什么是集成电路?它有何特点?(半导体、集成电路、芯片到底是什么？它们有什么联系和区别呢？) - 上海国际电力元件

2023上海国际电力元件、可再生能源管理展览会将行于8月29日至8月31日在上海新国际博览中心举行，邀您关注今日上海电子展新资讯：

日常生活中常常听到半导体、芯片、集成电路，但是你一定不清楚它们到底有什么区别和联系。

定义

半导体：顾名思义，在常温下导电性既不像导体那样导电性很好，也不像绝缘体那样导电性那么差，就是介于二者之间。常见的有硅、锗、砷化镓。

半导体主要由四个组成部分组成：集成电路、光电器件、分立器件、传感器。同时形成了三代产品。

第一代：以硅、锗为代表

从1954年5月第一颗硅晶体管到今天的微处理器，已有近70年的历史。硅引领了半导体行业的迅速发展，其技术成熟、性价比高，被广泛地应用在集成电路领域。

我国在2000年后，才开始大力发展半导体行业。中兴、华为事件之后，彻底转变了思路，开始走上自主研发之路。

第二代：以砷化镓（GaAs）、锑化铟（InSb）、磷化铟（InP）为主

砷化镓具有高频、高温、低温性能好、噪声小、抗辐射能力强等优点。

锑化铟制造的晶体管具有相对较高的电子迁移率，运算速度将提升50%，消耗功率也将明显下降。

磷化铟具有饱和电子漂移速度高、抗辐射能力强、导热性好、光电转换效率高、禁带宽度高等诸多优点。

砷化镓磷化铟可以制作集成电路衬底、红外探测器、光通信的关键器件等。而磷化铟比砷化镓优势更强，可以开展光纤及移动通信的新产业，同时可以推动卫星通信业向更高频段发展。

第三代：以氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）、氧化锌(ZnO)、金刚石为代表

第三代半导体普遍拥有高击穿电场、高饱和电子速度、高热导率、高电子密度、高迁移率、可承受大功率等特点。

这个特点，使其可以用在5G、光伏、新能源汽车、快充等多个领域。

第三代半导体兴起于本世纪，各国的研究水平相差不远，我国处于相对领先地位，如果持续地加大研发投入，或可弯道超车。

集成电路就是把电路小型化的方式，英文名字是integrated circuit，简称IC。这种方式主要应用在半导体设备上，也包括一小部分被动组件。

其主要是利用光刻、刻蚀技术将晶体管、微型电容、电阻、电感及线路布局在一小块晶圆上，最后进行封装。

集成电路按产品种类分为四大类：微处理器，存储器，逻辑器件，模拟器件。按照电路属性分：模拟集成电路、数字集成电路和混合信号集成电路。

芯片：又称微电路、微芯片、集成电路，是指内含集成电路的硅片，体积很小，常常是手机、电脑等电子设备的一部分。

可以说芯片是集成电路的载体，也是集成电路的主要表现方式。在谈起CPU、GPU、存储器时，我们常把集成电路称作芯片。

集成电路和芯片的区别

1、二者表达侧重点不同。

集成电路侧重于电子电路，是底层布局，而且范围更加广泛。

我们将几个二极管、三极管、电容、电阻混连在一起，就是集成电路。这个电路可以是模拟信号转换，或者具有放大器功能，也或者是逻辑电路。

芯片更为直观，就是我们看到的指甲块大小的、长着几个小脚、正方形或者长方形的物体。

芯片更侧重功能，比如：CPU用来信息处理、程序运行；GPU主要是图片渲染；存储器顾名思义，就是用来存储数据的。

2、制作方式不同

芯片制造的原材料是晶圆（硅、砷化镓），然后光刻、掺杂、封装、测试，才能完成芯片的制作。

芯片制造必须要使用到光刻机、刻蚀机等先进的设备。

集成电路所使用的原材料和工艺更加广泛，它只要将完整的电路（包含晶体管、电阻、电容和电感等元件）微缩，通过布线连在一起，制作在半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内。

对于集成电路来说，光刻机、刻蚀机并不是必需品。

3、封装不同

芯片的封装最常见的是DIP封装，也叫双列直插式封装技术，双入线封装。这种封装的引脚数量一般不超过100，间距为2.54毫米。

集成电路被放入保护性封装中，以便于处理和组装到印刷电路板上，并保护设备免受损坏，存在大量不同类型的包。

简单来说，芯片的封装更加规则，方式也更加集中。而集成电路封装大小、形状不同，方式方法也更多。

4、作用不同

芯片是为了封装更多的电路，这样可以增加单位面积晶体管的数量，从而增强性能，增大功能。

集成电路中所有元件在结构上已组成一个整体，使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。

二者都适用摩尔定律。即：价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。这一定律揭示了信息技术进步的速度。

写到最后

半导体的范围十分庞大，它不仅包含了集成电路、芯片，也包含所有的二极管、三极管、晶体管等。

集成电路的范围要大于芯片。尽管很多时候我们把集成电路称作芯片。

    文章来源：百度

2023上海国际电力元件、可再生能源管理展览会将于2023年8月29日至8月31日在在上海新国际博览中心举行；上海电子展更多资讯，详情请登陆官网 https://pcim.gymf.com.cn