半導(dǎo)體的分類

半導(dǎo)體的分類方式有多種。按照國(guó)際通行的半導(dǎo)體產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)方式可以分為四類：集成電路、分立器件、傳感器和光電子器件，這四類可統(tǒng)稱為半導(dǎo)體元件。

• 集成電路：這是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的核心部分，在整個(gè)半導(dǎo)體銷售額中占據(jù)80%以上的份額。集成電路又可細(xì)分為模擬電路、微處理器、邏輯電路、存儲(chǔ)器四個(gè)領(lǐng)域。模擬電路常見(jiàn)的有集成運(yùn)算放大器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器等；微處理器如MPU，是計(jì)算機(jī)等設(shè)備的核心部件；邏輯電路包含門陣列等；存儲(chǔ)器有DRAM、FLASH等，主要用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

• 分立器件：是具有單獨(dú)功能的電子元件，例如二極管、三極管等。二極管具有單向?qū)щ娦裕捎糜谡?、穩(wěn)壓等電路；三極管可以實(shí)現(xiàn)電流放大、開(kāi)關(guān)控制等功能，在電子電路中廣泛應(yīng)用于信號(hào)放大、邏輯控制等方面。

• 傳感器：主要功能是感知外部世界的信息，如MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）傳感器、指紋芯片、CIS（圖像傳感器）等。MEMS傳感器可以檢測(cè)加速度、壓力等物理量；指紋芯片用于生物識(shí)別，在手機(jī)等設(shè)備的安全解鎖方面有重要應(yīng)用；CIS則廣泛應(yīng)用于相機(jī)、手機(jī)攝像頭等圖像采集設(shè)備中。

• 光電子器件：這類器件與光和電的相互轉(zhuǎn)換有關(guān)，例如發(fā)光二極管（LED）、激光二極管等。LED是一種常用的發(fā)光器件，具有節(jié)能、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于照明、顯示等領(lǐng)域；激光二極管則用于光纖通信、激光加工等需要高能量密度光束的領(lǐng)域。

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按照處理信號(hào)分類，可分為模擬芯片和數(shù)字芯片。模擬芯片處理模擬信號(hào)，產(chǎn)品種類多，如集成運(yùn)算放大器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器等，其單一產(chǎn)品可用于不同客戶和領(lǐng)域，生命周期長(zhǎng)，終端客戶需求穩(wěn)定，周期性弱。數(shù)字芯片處理數(shù)字信號(hào)，是近年來(lái)應(yīng)用最廣、發(fā)展最快的IC品種，可分為通用數(shù)字IC和專用數(shù)字IC。通用數(shù)字IC包括存儲(chǔ)器、微型元件（如微處理器MPU、微控制器MCU、數(shù)字處理器DSP等）、邏輯電路等；專用IC（ASIC）則是為特定用戶或用途設(shè)計(jì)的電路。

按照制造工藝分類，例如時(shí)常聽(tīng)到的14nm芯片、7nm芯片等，這里的7nm、14nm是指芯片內(nèi)部晶體管柵極的最小線寬（柵寬）。一般來(lái)說(shuō)，工藝制程越先進(jìn)，芯片性能越高，但制造成本也高。不同種類芯片在制程最優(yōu)選擇上存在差異，比如數(shù)字芯片對(duì)先進(jìn)制程要求較高，而模擬芯片則不一定。

按照使用功能分類，可分為具有計(jì)算分析功能（類似人體大腦）的主控芯片（如CPU/SOC/FPGA/MCU）和輔助芯片（如主管圖形圖像處理的GPU和主打人工智能計(jì)算的AI芯片）；用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能的芯片（如DRAM、SDRAM、ROM、NAND等）；感知外部世界的傳感器芯片；用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)男酒ㄈ缢{(lán)牙、WIFI、NB - IOT、寬帶、USB接口、以太網(wǎng)接口、HDMI接口、驅(qū)動(dòng)控制等）；提供能源供給功能的電源芯片（如DC - AC、LDO等）。

按照設(shè)計(jì)方式分類，有FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列）和ASIC（專用集成電路）兩大陣營(yíng)。FPGA是通用可編程邏輯芯片，可以通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)各種各樣的數(shù)字電路，具有可重構(gòu)定義芯片功能、靈活性強(qiáng)的特點(diǎn)；ASIC是專用數(shù)字芯片，針對(duì)特定應(yīng)用定制開(kāi)發(fā)，其專用性強(qiáng)，在運(yùn)算性能、量產(chǎn)成本上遠(yuǎn)勝于FPGA，但如果設(shè)計(jì)更新，新一代芯片就要重新設(shè)計(jì)、定模、加工。

半導(dǎo)體概述

半導(dǎo)體是一種導(dǎo)電性介于導(dǎo)體（如金屬）與絕緣體（如石頭）之間的材料。其導(dǎo)電性受多種因素影響，例如溫度、光照以及雜質(zhì)的摻入等。

從原子結(jié)構(gòu)角度來(lái)看，像硅（Si）、鍺（Ge）這樣常見(jiàn)的半導(dǎo)體材料，原子最外層有4個(gè)價(jià)電子。在純凈的半導(dǎo)體中，電子和空穴的數(shù)量相等，此時(shí)稱為本征半導(dǎo)體。但本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電性較差，實(shí)際應(yīng)用中通常需要通過(guò)摻雜來(lái)改變其電學(xué)性質(zhì)。

摻雜是半導(dǎo)體技術(shù)中的關(guān)鍵步驟。如果向硅或鍺中摻入五價(jià)元素（如磷、砷等），就會(huì)形成n型半導(dǎo)體，在這種半導(dǎo)體中，電子是多數(shù)載流子，空穴是少數(shù)載流子，主要靠電子導(dǎo)電。這是因?yàn)槲鍍r(jià)元素?fù)饺牒髸?huì)提供額外的電子。相反，如果摻入三價(jià)元素（如硼、鋁等），則會(huì)形成p型半導(dǎo)體，空穴成為多數(shù)載流子，電子是少數(shù)載流子，主要靠空穴導(dǎo)電，這是由于三價(jià)元素?fù)饺牒髸?huì)產(chǎn)生空穴。

半導(dǎo)體中的電學(xué)性質(zhì)受材料中存在的自由電子和空穴的數(shù)量影響。當(dāng)在半導(dǎo)體兩端施加電場(chǎng)時(shí)，電子和空穴會(huì)在電場(chǎng)作用下定向移動(dòng)，從而形成電流。此外，半導(dǎo)體還具有一些特殊的效應(yīng)，例如光電效應(yīng)，光照在某些半導(dǎo)體材料上時(shí)會(huì)產(chǎn)生電子 - 空穴對(duì)，從而改變其導(dǎo)電性，這一效應(yīng)被廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能電池等光電器件中。

半導(dǎo)體在現(xiàn)代科技和工業(yè)中具有極其重要的地位。它是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心，也是支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和保障國(guó)家安全的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)，其技術(shù)水平和發(fā)展規(guī)模已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和綜合國(guó)力的重要標(biāo)志之一。在集成電路、消費(fèi)電子、通信系統(tǒng)、光伏發(fā)電、照明應(yīng)用、大功率電源轉(zhuǎn)換等眾多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。例如在集成電路領(lǐng)域，數(shù)以億計(jì)的晶體管集成在小小的芯片上，實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的邏輯運(yùn)算和功能控制；在消費(fèi)電子方面，手機(jī)、電腦等設(shè)備中的芯片都是基于半導(dǎo)體技術(shù)制造的；在通信系統(tǒng)中，半導(dǎo)體器件用于信號(hào)的調(diào)制、解調(diào)、放大等操作。

 半導(dǎo)體芯片封裝清洗介紹

合明科技研發(fā)的水基清洗劑配合合適的清洗工藝能為芯片封裝前提供潔凈的界面條件。

水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對(duì)清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會(huì)作為一個(gè)長(zhǎng)期的使用和運(yùn)行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。

污染物有多種，可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環(huán)境中的濕氣，通電后發(fā)生電化學(xué)遷移，形成樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu)體，造成低電阻通路，破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層，在PCB板表層下生長(zhǎng)枝晶。除了離子型和非離子型污染物，還有粒狀污染物，例如焊料球、焊料槽內(nèi)的浮點(diǎn)、灰塵、塵埃等，這些污染物會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)質(zhì)量降低、焊接時(shí)焊點(diǎn)拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。

這么多污染物，到底哪些才是最備受關(guān)注的呢？助焊劑或錫膏普遍應(yīng)用于回流焊和波峰焊工藝中，它們主要由溶劑、潤(rùn)濕劑、樹(shù)脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分，焊后必然存在熱改性生成物，這些物質(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo)，從產(chǎn)品失效情況來(lái)而言，焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)量最主要的影響因素，離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降，松香樹(shù)脂殘留物易吸附灰塵或雜質(zhì)引發(fā)接觸電阻增大，嚴(yán)重者導(dǎo)致開(kāi)路失效，因此焊后必須進(jìn)行嚴(yán)格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。

合明科技運(yùn)用自身原創(chuàng)的產(chǎn)品技術(shù)，滿足芯片封裝工藝制程清洗的高難度技術(shù)要求，打破國(guó)外廠商在行業(yè)中的壟斷地位，為芯片封裝材料全面國(guó)產(chǎn)自主提供強(qiáng)有力的支持。