Distinzione e connessione tra wafer, matrice e chip

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Questo articolo introduce principalmente la distinzione e la connessione tra wafer, die e chip.

Wafer--Piattaforma di materie prime e produzione

I wafer sono il materiale di base per la produzione di semiconduttori e sono generalmente realizzati in silicio (Si) di elevata purezza o altri materiali semiconduttori. La forma del wafer è generalmente un foglio rotondo, lo spessore è generalmente compreso tra poche centinaia di micron e qualche millimetro, e la superficie è stata accuratamente trattata per renderla sufficientemente liscia e dotata di un'ottima struttura cristallina, adatta alla lavorazione di vari dispositivi elettronici.

Analogia: Un wafer può essere paragonato ad una “materia prima” o “carta”, simile alla carta su cui realizziamo un libro, che non è il prodotto finale in sé, ma è la base di tutte le lavorazioni successive.

Morire-un'unità a circuito singolo che è stata segmentata‍

Sul wafer, dopo una serie di processi a semiconduttore (come litografia, drogaggio, incisione), si formeranno un gran numero di strutture di circuiti integrati. Ogni singola unità in queste strutture di circuiti integrati è chiamata die. La matrice si ottiene tagliando il wafer in piccoli pezzi, ciascuno dei quali rappresenta un assemblaggio elettronico completo, solitamente perfettamente funzionante, ma non ancora incapsulato in questa fase.

Metafora: un granello può essere paragonato a "un singolo articolo sulla pagina". È una piccola parte ritagliata dal "libro intero", e ogni "articolo" ha il suo contenuto e la sua funzione, ma non è ancora completo e non ha ancora aggiunto passaggi come copertina, rilegatura, ecc.

Le forme degli stampi sono generalmente rettangolari o quadrate e i requisiti specifici di dimensioni e forma variano a seconda del design del prodotto, dei requisiti funzionali e del processo di produzione. La qualità della matrice influisce direttamente sulla qualità del chip finale, pertanto la matrice deve essere rigorosamente testata e vagliata durante il processo di produzione (ad esempio, KGD: matrice di buona qualità che soddisfa i requisiti funzionali e di affidabilità).

Chip-Il prodotto finito dopoconfezione

Dopo che la fustella è stata tagliata e testata, viene confezionata in un chip completo. Il pacchetto non solo fornisce protezione fisica allo stampo da eventuali danni durante l'uso, ma collega anche il chip ai circuiti esterni tramite pin, pad, ecc. Un chip è il prodotto finale orientato all'utente e al mercato, ed è solo dopo il chip è confezionato in modo che abbia la funzione elettrica effettiva e possa essere utilizzato come parte di un circuito integrato (IC) in una varietà di dispositivi elettronici.

Metafora: un chip è come un libro stampato e rilegato. Ogni articolo (chip) è integrato in un libro completo (die) e ha una copertina e un indice (pacchetto) in modo che il lettore (il sistema) possa utilizzare il contenuto del libro (chip).

Wafer, relazioni die-to-chip

I wafer sono la materia prima per la produzione e, dopo un delicato processo, si formano tanti granelli.

Il die è un'unità separata ritagliata da un wafer e ciascun die può eseguire una funzione specifica in modo indipendente. Spesso necessitano di essere testati per garantire che siano buoni (ad esempio, grani KGD) e che soddisfino i requisiti di prestazioni elettriche e affidabilità.

Il chip è il prodotto finale incapsulato, con un'interfaccia esterna completa per connettersi e funzionare con altri dispositivi elettronici.

La relazione tra questi tre può essere compresa attraverso un processo di lavorazione passo dopo passo: dalla massa della materia prima (wafer), al taglio in piccole unità (die), al confezionamento nel prodotto finale (chip) , ogni passaggio è cruciale e determina la qualità e la funzionalità del chip finale‍