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半导体术语指南

时间:2021-05-28  汽车商务网  

半导体作为技术基石,正逐渐在智能物联网和交通出行领域扮演着越来越重要的角色。一起来了解下神奇材料——半导体的各项术语!

半导体:神奇的材料

半导体是介于导体和绝缘体之间的一种化学物质。作为微芯片,它们会内置在几乎所有的电气系统中,是互联世界的关键技术。

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互联世界关键技术

硅:互联世界原材料

硅(Si)是通往高科技之路的根基。在自然界中,硅就如沙滩上的沙子一样常见。事实上,沙子主要由二氧化硅组成。为了获得芯片生产所需的超纯单晶硅,这就需要以复杂的流程去除沙子中的氧气。1公吨沙子足以制造约3000个直径300毫米的晶圆。

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晶圆生产

晶圆:半导体晶体圆片

在半导体领域,“晶圆”是指由硅等材料制成的圆盘。圆柱形单晶硅棒是由极热的液态硅经过拉制工艺制备而成。其直径在300毫米左右,长可达1米。随后,硅棒切割成圆片,即晶圆基片,厚度不超过1毫米。在长达数月的制造过程中,这些圆盘最终成为半导体芯片。

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晶圆:由硅等材料制成的圆盘

MEMS传感器(微机电系统)

视觉、感觉、嗅觉

MEMS传感器呈矩形或正方形,比针头还小,高度在1至4毫米之间,是互联世界中用途广泛的全能“选手”。MEMS是微机电系统的缩写,在车辆各类应用中有效地充当“感觉器官”,并为控制单元提供重要信息,例如汽车是否在光滑路段打滑。如今,很难想象没有MEMS传感器的消费和娱乐电子产品。举例而言,MEMS传感器支持智能手机拍照更清晰,降低抖动晃动对画质的影响。MEMS传感器主要由MEMS元件和微型电路板上的一块专用集成电路组成,并由保护性外壳覆盖。

专用集成电路(ASICs) 

内置“智能”的芯片

如果说MEMS传感器是互联世界的“感觉器官”,那么专用集成电路就是“大脑”。它们处理MEMS传感器的信息,并触发下一步行动。例如,在精准的时间弹出安全气囊。尽管硅芯片仅有几平方毫米大小,但这些芯片包含复杂的电路,并具备数百万个单独的电子功能。

功率半导体:充满力量

这些特殊半导体组件负责高电流和高电压的控制和切换。为此,它们具有特殊的开关和导电特性。这是因为高电流和高电压会破坏普通的半导体组件。譬如,在电动汽车和混合动力汽车中,功率半导体控制着位于电池和电机之间的电力电子设备中的能量流,以确保尽可能高效地使用电力。

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无尘车间

无尘车间:远不止于干净

半导体是由极其精细的结构组成,约比人类头发细50倍。因此,在半导体生产车间内,必须确保空气中绝对没有粉尘或者其他污染颗粒。即使微乎其微的小颗粒都会破坏半导体组件。因此,生产车间会采取特殊的空气抽取及过滤技术来保持洁净。无尘车间具有不同等级。制作微芯片需要第一等级,即最干净的生产车间。而在工作服的要求上,也需要连体工作服、手套、帽子和口罩。化妆、口红和眼线是被严厉禁止的。

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博世德累斯顿晶圆厂

黄光:非日光

无尘车间采用一种没有紫外线辐射的特殊黄光来进行照明。这样是为了防止表面涂有光刻胶的晶圆被意外曝光。

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