IC芯片有哪些种类 IC芯片的工作原理是什么

Release time:2022-08-23
author:Ameya360
source:网络
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       IC芯片(Integrated Circuit Chip)是将大量的微电子元器件(晶体管、电阻、电容等)形成的集成电路放在一块塑基上,做成一块芯片。IC芯片包含晶圆芯片和封装芯片,相应 IC 芯片生产线由晶圆生产线和封装生产线两部分组成。

IC芯片有哪些种类  IC芯片的工作原理是什么

  一、IC芯片的工作原理

  芯片是一种集成电路,由大量的晶体管构成。不同的芯片有不同的集成规模,大到几亿;小到几十、几百个晶体管。芯片其实就是一块高度集成的电路板也可以叫IC。

  晶体管有两种状态,开和关,用 1、0 来表示。 多个晶体管产生的多个1与0的信号,这些信号被设定成特定的功能(即指令和数据),来表示或处理字母、数字、颜色和图形等。 芯片加电以后,首先产生一个启动指令,来启动芯片,以后就不断接受新指令和数据,来完成功能。

  二、IC芯片有哪些种类

  (一)按功能结构分类

  集成电路按其功能、结构的不同,可以分为模拟集成电路和数字集成电路两大类。

  模拟集成电路用来产生、放大和处理各种模拟信号(指幅度随时间边疆变化的信号。例如半导体收音机的音频信号、录放机的磁带信号等),而数字集成电路用来产生、放大和处理各种数字信号(指在时间上和幅度上离散取值的信号。例如VCD、DVD重放的音频信号和视频信号)。

  基本的模拟集成电路有运算放大器、乘法器、集成稳压器、定时器、信号发生器等。数字集成电路品种很多,小规模集成电路有多种门电路,即与非门、非门、或门等;中规模集成电路有数据选择器、编码译码器、触发器、计数器、寄存器等。大规模或超大规模集成电路有PLD(可编程逻辑器件)和ASIC(专用集成电路)。

  从PLD和ASIC这个角度来讲,元件、器件、电路、系统之间的区别不再是很严格。不仅如此,PLD器件本身只是一个硬件载体,载入不同程序就可以实现不同电路功能。因此,现代的器件已经不是纯硬件了,软件器件和以及相应的软件电子学在现代电子设计中得到了较多的应用,其地位也越来越重要。

  电路元器件种类繁多,随着电子技术和工艺水平的不断提高,大量新的器件不断出现,同一种器件也有多种封装形式,例如:贴片元件在现代电子产品中已随处可见。对于不同的使用环境,同一器件也有不同的工业标准,国内元器件通常有三个标准,即:民用标准、工业标准、军用标准,标准不同,价格也不同。军用标准器件的价格可能是民用标准的十倍、甚至更多。工业标准介于二者之间。

  (二)按制作工艺分类

  集成电路按制作工艺可分为半导体集成电路和薄膜集成电路。

  膜集成电路又分类厚膜集成电路和薄膜集成电路。

  (三)按集成度高低分类

  集成电路按规模大小分为:小规模集成电路(SSI)、中规模集成电路(MSI)、大规模集成电路(LSI)、超大规模集成电路(VLSI)、特大规模集成电路(ULSI)。

  (四)按导电类型不同分类

  集成电路按导电类型可分为双极型集成电路和单极型集成电路。

  双极型集成电路的制作工艺复杂,功耗较大,代表集成电路有TTL、ECL、HTL、LST-TL、STTL等类型。单极型集成电路的制作工艺简单,功耗也较低,易于制成大规模集成电路,代表集成电路有CMOS、NMOS、PMOS等类型。

  (五)按用途分类

  集成电路 按用途可分为电视机用集成电路。音响用集成电路、影碟机用集成电路、录像机用集成电路、电脑(微机)用集成电路、电子琴用集成电路、通信用集成电路、照相机用集成电路、遥控集成电路、语言集成电路、报警器用集成电路及各种专用集成电路。

  电视机用集成电路 包括行、场扫描集成电路、中放集成电路、伴音集成电路、彩色解码集成电路、AV/TV转换集成电路、开关电源集成电路、遥控集成电路、丽音解码集成电路、画中画处理集成电路、微处理器(CPU)集成电路、存储器集成电路等。

  音响用集成电路 包括AM/FM高中频电路、立体声解码电路、音频前置放大电路、音频运算放大集成电路、音频功率放大集成电路、环绕声处理集成电路、电平驱动集成电路、电子音量控制集成电路、延时混响集成电路、电子开关集成电路等。

  影碟机用集成电路 有系统控制集成电路、视频编码集成电路、MPEG解码集成电路、音频信号处理集成电路、音响效果集成电路、RF信号处理集成电路、数字信号处理集成电路、伺服集成电路、电动机驱动集成电路等。

  录像机用集成电路 有系统控制集成电路、伺服集成电路、驱动集成电路、音频处理集成电路、视频处理集成电路。


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从中国香港走出的芯片设备巨头
  1975年某天的中国香港午后,维多利亚港阴云密布,站在岸边的27岁年轻人林师庞眉头紧锁。  几天前,还在美资生产磁环记忆系统的电脑公司担任工程部经理的他是公认的青年才俊。但在遭遇石油危机后,总公司决定关掉中国香港的工厂止血。突然其来的失业,让当时作为两个孩子父亲的他压力大增。  也就是在这一年,一位荷兰企业家踏上了中国香港的土地,寻找有能力的当地人一起开拓业务。  自此,两个本不相识的人有了交集,并终于开创了一段属于中国香港的芯片设备商ASMPT的传奇。  作为半导体设备行业主流阵营中唯一的“中国面孔”,据TechInsights 的全球调查结果,ASMPT 系全球前三的最佳半导体封装设备供应商,排名紧随 Advantest 和 ASML 之后,其先进封装业务中的热压键合(TCB)技术,更是被业内大客户称“光刻机之后第二重要技术”。  在本文中,让我们回顾一下这位ASML的“中国堂弟”,半导体后道设备巨头的辉煌五十年。  源起中国香港,“can-do”精神成就传奇  也许不少人会好奇,这家全球名列前茅的设备公司为何是在中国香港上市,因为这不符合我们对芯片设备行业的普遍理解。但其实你只要深入调研一下就会知道,这主要因为ASMPT实际上是一家生于中国香港,成名于中国香港的封装设备企业。  上世纪七十年代,是半导体一个高速发展的年代,也是产业的一个转型期,特别是封装方面,一个新的契机正在冉冉升级,那就是后道封装正在从手动操作向机器自动化转型;与此同期,包括英特尔、仙童、德州仪器和国半的领先芯片公司,纷纷甭去亚洲国家和地区建设封测厂,并高速发展;再者,过去那些只用自研封装设备的厂商开始转向了第三方供应。  于是,嗅到了机会的荷兰传奇企业家Arthur del Prado与林师庞以5000美元(约2万港元)启动资金创立了ASMPT。据《香港电子工业史》报道,1975年于中国香港成立ASMPT最初其实是一个做代理的小作坊,公司的主要业务就是充当欧美设备和材料的“搬运工”。  ASMPT创始人林师庞  回看当时的产业现状,和现在相差无几,包括设备在内的半导体行业也是欧美日的天下,这固然与这些企业有先发优势有着莫大的关系,例如全球第一个封装设备供应商Kulicke and Soffa(K&S)早在1956年就成立。这就让在ASMPT当“搬运工”的前几年,就积累了不少客户。公司也因应客户的需求,从一开始只买卖海外领先产品,转向给客户小批量生产和定制产品。  随着需求的高涨和东亚半导体的开始腾飞,作为公司创始人兼实际操盘手的林师庞开始思考,如何站在经济体小、本土市场不大且高科技人才短期的中国香港,带领ASMPT继续突围。最终,他做出了ASMPT从代理转向自研的决定。针对1970年代是电子表、计算器大发展年代的特点,林师庞带领团队开发出廉价的AB500手动铝线焊线机迅速进入市场。  在接下来的发展中,林师庞带着ASMPT的团队,一步一个脚印地攀向高峰。ASMPT半自动Wire Bonder AB500(左)和全自动Wire Bonder AB502(右)  1979年,ASMPT做出了两个具有里程碑意义的决策:第一,收购了一处10000平方英尺(约900平方米)的工业地产,以支持其进军引线框架生产领域。第二,从一家美国公司收购了位于中国香港的引线键合机制造业务;1980年,在看到K&S等领先供应商推动封装设备从手动往自动化升级之后,ASMPT开始着手设计自己的自动化设备,并于次年1981年推出了一款转换套件,使手动铝线键合机能够实现半自动化操作;1984年,ASMPT推出了全自动键合机;1985年,ASMPT生产出第一台面向LED制造商的芯片键合机;到20世纪80年代末,引线框架和设备的销售为ASMPT提供了稳定的利润来源。  在ASMPT成长过程中,除了自研以外,如下图所示,收购也是打造公司当前地位的另一个重要路径。  受惠于管理团队的洞察先机和未雨绸缪,ASMPT从成立当年起就盈利,到1989年上市的时候,公司市值高达六亿港元。2002年,公司更是超越K&S,跃居全球第一的封装设备公司供应商。从这些数据看来,ASMPT似乎一帆风顺。但其实在发展过程中,他们也历经挫折,例如手动金线焊接机因为与K&S的同类产品相比有差距导致胎死腹中。  之所以能走到今天,首先与公司在产品线方面广泛布局有着莫大的关系,这种做法也让公司能够抓住更多机会的同时,增加了抵御风险的能力;其次,ASMPT在坚持团队合作之余,还推行开放式沟通,这让公司拥有了及时纠正的能力;除此以外,付出120%的努力、谨遵“can do”和坚持不懈的态度、灵活地为客户服务、持续学习和改变、团队协作和坚决执行力等公司文化,让ASMPT走过了辉煌五十年。  当然,作为一家立足于中国香港的企业,背靠祖国大陆的庞大市场,也是ASMPT成就今日地位的另一个关键。公司也以此为起点,向着基业长青更进一步。  背靠祖国,抵抗国际资本“围剿”  国内市场在改革开放以后的发展速度有目共睹,这也体现在半导体这个领域。乘着地理位置的便利,ASMPT也成为了最早走进国内市场的芯片设备供应商之一。一开始,ASMPT只向国内客户卖产品和设备。后来,在国内改革开放的吸引下,ASMPT也于中国深圳成立深圳先进精密机械制造厂,制造金属零件及组装。  在深圳第一厂初战告捷之后,ASMPT在国内的进度越来越快。1990年,ASMPT加速了深圳沙头角厂房的扩建;2000年,于张江成立了先域微电子技术服务(上海)有限公司,作为ASMPT SEMI在华办事处;2003年,扩展在国内的生产能力,厂房面积达七万平方米,包括在深圳福永之一间全新冲压引线框架厂。除此以外,公司还加强了国内的技术和支持团队的投入。  正是在这些策略的支持下,ASMPT在国内也屡创佳绩。数据显示,今年第二季度,ASMPT销售收入为港币 34.0 亿元(4.36 亿美元),按年+1.8%,按季亦+8.9%。其中,中国的销售收入按年录得增长,占集团总销售收入的百分比增至 36.7%。值得一提的是,ASMPT在国内研发的新一代高端全自动固晶机Machine Pro即将亮相。  但与此同时,一股危险的信息正在向ASMPT靠近:“野蛮人”来了。  2023年3月,另类投资公司 PAG 是已表示有兴趣将这家中国香港上市公司私有化的公司之一,并补充说“PAG 已就潜在交易的融资事宜与多家贷款机构进行了洽谈”。  2024年10 月,初外媒报导,美国私募股权投资公司KKR 传考虑竞购ASMPT,已就私有化ASMPT 提出不具约束力的初步方案。KKR 的收购计划如若成行,将可能使ASMPT 获得更强大的资金支持,加速其技术革新与市场扩展。不过,KKR 的收购意向尚处于早期阶段。  虽然这两单收购最后都告吹了。但从消息看来,资本大鳄对ASMPT还是虎视眈眈。从该公司的产品和营收来看,他们也的确吸引力大增。因为无论是面向现在还是面向未来,ASMPT的产品都能应对自如。  从二季度财报可以看到,ASMPT先进封装(AP)业务持续增长,对2025年上半年集团的总销售收入贡献显著。据介绍。该增长主要由热压焊接(TCB)工具的持续需求所推动。集团在存储器及逻辑应用领域成功取得 TCB 工具的后续订单,继续保持最大的 TCB 安装量,于全球超越 500 台。在面向未来的混合键合和CPO方面,ASMPT也早有准备。  但是,国际资本大鳄的虎视眈眈,正在给ASMPT带来新的风险。因为在当前的全球竞争态势下,领先的海外芯片设备厂商正在放缓甚至断绝国内的投资。而且,在摩尔定律放缓的当下,先进封装的重要性可想而知,这也让ASMPT重要程度与日俱进。  当前全球半导体产业格局加速重构,美国对华技术封锁持续加码,国际资本通过并购、专利壁垒等手段对中国半导体企业实施系统性"围剿"。在这种背景下,国内产业和资本必须清醒认识到:半导体芯片行业本来是由华人用汉字书写的历史,。  但是在种种原因下面对LAM、台积电、英伟达等企业半推半就对我们的技术封锁,与我们渐行渐远的时候,ASMPT这样的中国香港本土企业反而成为破局关键,其战略价值堪比"家门口的石油"在这种场景下,对于国内产业和中资本而言,无论是选择隔岸观火,还是扼腕叹息,最终都不该将把这一家门口的战略资产轻易拱手让人。笔者认为,面对国际资本及其背后操盘手的“围剿”,国内产业和资本绝不能袖手旁观。  产业迁徙,中国接棒  自贝尔实验室在1947年 12 月发明了世界第一个接触型锗三极管以来,半导体产业即将迈入第八十个年头。在这个过程中,半导体产业也完成了从美国到日本、从日本到韩国、从韩国到台湾,再到现在全球目光盯向了中国大陆。回看过去的漫长发展历程,半导体大多数都是一个全球化的产品。  但是,在地缘政治等因素的影响下,半导体越来越成为了筹码,也成为了各国争夺的核心,对于本来底子就很薄的中国来说,挑战日益严峻。尤其是在美国政府频频加码之后,中国半导体全产业链自主和突破,迫在眉睫,特别是在设备。  据华西证券分析,目前中国半导体设备国产化率不足20%,仍处于相对低位,对于光刻、量/检测、涂胶显影、离子注入设备等领域,预估国产化率仍低于10%。于是,过去几年,围绕着国产设备和零部件,国内兴起了一波投资初创企业热潮,国内也的确涌现出了不少初创公司。  单看封装设备方面,本土已经成立了不少围绕着ASMPT深耕几十年产品线做国产替代的企业。但对于整个中国集成电路产业来说,这种重复投资,盲目内卷的做法,并不利于国内产业发展。在我们看来,资本应该聚焦两方面,那就是帮助已经跑出来的企业做大做强;至于新兴企业,则更应该关注那些突破性的新技术。  以ASMPT为例,因为拥有广泛的先进封装设备布局,这家企业能在当前的全球竞争态势下,为本土半导体供应链提供经过验证的可靠支持,例如公司的TCB设备,就能国内的半导体产业链不可或缺的。众所周知,因为人工智能的火热,HBM已经成为风口浪尖。作为一种需要经过多层堆叠的器件,就需要这种做TCB的设备,这正是ASMPT发挥作用的地方。先进的混合键合设备  此外,展望未来,类似AI、HBM等产品将走向混合键合,这就让相应的设备成为了必争之地。ASMPT在这个领域的提前布局,也为中国半导体产业的未来发展,提供了重要支撑。这些产品对于正在希望通过先进封装来弥补前道短期不足的国内芯片产业来说,价值重大。  总而言之,先进封装设备方面,ASMPT绝对可堪大用。在外资虎视眈眈的时候,国内更应该守护好我们这来之不易的成果。  注:文章部分内容来自书籍《Soaring Like Eagles:ASM's High-Tech Journey in Asia》
2025-07-31 14:01 reading:195
美方称中国已有H20等效芯片,中方回应
美国拟限制 AI 芯片向马来西亚、泰国的出口!
  据外媒最新报道:美国政府准备制定一套新的出口管制规则,加强对向马来西亚与泰国出口 NVIDIA 先进 AI GPU的限制。据称,这是为防止这些芯片禁令下被转出口至中国大陆。  据彭博社等外媒报导,在初步草案中,美国商务部计划要求企业在向马、泰两国出口 AI GPU 前,必须取得美国政府的出口许可。目前该计划尚未定案,但将是美方再度加强限制中国取得高效能 AI GPU 的新措施。  由于许多美国科技巨头(如 Oracle)在东南亚多个国家设有资料中心,具体限制范围仍有待厘清。其中一项建议是,仅允许将 AI 芯片出口给在当地设有子公司的美国总部企业,并限制使用范围于这些公司本身。  据报导,这些措施将纳入美国“人工智能扩散规则”人工智能扩散规则(AI Diffusion)的政策中。  先前新加坡正式被列为 NVIDIA 主要营收来源之一,但外界质疑是否有产品在出售新加坡实体后实际流向中国。对此,NVIDIA 否认其 GPU 最终流向中国,强调相关芯片是卖给设于新加坡的实体,但最终用途地点则无从掌握。  外界普遍认为,新加坡已成为高阶 NVIDIA GPU 走私至中国及其他受制裁国家的枢纽。然而,与新加坡不同,马来西亚与泰国并未视为 NVIDIA GPU 走私的主要疑点。  马来西亚未被列为 NVIDIA 主要营收来源,外界对该公司在当地的实际销售额并不清楚。但近几季来,马来西亚已成为大量从台湾进口的运算设备与零组件的主要目的地。此外,该国亦被用来规避美国对中国制商品的进口关税,这可能是美国商务部关切的另一原因。  至于泰国,则被怀疑是 NVIDIA GPU 走私至中国的枢纽之一,但由于缺乏正式资料,目前无法确认情况是否属实。  对于美国这一再次剑指中国的限制措施,外媒评论指出:美国在AI领域对中国的限制措施是步步升级,这却也是进一步激发了中国在这一领域突破的决心。而最近与中国GPU产业紧密推进的消息是,中国两大新创GPU厂商摩尔线程、沐曦即将展开在A股的IPO。而据知情人士指出:这两家厂商的IPO都是基于中国官方的政策指令。而此外,另外三家GPU公司天数智芯、壁仞科技、以及燧原科技也将计划在港股上市。
2025-07-07 13:57 reading:747
美国芯片,35%的税收减免!
  美国参议院于周二 (7月1日) 通过了一项全面的税收法案,此前设定为25%的半导体设施税收抵免率已从25%扩大至35%。该法案将降低半导体制造商在美国建厂的成本,为芯片制造商带来利益,并增强美国在国内扩张该产业的努力。  英特尔、台积电和美光科技等公司如果在现有的2026年截止日期之前动工兴建新工厂,将有资格获得35%的投资税收抵免。这一比例比现有的25%有所提升,也高于提案草案中设想的30%。  这项半导体制造条款被纳入一份近900页的法案,该法案代表了美国总统唐纳德·特朗普经济议程的核心。众议院议员目前已准备好审议该法案,目标是在7月4日之前将其提交给特朗普签署。  增加税收抵免额度将增强《2022年芯片与科学法案》规定的一项关键激励措施。该法案是美国总统乔·拜登签署的一项跨党派法案。该计划还包括390亿美元的拨款和高达750亿美元的制造业项目贷款,旨在在数十年来生产转移到亚洲之后,提振美国半导体产业。  这项税收抵免没有上限,其成本很可能已经高于其他形式的补贴——这取决于《芯片法案》刺激的投资规模。几乎在所有情况下,这项税收抵免都将占到任何一家公司(包括那些未获得拨款的公司)获得激励的最大份额。该拨款计划的主要受益者包括英特尔、台积电、美光科技和三星电子。  特朗普今年早些时候呼吁废除《芯片法案》,但两党议员都不愿取消这些补贴,因为这些补贴为各自选区提供了高薪工作,而芯片行业被视为对国家安全至关重要。与此同时,美国商务部继续实施这项拨款计划,同时敦促加大投资力度,并修改了耗时数月谈判的奖励条款。  到目前为止,特朗普政府已获得台积电、美光科技和格芯科技承诺的投资增加,白宫将此视为特朗普政策奏效的证据。但这些投资中,没有一项涵盖已最终确定或提议的《芯片法案》拨款之外的额外拨款。  不过,公司在项目上的支出增加很可能意味着政府以税收抵免的形式损失更多的收入,如果参议院法案成为法律,这个数字还将继续增加。  明年年底前开工建设项目的公司可以继续申请该日期之后的持续建设补贴。这项政策旨在促进项目开工,同时也承认芯片工厂的建设需要数年时间。
2025-07-03 13:52 reading:388
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