電子部品回路 Bom リスト Mcu TLC7733IDR LMR33630BQRNXRQ1 LM431CIM3/NOPB TMS320F28033PAGT IC チップ

1.チップの設計。

設計の最初のステップ、目標の設定

IC 設計で最も重要なステップは仕様です。これは、必要な部屋とバスルームの数、準拠する必要がある建築基準法を決定し、すべての機能を決定した後で設計を進めるようなものです。そうすることで、その後の修正に余分な時間を費やす必要がなくなります。IC 設計でも同様のプロセスを経て、結果として得られるチップにエラーが発生しないようにする必要があります。

仕様の最初のステップは、IC の目的と性能を決定し、一般的な方向性を設定することです。次のステップは、ワイヤレス カードの IEEE 802.11 など、どのプロトコルを満たす必要があるかを確認することです。満たさない場合、チップは市場の他の製品と互換性がなく、他のデバイスに接続できなくなります。最後のステップは、IC がどのように動作するかを確立し、さまざまな機能をさまざまなユニットに割り当て、さまざまなユニットがどのように相互に接続されるかを確立して、仕様を完成させます。

仕様設計が完了したら、次はチップの詳細設計を行います。このステップは建物の最初の図面に似ており、その後の図面を容易にするために全体の輪郭をスケッチします。IC チップの場合、これはハードウェア記述言語 (HDL) を使用して回路を記述することによって行われます。Verilog や VHDL などの HDL は、プログラミング コードを通じて IC の機能を簡単に表現するために一般的に使用されます。次に、プログラムが正しいかどうかがチェックされ、目的の機能を満たすまで修正されます。

フォトマスクを重ねてチップを積み上げる

まず第一に、IC が複数のフォトマスクを生成し、それぞれに役割を持つ異なる層を持つことが知られています。以下の図は、集積回路の最も基本的なコンポーネントである CMOS を例として使用した、フォトマスクの簡単な例を示しています。CMOSはNMOSとPMOSを組み合わせてCMOSを形成します。

ここで説明する各ステップには特別な知識があり、別個のコースとして教えることができます。たとえば、ハードウェア記述言語を作成するには、プログラミング言語に精通しているだけでなく、論理回路がどのように動作するか、必要なアルゴリズムをプログラムに変換する方法、および合成ソフトウェアがプログラムを論理ゲートに変換する方法についての理解も必要です。

2.ウエハースとは何ですか?

半導体のニュースでは、8 インチ ファブや 12 インチ ファブなどのサイズのファブについて常に言及されますが、ウェーハとは正確には何でしょうか?8 インチのどの部分を指しますか? また、大型ウェーハの製造の難しさは何ですか? 以下は、半導体の最も重要な基盤であるウェーハとは何かについて、段階的に説明します。

ウェーハは、あらゆる種類のコンピュータ チップを製造するための基礎です。チップの製造を、レゴ ブロックで家を建て、層ごとに積み上げて目的の形状 (つまり、さまざまなチップ) を作成することに例えることができます。しかし、しっかりした基礎がなければ、できあがった家は歪んで好みに合わないものになってしまうため、完璧な家を作るためには滑らかな下地が必要です。チップ製造の場合、この基板は次に説明するウェーハになります。

固体材料の中には、単結晶という特別な結晶構造があります。原子が次々と近くに並び、原子の平面を作る性質があります。したがって、単結晶ウェーハを使用してこれらの要件を満たすことができます。しかし、このような材料を製造するには、精製と結晶引き上げという 2 つの主要なステップがあり、その後材料は完成します。