集成電路是一塊半導(dǎo)體材料，其中電子電路的所有部件都完全集成在一起。從技術(shù)上講，集成電路是通過將微量元素圖案擴(kuò)散到半導(dǎo)體襯底(基層)層上的電子電路或設(shè)備。1958年集成電路技術(shù)的發(fā)明以前所未有的方式徹底改變了世界。芯片是集成電路的常用術(shù)語(yǔ)。
1.什么是集成電路
集成電路是一種微型電子器件或元件。用一定的工藝將電路中所需的晶體管、電阻、電容、電感等元器件和布線相互連接起來，制作在一塊或幾塊小的半導(dǎo)體晶片或介質(zhì)基板上，然后將它們封裝在一個(gè)封裝中，已成為具有所需電路功能的微結(jié)構(gòu);所有的元件都被構(gòu)造成一個(gè)整體，使電子元件朝著微型化、低功耗、智能化和高可靠性邁出了一大步。它在電路中用字母“IC”表示。集成電路的發(fā)明者是JackKilby(集成電路基于鍺(Ge))和RobertNoyth(基于硅(Si)的集成電路)。當(dāng)今半導(dǎo)體行業(yè)的大多數(shù)應(yīng)用都是基于硅的集成電路。
集成電路是1950年代末和1960年代發(fā)展起來的一種新型半導(dǎo)體器件。它是通過氧化、光刻、擴(kuò)散、外延、蒸鍍鋁等半導(dǎo)體制造工藝，將形成具有一定功能的電路所需的半導(dǎo)體、電阻、電容等元器件以及它們之間的連接線都集成到一個(gè)小片上硅片，然后焊接封裝在封裝中的電子設(shè)備。其包裝外殼有圓殼式、扁平式或雙列式等多種形式。集成電路技術(shù)包括芯片制造技術(shù)和設(shè)計(jì)技術(shù)，主要體現(xiàn)在加工設(shè)備、加工技術(shù)、封裝測(cè)試、量產(chǎn)和設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力等方面。
圖1 集成電路
2.什么是芯片
芯片又稱微電路、微芯片、集成電路(IC)。指包含集成電路的硅芯片，體積小，常作為計(jì)算機(jī)或其他電子設(shè)備的一部分。芯片(chip)是半導(dǎo)體元器件產(chǎn)品的總稱。它是集成電路(IC)的載體，分為晶片。硅芯片是包含集成電路的非常小的硅片。它是計(jì)算機(jī)或其他電子設(shè)備的一部分。
圖2 芯片
3.集成電路和芯片的不同
3.1作用不同
芯片可以封裝更多的電路。這樣增加了每單位面積容量，可以降低成本和增加功能，見摩爾定律，集成電路中的晶體管數(shù)量，每1.5年增加一倍。
集成電路所有元件在結(jié)構(gòu)上已組成一個(gè)整體，使電子元件向著微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方答面邁進(jìn)了一大步。IC可以在一塊豌豆大小的材料上包含數(shù)十萬個(gè)單獨(dú)的晶體管。使用那么多的真空管會(huì)不切實(shí)際地笨拙且昂貴。集成電路的發(fā)明使信息時(shí)代的技術(shù)變得可行。IC現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，從汽車到烤面包機(jī)再到游樂園游樂設(shè)施。集成電路幾乎用于所有電子設(shè)備，并徹底改變了電子世界。現(xiàn)代計(jì)算機(jī)處理器和微控制器等IC的小尺寸和低成本使計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話和其他數(shù)字家用電器成為現(xiàn)代社會(huì)結(jié)構(gòu)中不可分割的部分。
3.2外形及封裝不同
芯片是一種把電路(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。幾乎所有芯片制造商采用的最常見標(biāo)準(zhǔn)是DIP，即雙列直插式封裝。這定義了一個(gè)矩形封裝，相鄰引腳之間的間距為2.54毫米(0.1英寸)，引腳排之間的間距為0.1英寸的倍數(shù)。因此，0.1"x0.1"間距的標(biāo)準(zhǔn)“網(wǎng)格”可用于在電路板上組裝多個(gè)芯片并使它們保持整齊排列。隨著MSI和LSI芯片的出現(xiàn)，包括許多早期的CPU，稍大的DIP封裝能夠處理多達(dá)40個(gè)引腳的更多數(shù)量，而DIP標(biāo)準(zhǔn)沒有真正改變。
集成電路是一種微型電子器件或部件。集成電路被放入保護(hù)性封裝中，以便于處理和組裝到印刷電路板上，并保護(hù)設(shè)備免受損壞。存在大量不同類型的包。某些封裝類型具有標(biāo)準(zhǔn)化的尺寸和公差，并已在JEDEC和ProElectron等行業(yè)協(xié)會(huì)注冊(cè)。其他類型是可能僅由一兩個(gè)制造商制造的專有名稱。集成電路封裝是測(cè)試和運(yùn)送設(shè)備給客戶之前的最后一個(gè)組裝過程。有時(shí)，專門加工的集成電路管芯被準(zhǔn)備用于直接連接到基板，而無需中間接頭或載體。在倒裝芯片系統(tǒng)中，IC通過焊料凸點(diǎn)連接到基板。在梁式引線技術(shù)中，傳統(tǒng)芯片中用于引線鍵合連接的金屬化焊盤被加厚和延伸，以允許外部連接到電路。使用“裸”芯片的組件有額外的包裝或填充環(huán)氧樹脂以保護(hù)設(shè)備免受潮氣。IC封裝在由具有高導(dǎo)熱性的絕緣材料制成的堅(jiān)固外殼中，電路的接觸端子(引腳)從IC主體伸出。基于引腳配置，可以使用多種類型的IC封裝。雙列直插封裝(DIP)、塑料四方扁平封裝(PQFP)和倒裝芯片球柵陣列(FCBGA)是封裝類型的示例。
3.3制作方式不同
集成電路采用一定的工藝，把一個(gè)電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起，制作在一小塊或幾小塊半導(dǎo)體晶片或介質(zhì)基片上，然后封裝在一個(gè)管殼內(nèi)。而芯片使用單晶硅晶圓(或III-V族，如砷化鎵)用作基層，然后使用光刻、摻雜、CMP等技術(shù)制成MOSFET或BJT等組件，再利用薄膜和CMP技術(shù)制成導(dǎo)線，如此便完成芯片制作。
4.關(guān)于集成電路和芯片的常見問題
4.1集成電路芯片有什么作用?
集成電路(IC)，有時(shí)也稱為芯片或微芯片，是一種半導(dǎo)體晶片，在其上制造了數(shù)千或數(shù)百萬個(gè)微型電阻器、電容器和晶體管。IC可用作放大器、振蕩器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器或微處理器。
4.2集成電路是處理器嗎?
所有的CPU都是IC，并非所有IC都是CPU。這類似于“所有汽車都是機(jī)動(dòng)車輛;并非所有機(jī)動(dòng)車輛都是汽車”。CPU是一個(gè)IC(或多個(gè)IC)，它能夠根據(jù)內(nèi)存中的指令進(jìn)行計(jì)算，因此可以重新編程。
4.3集成電路中的芯片是什么?
集成電路(IC)，也稱為微電子電路、微芯片或芯片，作為單個(gè)單元制造的電子元件組件，其中包含微型化的有源器件(例如晶體管和二極管)和無源器件(例如電容器和電阻器)互連建立在半導(dǎo)體材料(通常是硅)的薄基板上。
4.4集成電路芯片是如何工作的?
集成電路是在由硅制成的晶片上以最小化形式組合的二極管、微處理器和晶體管。晶體管-這些組件用于存儲(chǔ)電壓或電路穩(wěn)定器，它們可用于放大給定信號(hào)并用作數(shù)字電路中的開關(guān)。
結(jié)語(yǔ)
以上就是關(guān)于集成電路和芯片區(qū)別的介紹了，總的來說，集成電路也稱為芯片，因?yàn)槊鍵C的封裝類似于芯片。一組集成電路通常稱為芯片組，而不是IC組。集成電路或IC是當(dāng)今幾乎所有電子設(shè)備中使用的設(shè)備。半導(dǎo)體技術(shù)和制造方法的發(fā)展導(dǎo)致了集成電路的發(fā)明。在IC發(fā)明之前，所有用于計(jì)算任務(wù)的設(shè)備都使用真空管來實(shí)現(xiàn)邏輯門和開關(guān)。真空管本質(zhì)上是相對(duì)較大的高功耗設(shè)備。對(duì)于任何電路，必須手動(dòng)連接分立電路元件。即使對(duì)于最小的計(jì)算任務(wù)，這些因素的影響也導(dǎo)致了相當(dāng)大且昂貴的電子設(shè)備。五年前的計(jì)算機(jī)體積龐大且價(jià)格昂貴，個(gè)人計(jì)算機(jī)更是一個(gè)遙不可及的夢(mèng)想。
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