初学者怎样拆、焊芯片
■【焊功不好】可以使用有铅中温0.4银锡浆。
注意:锡浆涂抹前,板子用热风枪先预热,这样像水的效果就有了,这样就会使锡浆均匀涂抹,从而使芯片各脚位焊接不容易连锡,镊子轻松调整脚位,原装效果就有了。
如果锡浆涂抹多了,容易连锡。
如果脚位有点连锡,用电烙铁带一下锡即可。
①给要拆的器件涂抹无铅无卤助焊油(即芯片手机维修bga助焊膏、无卤白色膏体,融化流动性强,辅助拆、焊各种器件。用焊油针筒在芯片脚上拉一趟焊油即可)。
②给要拆的器件用风枪加热370℃,风速40均匀加热,快速拿下。
③用吸锡带去除器件底盘原装焊锡(用焊枪给吸锡铜箔加热或者用烙铁给吸锡带加热,把残锡粘走)。
④板子预热后(用锡浆即无卤助焊剂代替锡丝来焊芯片)抹少许锡浆(不要抹多了,用焊锡膏锡浆针筒在芯片各个底盘脚上拉一趟锡浆即可,如果锡浆涂抹多了,容易连锡。万一如果芯片脚位有点连锡,用电烙铁带一下锡即可)继续加热370℃、风速40,待加热一下再涂一趟焊油,接着继续加热,此加热过程中调整脚位,化锡会自动带正归位,用热风机吹干,锡浆融锡自动爬锡到焊点,即锡浆聚集在芯片脚即可。
动图加详细解释:让你一下看懂芯片是如何制造出来的
作者:佰思科学 | 沈东旭 邱亚明
芯片可以被称为现代信息产业的粮食,如果没有芯片,所有的信息产品都要停摆。 近来美国对华为的制裁,传说中的对中芯国际的制裁,都是想从根本上阻挡中国信息产业的蓬勃发展之势。
芯片是如此的重要,大家也对芯片行业的发展动态十分的关注。故而很多人也想更清楚地了解,芯片到底是如何制造出来的。本文通过一系列动图向你展示整个芯片的制造流程。芯片的诞生过程,可以分为设计、制造、封测三大步。
设计
芯片的诞生总是从设计开始的。 下面你所看到的,就是芯片的设计图。
芯片设计图
在芯片设计图中,你可以看到很多这样的符号:
晶体三极管
这些都是晶体管的符号。晶体管有三个管脚,上下两个管脚C和E之间可以流过电流,而中间那个B管脚则是一个开关,决定了C和E之间能否有电流通过。看起来就好像下图一样,
晶体管工作示意图
当然,点按开关的小手指头,只不过是一个可爱的模拟;真实的实现,是通过B管脚的电流来控制,直观来说如下图所示,
晶体管的工作原理
我们都知道,在数字化系统中,信息都有0、1来代表,因此晶体管这种开与关的状态天然与0、1状态相切合,自然而然就成了数字电路中最基本的组成部分。换句话说,用一定数量的晶体管,就能实现我们想要的功能;想要得到更多更好的功能,就要增加晶体管数量。假如我们把芯片比做一栋大厦,那么晶体管就是建设这栋大厦的每一块砖。
一开始,晶体管长成这样:
晶体管
是不是感觉有点占地方?于是,人们就想办法把晶体管做小,就出现了集成电路,也就是芯片。 在芯片里,集成了大量的晶体管。对同样面积的芯片来说,每一个晶体管的尺寸越小,能容纳的晶体管数量就越多,芯片功能就越强大。简单来说,晶体管两个管脚之间的距离被定义为线宽,线宽越窄,则晶体管就越小,那么芯片能容纳的晶体管就越多。我们常说某种芯片采用了5纳米或者7纳米的工艺,这里面的5纳米或7纳米指的就是晶体管的线宽。 以华为最新的麒麟1020芯片为例,采用的是台积电5nm工艺,晶体管数量达到了惊人的150亿。
麒麟1020是当前世界上最先进的手机处理器
制造
芯片设计好了,该怎么制造呢?芯片是在一块圆型的高纯度硅片上进行制造的,人们管它叫做晶圆(Wafer)。硅的纯度非常高,用于做芯片的硅能达到11个9的纯度,就是99.999999999%。
晶圆由高纯度的硅制成
晶圆有不同的直径。随着技术的进步,晶圆的直径总是在增加。 大晶圆能生产更多的芯片,更少的浪费,因此能带来更好的制造效率,降低成本。近年来,晶圆的直径从4英寸(100mm)、6英寸(150mm),已经增加到8英寸(200mm)、12(300mm)英寸。未来还会增加到15英寸甚至20英寸。
不同的晶圆尺寸
制造芯片的过程,本质上来说就是在硅材料上实现一个个晶体管的过程。 芯片里面的晶体管可以抽象成下图中的模式:
芯片里的晶体管
在硅晶体的上面,需要有一个二氧化硅绝缘层,再上面还有一个导电硅化合物层(图中红色部分),起到开关的作用。晶体管的电流流动模式如下图所示:
晶体管内的电流流动
整个芯片的制造过程分为很多细小的步骤。首先晶圆要放进加热炉(Furnace)里,炉子的温度有1000℃,目的是将晶圆表面氧化,形成二氧化硅绝缘层。
晶圆被放进加热炉中氧化
然后,在晶圆表面涂上光刻胶,这是为了进行晶圆曝光做准备。
涂光刻胶
至此,所有的准备工作都做完了,下一步就是上光刻机了。在曝光之前,你需要有光掩膜(Mask)。这是一块绘有电路图的玻璃,光刻机就要把上面的电路图投影到晶圆上面去。光掩膜是非常贵的,几十万美元很常见,贵的甚至超过一百万美元。
光掩膜
晶圆曝光的原理很简单,就是光通过掩膜和镜头,投射到晶圆上面去。
晶圆曝光的原理
现在进行晶圆曝光的光源通常是深紫外光(DUV)或者极紫外光(EUV)。光刻机曝光的过程可以看下图:
光刻机进行晶圆曝光
原理虽然简单,但执行曝光操作的光刻机则是超级复杂的机器,号称人类有史以来做过的最复杂的机器。在所有芯片生产步骤里,中国企业与世界先进水平差距最大的就是光刻机;其他领域虽然也有差距但解决起来都比光刻机容易。 换句话说,只要中国的光刻机水平能与世界先进水平看齐,则中国整体芯片生产能力也将达到世界先进水平。光刻机包括了光源,透镜和双工件台三大部分,双工件台相当于放晶圆的架子。 光刻机的内部结构见下图,
光刻机的内部结构
曝光之后,就要把晶圆上不需要的部分去掉,需要的部分保留。下一道工序就叫做蚀刻 ,常用的方法是等离子蚀刻,晶圆在蚀刻机受到等离子体的轰击,不需要的部分就被去除了。
蚀刻机在工作
再下一步就是离子注入,也叫做掺杂 --硅片内需要掺入一些元素以改变硅的导电性能。在离子注入机里,这些元素的带电离子被加速后撞击晶圆,进入硅片内部。
离子注入设备
这个步骤完成之后,一个曝光流程就基本结束了。通常每次曝光制作的只是芯片的一部分,完整的芯片需要多次曝光完成。于是又要重复之前说过的氧化、镀膜、光刻、蚀刻、掺杂等步骤,复杂的芯片要反复操作好几十次,才能最终完成。
封测
对芯片代工厂来说,处理完成的晶圆是这样的。
代工厂加工好的晶圆
再下一步的工作就是送去封测厂,先对晶圆进行切割,就得到了一个个的裸片,die。
切割晶圆
裸片放到合适的包装里 ,再经过检测,就成为芯片了。
芯片常见的封装形式
如果以上解释你看的不过瘾,可以在我们头条主页看一个由佰思科学制作的2分半钟的芯片制作视频!
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