深圳鼎盛合科技代理中微全系列芯片产品,可为客户提供软硬件方案设计开发,并提供免费取样服务
导 读微型芯片是先进的电子设备,包括密集的微观半导体网络,这些网络分层堆积在通常是硅的半导体薄晶片上。
这些微小的电路通常是看不见的,但在某些特殊情况下,我们可以窥视微芯片硅片的表层内部。
在这篇文章中,我将简单地介绍一下微芯片的内部工作原理,并尽可能地解释所展示的部件以及它们是如何工作的举个例子,EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory),即可擦除可编程只读存储器,这是设计用于向系统提供操作代码或固件的芯片。
一旦编程完成后,EPROM只能用强紫外线照射来擦除
通过封装顶部能看见硅片的透明窗口,我们可以很容易地看到里面,看到硅的表层,让我们在光学显微镜下看一下。
仅仅放大一百倍,是看不到那么多细节的,但我们可以看到大概的样子下图中那两个大的看似空白的区域被称为内存块,可以包含数十亿个微型晶体管,每个晶体管存储一点数据,这个芯片是ST Microelectronics的27c 512,可以存储512千字节的数据,因此将包含至少51.2万个这样的晶体管,每个晶体管分别通过导通或截止来存储1或0。
再把显微镜放大一点,你就可以看到晶体管的规律了。
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当放大倍率大约是800倍时,你可以看到单个晶体管,你可以知道它们到底有多小。
我们需要加倍放大才能看到单个晶体管中的细节,这可以通过切换第三个物镜来得到。但因为硅是深埋在封装内部的,为了聚焦在它上面,这个镜头必须非常接近,这样只会遮住所有的入射光,所以我们就看不到任何东西。
在内存块周围我们找到了支持电路,这是用来连接内存块中的成千上万个晶体管和外部电路的接口,而外部电路通过这个封装上的28个引脚与芯片相连。
为每一个晶体管配备一个管脚是非常不现实的,因为这将需要在封装上超过50万个引脚,这显然是不能做到的所以这个电路做了一些复杂的工作来连接所有这些晶体管,使得它们都可以通过这几个管脚来访问我不太清楚这是怎么做到的,它可能有某种形式的寻址系统,根据某种形式的输入地址,在需要访问时,将包含所需数据的少量晶体管连接到输出端。
这里有某种识别码M752,不知道为什么,我在上面找不到任何数据,不幸的是,这是我们能看到的最接近芯片的方式。
进一步到硅的末端,我们发现输出缓冲放大器连接了硅电路的高输出阻抗和外部电路的低输入阻抗,这样可以防止外部电路加载硅电路并干扰其工作,这在概念上类似于仅用作电压跟随器的单位增益运算放大器。
在侧面,我们可以看到连接硅和封装上的引脚的连接线,大概有30对,它们可以提升电流承载能力。
这些电线都是用银做的,银是最好的导电体。好像它们只是被压在硅片上一样,我不确定是否真的是电阻焊接,但是它们已经以某种方式被固定以进行电气连接。这些就是我们能看得到的全部了。
实际上这只是一个小ROM设备,这与现代微处理器相比根本不算什么我们只能看到顶层,下面的层没办法看到通过这篇文章,相信你已经大概了解芯片内部的结构了文章转载自EDA365公众号(ID:eda365wx),如需转载,请联系申请。
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