晶圓（wafer）/晶粒（die）/芯片（chip）之間的區別和聯系

老虎說芯|Tiger Chip|

2024-11-21 10:19:21 724

1. 晶圓（Wafer）——原材料和生產平臺

晶圓是半導體制造的基礎材料，通常由高純度的硅（Si）或其他半導體材料制成。晶圓的形狀一般是圓形的薄片，厚度一般在幾百微米到幾毫米之間，表面經過精密的處理，使其足夠光滑，并具備優良的晶體結構，適合進行各種電子器件的加工。

比喻：可以把晶圓比作“原材料”或“紙張”，類似于我們制造一本書的紙張，它本身并不是最終產品，但它是所有后續工藝的基礎。

2. 晶粒（Die）——分割后的單個電路單元

在晶圓上，經過一系列的半導體工藝（如光刻、摻雜、蝕刻等），會形成大量的集成電路結構。這些集成電路結構中的每一個獨立單元稱為晶粒（Die）。晶粒是通過將晶圓切割成多個小塊而得到的，每個晶粒代表一個完整的電子組件，通常具備完整的功能，但在此階段它還未進行封裝。

比喻：可以把晶粒比作“書頁上的單篇文章”。它是從“整本書”中剪裁出來的每一小部分，每個“文章”都有獨立的內容和功能，但它還不完整，尚未加入封面、裝訂等步驟。

晶粒的外形通常為矩形或正方形，尺寸和形狀的具體要求會根據產品的設計、功能需求和制造工藝的不同而有所差異。晶粒的質量直接影響最終芯片的質量，因此，晶粒在生產過程中需要經過嚴格的測試和篩選（例如，KGD：已知良品晶粒，符合功能和可靠性要求）。

3. 芯片（Chip）——封裝后的成品

晶粒經過切割和測試后，會被封裝成完整的芯片（Chip）。封裝不僅為晶粒提供物理保護，防止其在使用過程中受到損壞，還通過引腳、焊盤等方式將芯片與外部電路連接起來。芯片是最終面向用戶和市場的產品，完成封裝后的芯片才具備實際的電氣功能，能夠作為集成電路（IC）的一部分，應用于各種電子設備中。

比喻：芯片就像是一本已經印刷、裝訂好的書。每一篇文章（晶粒）都被整合成一個完整的圖書（芯片），并且有封面和目錄（封裝），使得讀者（系統）可以使用這本書（芯片）的內容。

4. 晶圓、晶粒與芯片的關系

晶圓是生產的原材料，經過精細工藝后會形成許多個晶粒。

晶粒是在晶圓上切割出來的獨立單元，每個晶粒可以獨立完成指定的功能。它們通常需要經過測試來確保它們是良品（如KGD晶粒），并且滿足電學性能和可靠性要求。

芯片則是將晶粒封裝后的最終產品，具備完整的外部接口，可以與其他電子設備進行連接和工作。

這三者的關系可以通過一個逐步加工的過程來理解：從大塊原料（晶圓），到切割成小單元（晶粒），再到封裝成最終產品（芯片），每一步都至關重要，決定了最終芯片的質量和功能。

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