芯片通識課：一本書讀懂芯片技術
趙秋奇
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內 容 提 要
本書以圖文結合的方式介紹了芯片的知識，共7章。第1章介紹了與芯片發明相關的重要技術，包括半導體技術的誕生，晶體管、集成電路、光刻工藝的發明等內容；第2章帶領讀者走進芯片的微觀世界，瞭解芯片復雜和神奇的內部結構，以及芯片的設計和芯片製造技術；第3章講解了芯片的設計過程，包括與芯片設計相關的EDA軟件、IP、MPW等內容；第4章介紹了芯片製造的主要工藝、設備和材料，重點介紹了光刻和刻蝕工藝，以及芯片製造的基本流程；第5章介紹了目前流行的先進封裝形式和芯片測試的方法等；第6章介紹了芯片的各種應用；第7章通過對芯片與經濟安全和信息安全關系的分析，闡述了芯片產業作為戰略性產業的重要性。
本書圖文並茂，講解通俗易懂，適合各行各業的科技人員、芯片行業從業者和政府部門相關人員閱讀，也可以作為廣大中學生、大學生及社會各界芯片愛好者瞭解芯片知識的科普讀物。
作者簡介
赵秋奇，本科毕业于西安交通大学，研究生毕业于航天771所。曾就职于航天771所、深圳市电子研究所等单位，在国家集成电路设计深圳产业化基地工作近20年，历任副主任、技术总监等职；完成了多项电子产品和电子系统的硬件、软件和系统集成项目的设计工作；主持了近20项国家863项目、国家和省市科技计划项目的实施；发表技术论文和科普文章80余篇，申请专利20余项。
目錄大綱
目 錄
第 1章 芯片的發展歷史 001
1.1 始於意外：半導體技術的非凡發現之旅 002
1.2 電子管和晶體管：奠基現代電子科技的雙星 004
1.3 集成電路的誕生：一個改變世界的發明 007
1.4 光刻工藝：從涅普斯到諾伊斯的天才發明 010
1.5 世界芯片產業發展大事回顧 013
1.6 從軍需到智能手機：芯片技術發展的三次浪潮 046
1.7 從硅谷到世界：全球芯片產業鏈的形成與演變 048
1.8 從手繪到自動化：芯片設計60年的驚人演化 051
1.9 晶圓代工模式改變了芯片產業格局 056
1.10 細分制勝：芯片產業的三次專業化分工 060
1.11 芯片改變世界：讓人類進入信息化和智能化社會 062
1.12 信息爆炸時代的幕後英雄：芯片存儲技術 067
第 2章 初識芯片的樣貌 080
2.1 什麽是集成電路（芯片） 081
2.2 芯片大家族都有哪些成員 084
2.3 什麽是數字電路、模擬電路、數模混合電路 104
2.4 什麽是MCU、CPU、SoC，三者有何區別 109
2.5 什麽是GPU、APU、NPU 116
2.6 什麽是ROM、SRAM、DRAM，存儲器芯片有哪些分類 122
2.7 什麽是Flash芯片，快閃內存有哪些分類 127
2.8 什麽是硅片、硅晶圓、裸片、芯片，它們之間有何關系 129
2.9 芯片製造工藝14 nm是一個什麽尺寸 130
2.10 進入芯片微觀世界，看看芯片到底有多麽精細和復雜 133
2.11 芯片設計和製造到底有多難 136
2.12 芯片里的“層”是指什麽 141
2.13 一片12英寸的硅晶圓上能生產多少顆芯片 146
2.14 什麽是MEMS芯片 147
2.15 什麽是第三代半導體半導體材料如何分類 150
第3章 瞭解芯片如何設計 157
3.1 芯片產業鏈如何劃分 158
3.2 什麽是芯片設計 160
3.3 EDA軟件是什麽軟件 163
3.4 為什麽說EDA軟件開發很難 165
3.5 全球EDA軟件公司哪家強 167
3.6 芯片行業的IP是什麽 171
3.7 IP公司和IC設計公司有何區別 178
3.8 什麽是MPW，它有什麽作用 179
第4章 瞭解芯片怎樣製造 182
4.1 什麽是芯片製造廠 183
4.2 什麽是光掩膜版 187
4.3 什麽是光刻膠 189
4.4 什麽是光刻工藝、刻蝕工藝，它們的工作過程是怎樣的 190
4.5 芯片製造工藝、製造設備主要有哪些 192
4.6 芯片製造的材料主要有哪些 202
4.7 硅片如何製造 206
4.8 芯片製造的工藝流程是什麽 209
第5章 芯片封裝和測試 219
5.1 什麽是芯片封裝 220
5.2 芯片封裝主要有哪些種類 226
5.3 芯片封裝採用的互連技術主要有哪些 236
5.4 什麽是扇入型封裝和扇出型封裝 241
5.5 什麽是三維封裝（3D封裝） 242
5.6 什麽是晶圓級封裝 244
5.7 什麽是多芯片封裝和模組封裝 247
5.8 什麽是系統級封裝 249
5.9 什麽是芯片測試 250
5.10 芯片測試設備主要包括哪些種類 256
第6章 芯片應用無處不在 265
6.1 芯片如何延伸了人的能力 266
6.2 我們身邊的哪些產品中使用了芯片 271
6.3 國民經濟各行各業中應用芯片的舉例 275
6.4 芯片應用擴大的歷史是淘汰傳統產品的歷史 289
第7章 芯片也是大國重器 293
7.1 為什麽說芯片是信息技術產業的核心 294
7.2 芯片產業如何支撐經濟社會發展 299
7.3 芯片產業如何保障國家安全 302
7.4 如何理解芯片產業的戰略性、基礎性和先導性 304
附錄 306
附錄A 芯片發展史上的重要發明和傑出貢獻人主要有哪些 307
附錄B 中國半導體和集成電路事業的奠基者和領路人主要有哪些 320
附錄C 中國半導體和集成電路事業發展大事回顧 333
附錄D 國家IC基地對我國集成電路產業的貢獻有哪些 345
