集成电路作为信息产业的基础和核心,是关系国民经济和社会发展全局的基础性、先导性和战略性产业。随着产业分工不断细化,集成电路产业链通常由芯片设计制造、芯片产品分销以及终端电子产品设计制造等环节组成。

 

(1)芯片设计

芯片设计是芯片的研发过程,具体来说,是通过系统设计和电路设计,将设定的芯片规格形成设计版图的过程。设计版图是一款芯片产品的最初形态,决定了芯片的性能、73 功能和成本,因此在芯片的生产过程中处于至关重要的地位,是集成电路设计企业技术水平的体现。设计版图完成后进行光罩制作,形成模版,光罩成功则表明芯片设计成功,可以进入晶圆生产环节。

 

(2)晶圆生产

晶圆生产过程是利用晶圆裸片,将光罩上的电路图形信息大批量复制到晶圆裸片上,在晶圆裸片上形成电路的过程,即晶圆的量产。晶圆生产后通常要进行晶圆测试,检测晶圆的电路功能和性能,将不合格的晶粒标识出来。

 

(3)芯片封装

芯片封装是将生产出来的合格晶圆进行切割、焊线、塑封,使芯片电路与外部器件实现电气连接,并为芯片提供机械物理保护的工艺过程。针对指纹识别芯片的技术特点和要求,在此环节对指纹识别芯片需要进行晶圆级封装:晶圆级封装是对未切割的晶圆上每颗 IC 进行过孔、重布线、生成焊盘和植上可焊接锡球等动作,实现芯片 3D 堆叠或封装最小化。

 

(4)芯片测试

芯片测试是指利用集成电路设计企业提供的测试工具,对封装完毕的芯片进行功能和性能测试。测试合格后,即形成可供整机产品使用的芯片产品。

 

上述过程是芯片生产的一般流程,不同的集成电路设计企业,或者针对不同的芯片产品,在生产流程上可能存在一定差异。例如,在晶圆生产的良率有充分保障的情况下,集成电路设计企业出于成本的考虑,可以选择在晶圆生产环节后不进行晶圆测试;有的芯片需要在封装后写入软件程序,因此在程序烧录后再对整颗芯片进行测试。