　经过上述工艺流程以后，芯片制作就已经全部完成了，这一步骤是将芯片进行测试、剔除不良品，以及包装。

　　芯片的封装类型有哪些？

　　1、BGA 封装 （ball grid array）

　　球形触点陈列，表面贴装型封装之一。在印刷基板的背面按陈列方式制作出球形凸点用 以 代替引脚，在印 刷基板的正面装配 LSI 芯片，然后用模压树脂或灌封方法进行密封。也 称为凸 点陈列载体（PAC）。引脚可超过200，是多引脚 LSI 用的一种封装。 封装本体也可做得比 QFP（四侧引脚扁平封装）小。例如，引脚中心距为1.5mm 的360 引脚 BGA 仅为31mm 见方;而引脚中心距为0.5mm 的304 引脚 QFP 为40mm 见方。而且 BGA 不 用担 心 QFP 那样的引脚变形问题。 该封装是美国 Motorola 公司开发的，首先在便携式电话等设备中被采用，今后在 美国有 可 能在个人计算机中普及。初，BGA 的引脚（凸点）中心距为 1.5mm，引脚数为225。现在 也有 一些 LSI 厂家正在开发500 引脚的 BGA。 BGA 的问题是回流焊后的外观检查。现在尚不清楚是否有效的外观检查方 法。有的认为 ， 由于焊接的中心距较大，连接可以看作是稳定的，只能通过功能检查来处理。 美国 Motorola 公司把用模压树脂密封的封装称为 OMPAC，而把灌封方法密封的封装称为 GPAC（见 OMPAC 和 GPAC）。

　　2、BQFP 封装 （quad flat package with bumper）

　　带缓冲垫的四侧引脚扁平封装。QFP 封装之一，在封装本体的四个角设置突起（缓冲垫） 以 防止在运送过程 中引脚发生弯曲变形。美国半导体厂家主要在微处理器和 ASIC 等电路中 采用 此封装。引脚中心距0.635mm， 引脚数从84 到196 左右（见 QFP）。

　　3、碰焊 PGA 封装 （butt joint pin grid array）

　　表面贴装型 PGA 的别称（见表面贴装型 PGA）。

　　4、C-（ceramic） 封装

　　表示陶瓷封装的记号。例如，CDIP 表示的是陶瓷 DIP。是在实际中经常使用的记号。

　　5、Cerdip 封装

　　用玻璃密封的陶瓷双列直插式封装，用于 ECL RAM，DSP（数字信号处理器）等电路。带有 玻璃窗口的Cerdip

　　用于紫外线擦除型 EPROM 以及内部带有 EPROM 的微机电路等。引脚中 心 距2.54mm，引脚数从8 到42。在 日本，此封装表示为 DIP-G（G 即玻璃密封的意思）。

　　6、Cerquad 封装

　　表面贴装型封装之一，即用下密封的陶瓷 QFP，用于封装 DSP 等的逻辑 LSI 电路。带有窗 口的 Cerquad用 于封装 EPROM 电路。散热性比塑料 QFP 好，在自然空冷条件下可容许1. 5～ 2W 的功率。但封装成本比塑料

　　QFP 高3～5 倍。引脚中心距有1.27mm、0.8mm、0.65mm、 0.5mm、 0.4mm 等多种规格。引脚数从32 到368。

　　带引脚的陶瓷芯片载体，表面贴装型封装之一，引脚从封装的四个侧面引出，呈丁字形 。 带有窗口的用于 封装紫外线擦除型 EPROM 以及带有 EPROM 的微机电路等。此封装也称为 QFJ、QFJ-G（见 QFJ）。

　　7、CLCC 封装 （ceramic leaded chip carrier）

　　带引脚的陶瓷芯片载体，表面贴装型封装之一，引脚从封装的四个侧面引出，呈丁字形。带有窗口的用于封装紫 外线擦除型 EPROM 以及带有 EPROM 的微机电路等。此封装也称为 QFJ、QFJ-G（见 QFJ）。

　　8、COB 封装 （chip on board）

　　板上芯片封装，是裸芯片贴装技术之一，半导体芯片交接贴装在印刷线路板上，芯片与基 板的电气连接用引线缝合方法实现，芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现，并用树脂覆 盖以确保可*性。虽然 COB 是简单的裸芯片贴装技术，但它的封装密度远不如 TAB 和倒片 焊技术。

　　9、DFP（dual flat package）

　　双侧引脚扁平封装。是 SOP 的别称（见 SOP）。以前曾有此称法，现在已基本上不用。

　　10、DIC（dual in-line ceramic package）

　　陶瓷 DIP（含玻璃密封）的别称（见 DIP）。

　　11、DIL（dual in-line） DIP 的别称（见 DIP）。欧洲半导体厂家多用此名称。

　　12、DIP（dual in-line package） 双列直插式封装。

　　插装型封装之一，引脚从封装两侧引出，封装材料有塑料和陶瓷两种。 DIP 是普及的插装型封装，应用范围包括标准逻辑 IC，存贮器 LSI，微机电路等。

　　引脚中心距2.54mm，引脚数从6 到64。封装宽度通常为15.2mm。有的把宽度为7.52mm 和10.16mm 的封 装分别称为 skinny DIP 和 slim DIP（窄体型 DIP）。但多数情况下并不加区分，只简单地统称为 DIP。另外，用低熔点玻璃密封的陶瓷 DIP 也称为 cerdip（见 cerdip）。

　　13、DSO（dual small out-lint）

　　双侧引脚小外形封装。SOP 的别称（见 SOP）。部分半导体厂家采用此名称。

　　14、DICP（dual tape carrier package）

　　双侧引脚带载封装。TCP（带载封装）之一。引脚制作在绝缘带上并从封装两侧引出。由于利用的是 TAB（自 动带载焊接）技术，封装外形非常薄。常用于液晶显示驱动 LSI，但多数为定制品。另外，0.5mm 厚的存储器 LSI簿形封装正处于开发阶段。在日本，按照 EIAJ（日本电子机械工业）会标准规定，将 DICP 命名为DTP。

　　15、DIP（dual tape carrier package）

　　同上。日本电子机械工业会标准对 DTCP 的命名（见 DTCP）。

　　16、FP（flat package）

　　扁平封装。表面贴装型封装之一。QFP 或 SOP（见 QFP 和 SOP）的别称。部分半导体厂家采用此名称。

　　17、Flip-chip

　　倒焊芯片。裸芯片封装技术之一，在 LSI 芯片的电极区制作好金属凸点，然后把金属凸点与印刷基板上 的电极区进行压焊连接。封装的占有面积基本上与芯片尺寸相同。是所有封装技术中体积、薄的一种。

　　但如果基板的热膨胀系数与 LSI 芯片不同，就会在接合处产生反应，从而影响连接的可靠性。因此必须用树脂来加固 LSI 芯片，并使用热膨胀系数基本相同的基板材料。其中SiS 756北桥芯片采用的Flip-chip封装，全面支持AMD Athlon 64/FX中央处理器。支持PCI Express X16接口，提供显卡8GB/s双向传输带宽。支持HyperTransport Technology，2000MT/s MHz的传输带 宽。内建矽统科技Advanced HyperStreaming Technology，MuTIOL 1G Technology。

　　18、FQFP（fine pitch quad flat package）

　　小引脚中心距 QFP。通常指引脚中心距小于0.65mm 的 QFP（见 QFP）。部分导导体厂家采用此名称。塑 料四边引出扁平封装 PQFP（PlasTIc Quad Flat Package）PQFP 的封装形式为普遍。其芯片引脚之间距离很小，引脚很细，很多大规模或超大集成电路都采用这 种封装形式，引脚数量一般都在100个以上。Intel 系列 CPU 中80286、80386和某些486主板芯片采用这种封装形式。 此种封装形式的芯片必须采用 SMT 技术（表面安装设备）将芯片与电路板焊接起来。采用 SMT 技术安装的芯片 不必在电路板上打孔，一般在电路板表面上有设计好的相应引脚的焊点。将芯片各脚对准相应的焊点，即可实现 与主板的焊接。用这种方法焊上去的芯片，如果不用专用工具是很难拆卸下来的。SMT 技术也被广泛的使用在芯 片焊接领域，此后很多的封装技术都需要使用 SMT 焊接。

　　以下是一颗 AMD 的 QFP 封装的286处理器芯片。0.5mm 焊区中心距，208根 I/O 引脚，外形尺寸28&TImes;28mm， 芯片尺寸10&TImes;10mm，则芯片面积/封装面积=10×10/28×28=1:7.8，由此可见 QFP 比 DIP 的封装尺寸大大减小了。

　　19、PQFP 封装的主板声卡芯片 19、CPAC（globe top pad array carrier）

　　美国 Motorola 公司对 BGA 的别称（见 BGA）。

　　20、CQFP 軍用晶片陶瓷平版封裝 （Ceramic Quad Flat-pack Package）

　　右邊這顆晶片為一種軍用晶片封裝（CQFP），這是封裝還沒被放入晶體以前的樣子。這種封裝在軍用品以及航太工 業用晶片才有機會見到。晶片槽旁邊有厚厚的黃金隔層（有高起來，照片上不明顯）用來防止輻射及其他干擾。 外圍有螺絲孔可以將晶片牢牢固定在主機板上。而有趣的就是四周的鍍金針腳，這種設計可以大大減少晶片封裝的厚度並提供極佳的散熱。

　　21、H-（with heat sink）

　　表示带散热器的标记。例如，HSOP 表示带散热器的 SOP。

　　22、Pin Grid Array（Surface Mount Type）

　　表面贴装型 PGA。通常 PGA 为插装型封装，引脚长约3.4mm。表面贴装型 PGA 在封装的 底面有陈列状的引脚，其长度从1.5mm 到2.0mm。贴装采用与印刷基板碰焊的方法，因而也称 为碰焊 PGA。因为引脚中心距只有1.27mm，比插装型 PGA 小一半，所以封装本体可制作得不 怎么大，而引脚数比插装型多（250～528），是大规模逻辑 LSI 用的封装。封装的基材有多层陶瓷基板和玻璃环氧树脂印刷基数。以多层陶瓷基材制作封装已经实用化。

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　　23、JLCC 封装（J-leaded chip carrier）

　　J 形引脚芯片载体。指带窗口 CLCC 和带窗口的陶瓷 QFJ 的别称（见 CLCC 和 QFJ）。部分半导体厂家 采用的名称。

　　24、LCC 封装（Leadless chip carrier）

　　无引脚芯片载体。指陶瓷基板的四个侧面只有电极接触而无引脚的表面贴装型封装。是高速和高频 IC 用 封装，也称为陶瓷 QFN 或 QFN-C（见 QFN）。

　　25、LGA 封装（land grid array）

　　触点陈列封装。即在底面制作有阵列状态坦电极触点的封装。装配时插入插座即可。现已实用的有227 触 点（1.27mm 中心距）和447 触点（2.54mm 中心距）的陶瓷 LGA，应用于高速逻辑 LSI 电路。

　　LGA 与 QFP 相比，能够以比较小的封装容纳更多的输入输出引脚。另外，由于引线的阻抗小，对于高速 LSI 是很适用的。但由于插座制作复杂，成本高，现在基本上不怎么使用。预计今后对其需求会有所增加。

　　26、AMD 的2.66GHz 双的 Opteron F 的 Santa Rosa 平台 26、LOC 封装（lead on chip）

　　芯片上引线封装。LSI 封装技术之一，引线框架的前端处于芯片上方的一种结构，芯片的中心附近制作 有凸焊点，用引线缝合进行电气连接。与原来把引线框架布置在芯片侧面附近的结构相比，在相同大小的封装中容纳的芯片达1mm 左右宽度。

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　　27、LQFP 封装（low profile quad flat package）

　　薄型 QFP。指封装本体厚度为1.4mm 的 QFP，是日本电子机械工业会根据制定的新 QFP外形规格所用的名称。

　　28、L-QUAD 封装

　　陶瓷 QFP 之一。封装基板用氮化铝，基导热率比氧化铝高7～8 倍，具有较好的散热性。 封装的框架用氧化铝，芯片用灌封法密封，从而抑制了成本。是为逻辑 LSI 开发的一种封装，在自然空冷条件下可容许 W3的功率。现已开发出了208 引脚（0.5mm 中心距）和160 引脚（0.65mm 中心距）的 LSI 逻辑用封

　　装，并于1993 年10 月开始投入批量生产。

　　29、MCM封装（multi-chip module）

　　多芯片组件。将多块半导体裸芯片组装在一块布线基板上的一种封装。

　　根据基板材料可分为MCM-L，MCM-C 和MCM-D 三大类。

　　MCM-L 是使用通常的玻璃环氧树脂多层印刷基板的组件。布线密度不怎么高，成本较低。

　　MCM-C 是用厚膜技术形成多层布线，以陶瓷（氧化铝或玻璃陶瓷）作为基板的组件，与使用多层陶瓷基板的厚膜混合IC 类似。两者无明显差别。布线密度高于MCM-L。

　　MCM-D 是用薄膜技术形成多层布线，以陶瓷（氧化铝或氮化铝）或Si、Al 作为基板的组件。布线密谋在三种组件中是的，但成本也高。

　　30、MFP 封装（ mini flat package）

　　小形扁平封装。塑料 SOP 或 SSOP 的别称（见 SOP 和 SSOP）。部分半导体厂家采用的名称。

　　31、MQFP 封装 （metric quad flat package）

　　按照 JEDEC（美国联合电子设备委员会）标准对 QFP 进行的一种分类。指引脚中心距为0.65mm、本体厚度 为3.8mm～2.0mm 的标准 QFP（见 QFP）。

　　32、MQUAD 封装 （metal quad）

　　美国 Olin 公司开发的一种 QFP 封装。基板与封盖均采用铝材，用粘合剂密封。在自然空冷条件下可 容许2.5W～2.8W 的功率。日本新光电气工业公司于1993 年获得特许开始生产。

　　33、MSP 封装 （mini square package）

　　QFI 的别称（见 QFI），在开发初期多称为 MSP。QFI 是日本电子机械工业会规定的名称。

　　34、OPMAC 封装 （over molded pad array carrier）

　　模压树脂密封凸点陈列载体。美国 Motorola 公司对模压树脂密封 BGA 采用的名称（见 BGA）。

　　35、P-（plastic） 封装

　　表示塑料封装的记号。如 PDIP 表示塑料 DIP。

　　36、PAC 封装 （pad array carrier）

　　凸点陈列载体，BGA 的别称（见 BGA）。

　　37、PCLP（printed circuit board leadless package）

　　印刷电路板无引线封装。日本富士通公司对塑料 QFN（塑料 LCC）采用的名称（见 QFN）。引脚中心距有

　　0.55mm 和0.4mm 两种规格。目前正处于开发阶段。

　　38、PFPF（plastic flat package）

　　塑料扁平封装。塑料 QFP 的别称（见 QFP）。部分 LSI 厂家采用的名称。

　　39、PGA（pin grid array）

　　陈列引脚封装。插装型封装之一，其底面的垂直引脚呈陈列状排列。封装基材基本上都采用多层陶瓷基 板。在未专门表示出材料名称的情况下，多数为陶瓷 PGA，用于高速大规模逻辑 LSI 电路。成本较高。引脚中心 距通常为2.54mm，引脚数从64 到447 左右。了为降低成本，封装基材可用玻璃环氧树脂印刷基板代替。也有64～

　　256 引脚的塑料 PGA。另外，还有一种引脚中心距为1.27mm 的短引脚表面贴装型 PGA（碰焊 PGA）。（见表面贴

　　装型 PGA）。

　　40、Piggy Back

　　驮载封装。指配有插座的陶瓷封装，形关与 DIP、QFP、QFN 相似。在开发带有微机的设备时用于评 价程序确认操作。例如，将 EPROM 插入插座进行调试。这种封装基本上都是定制品，市场上不怎么流通。

　　什么是芯片组：

　　芯片组（Chipset）是构成主板电路的。一定意义上讲，它决定了主板的级别和档次。它就是“南桥”和“北桥”的统称，就是把以前复杂的电路和元件限度地集成在几颗芯片内的芯片组。芯片组是整个身体的神经，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。芯片组性能的优劣，决定了主板性能的好坏与级别的高低。这是因为目前CPU的型号与种类繁多、功能特点不一，如果芯片组不能与CPU良好地协同工作，将严重地影响计算机的整体性能甚至不能正常工作。

　　芯片组的作用和功能：

　　主板芯片组几乎决定着主板的全部功能。北桥芯片提供对CPU类型和主频的支持、系统高速缓存的支持、主板的系统总线频率、内存管理（内存类型、容量和性能）、显卡插槽规格，ISA/PCI/AGP插槽、ECC纠错等支持；南桥芯片提供了对I/O的支持，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（能源管理）等的支持，以及决定扩展槽的种类与数量、扩展接口的类型和数量；高度集成的芯片组大大的提高了系统芯片的可靠性，减少了故障，降低了生产成本。例如有些纳入3D加速显示（集成显示芯片）、AC‘97声音解码等功能的芯片组还决定着计算机系统的显示性能和音频播放性能等。芯片组的识别这个也非常容易，以Intel440BX芯片组为例，它的北桥芯片是Intel 82443BX芯片，通常在主板上靠近CPU插槽的位置，由于芯片的发热量较高，在这块芯片上装有散热片。南桥芯片在靠近ISA和PCI槽的位置，芯片的名称为Intel 82371EB。其他芯片组的排列位置基本相同。

　　芯片组的“人生赢家”：

　　台式机台式机芯片组要求有强大的性能，良好的兼容性，互换性和扩展性，对性价比要求也，并适度考虑用户在一定时间内的可升级性，扩展能力在三者中。英特尔平台VIA、SiS等几家加起来都只能占有比较小的市场份额，而且主要是在中低端和整合领域。AMD平台AMD也占有很大的市场份额，NVIDIA、VIA、SiS基本退出了主板芯片组市场。

　　但目前为止只有这十家能生产芯片组：

　　到目前为止，能够生产芯片组的厂家：

　　1、Intel（美国英特尔）

　　2、AMD（美国超微半导体）

　　3、NVIDIA（美国英伟达）

　　4、ⅥA（中国台湾威盛）

　　5、SiS（中国台湾矽统科技）

　　6、ULI（中国台湾宇力）

　　7、Ali（中国台湾扬智）

　　8、ServerWorks（美国）

　　9、IBM（美国）

　　10、HP（美国惠普）

　　在为数不多的10家，其中以英特尔和AMD的芯片组为常见。在台式机的英特尔平台上，英特尔自家的芯片组占有的市场份额，而且产品线齐全，高、中、低端以及整合型产品都有，其它的芯片组厂商ⅥA、SIS、ULI以及加入的ATI和NⅥDIA几家加起来都只能占有比较小的市场份额。在AMD平台上，AMD在收购ATI以后，也开始像INTEL一样，走向了自家芯片组配自家CPU的组合，产品越来越多，而且市场份额也越来越大。而曾经AMD平台上的芯片组供应商ⅥA已经在市场上看不到了，原本凭借nForce2、nForce3、nForce4、nForce5系列芯片组打败ⅥA，成为AMD平台的芯片供应商NⅥDIA，也在AMD收购ATI并推出自有的6、7、8、9、A、E系列芯片组后，完全退出了芯片组市场。AMD自身在6系列芯片组的基础上，发出了具有里程碑意义的7系列组芯片组，不但牢牢站稳了AMD平台芯片组销售量的宝座，也通过强大的780G（次，同时代集成显卡击败低端独立显卡）集成芯片组打了英特尔个措手不及，一扫前段时间被酷睿2压着打的局面。而SIS与ULI依旧是扮演配角，主要也是在中、低端和整合领域。笔记本方面，英特尔平台具有的优势，所以英特尔自家的笔记本芯片组也占据了的市场份额，其它厂家都只能扮演配角以及为市场份额较小的AMD平台设计产品。服务器/工作站方面，英特尔平台更是的优势地位，英特尔自家的服务器/工作站芯片组产品占据着大多数的市场份额，但在基于英特尔架构的高端多路服务器领域方面，IBM和HP却具有的优势，例如IBM的XA32以及HP的F8都是非常的高端多路服务器芯片组产品，只不过都是只应用在该公司的服务器产品上而名声不是太大罢了；而AMD服务器/工作站平台由于市场份额较小，主要都是采用AMD自家的芯片组产品。值得注意的是，曾经在基于英特尔架构的服务器/工作站芯片组领域风光无限的ServerWorks在被Broadcom收购之后已经彻底退出了芯片组市场；而ULI也已经被NⅥDIA收购，也极有可能退出芯片组市场。