芯片通識課：一本書讀懂芯片技術

趙秋奇，本科畢業於西安交通大學，研究生畢業於航天771所。曾就職於航天771所、深圳市電子研究所等單位，在國家集成電路設計深圳產業化基地工作近20年，歷任副主任、技術總監等職；完成了多項電子產品和電子系統的硬件、軟件和系統集成項目的設計工作；主持了近20項國家863項目、國家和省市科技計劃項目的實施；發表技術論文和科普文章80餘篇，申請專利20餘項。

目 錄

 

第 1章 芯片的發展歷史 001

1.1　始於意外：半導體技術的非凡發現之旅 002

1.2　電子管和晶體管：奠基現代電子科技的雙星 004

1.3　集成電路的誕生：一個改變世界的發明 007

1.4　光刻工藝：從涅普斯到諾伊斯的天才發明 010

1.5　世界芯片產業發展大事回顧 013

1.6　從軍需到智能手機：芯片技術發展的三次浪潮 046

1.7　從矽谷到世界：全球芯片產業鏈的形成與演變 048

1.8　從手繪到自動化：芯片設計60年的驚人演化 051

1.9　晶圓代工模式改變了芯片產業格局 056

1.10　細分制勝：芯片產業的三次專業化分工 060

1.11　芯片改變世界：讓人類進入信息化和智能化社會 062

1.12　信息爆炸時代的幕後英雄：芯片存儲技術 067

第 2章 初識芯片的樣貌 080

2.1　什麼是集成電路（芯片） 081

2.2　芯片大家族都有哪些成員 084

2.3　什麼是數字電路、模擬電路、數模混合電路 104

2.4　什麼是MCU、CPU、SoC，三者有何區別 109

2.5　什麼是GPU、APU、NPU 116

2.6　什麼是ROM、SRAM、DRAM，存儲器芯片有哪些分類 122

2.7　什麼是Flash芯片，快閃內存有哪些分類 127

2.8　什麼是矽片、矽晶圓、裸片、芯片，它們之間有何關系 129

2.9　芯片製造工藝14 nm是一個什麼尺寸 130

2.10　進入芯片微觀世界，看看芯片到底有多麼精細和復雜 133

2.11　芯片設計和製造到底有多難 136

2.12　芯片裏的“層”是指什麼 141

2.13　一片12英寸的矽晶圓上能生產多少顆芯片 146

2.14　什麼是MEMS芯片 147

2.15　什麼是第三代半導體半導體材料如何分類 150

第3章 瞭解芯片如何設計 157

3.1　芯片產業鏈如何劃分 158

3.2　什麼是芯片設計 160

3.3　EDA軟件是什麼軟件 163

3.4　為什麼說EDA軟件開發很難 165

3.5　全球EDA軟件公司哪家強 167

3.6　芯片行業的IP是什麼 171

3.7　IP公司和IC設計公司有何區別 178

3.8　什麼是MPW，它有什麼作用 179

第4章 瞭解芯片怎樣製造 182

4.1　什麼是芯片製造廠 183

4.2　什麼是光掩膜版 187

4.3　什麼是光刻膠 189

4.4　什麼是光刻工藝、刻蝕工藝，它們的工作過程是怎樣的 190

4.5　芯片製造工藝、製造設備主要有哪些 192

4.6　芯片製造的材料主要有哪些 202

4.7　矽片如何製造 206

4.8　芯片製造的工藝流程是什麼 209

第5章 芯片封裝和測試 219

5.1　什麼是芯片封裝 220

5.2　芯片封裝主要有哪些種類 226

5.3　芯片封裝採用的互連技術主要有哪些 236

5.4　什麼是扇入型封裝和扇出型封裝 241

5.5　什麼是三維封裝（3D封裝） 242

5.6　什麼是晶圓級封裝 244

5.7　什麼是多芯片封裝和模組封裝 247

5.8　什麼是系統級封裝 249

5.9　什麼是芯片測試 250

5.10　芯片測試設備主要包括哪些種類 256

第6章 芯片應用無處不在 265

6.1　芯片如何延伸了人的能力 266

6.2　我們身邊的哪些產品中使用了芯片 271

6.3　國民經濟各行各業中應用芯片的舉例 275

6.4　芯片應用擴大的歷史是淘汰傳統產品的歷史 289

第7章 芯片也是大國重器 293

7.1　為什麼說芯片是信息技術產業的核心 294

7.2　芯片產業如何支撐經濟社會發展 299

7.3　芯片產業如何保障國家安全 302

7.4　如何理解芯片產業的戰略性、基礎性和先導性 304

附錄 306

附錄A 芯片發展史上的重要發明和傑出貢獻人主要有哪些 307

附錄B 中國半導體和集成電路事業的奠基者和領路人主要有哪些 320

附錄C 中國半導體和集成電路事業發展大事回顧 333

附錄D 國家IC基地對我國集成電路產業的貢獻有哪些 345