半導體科技業的簡單了解

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台灣的台積電是全球最大的半導體製造公司之一,其生產的晶片廣泛應用於各種電子產品中,如智慧手機、平板電腦、筆記型電腦、數位相機等等。以下是從台積電生產的物品到最後產品的產業鏈結構:

1.生產晶圓:台積電從原材料開始生產晶圓,製程包括化學氣相沉積、物理氣相沉積、濺射、光刻、蝕刻、測試等步驟。

2.晶圓測試:完成晶圓生產後,需要對晶圓進行測試,以確保晶圓符合產品要求。

3.封裝與測試:測試合格的晶圓將會進行封裝,封裝包括外殼、引線、接合等步驟。封裝完成後,產品需要再次進行測試,以確保封裝後的晶片能夠正常運作。

4.成品製造:封裝後的晶片將會被運送到成品製造廠,進行裝配、組裝、測試等步驟,最終製成各種電子產品,如智慧手機、平板電腦、筆記型電腦等。

5.零售和分銷:成品製造完成後,產品將會通過零售商和分銷商進入市場,提供給消費者購買。

整個產業鏈結構涉及到許多不同的產業,包括材料供應商、機器製造商、封裝與測試廠商、成品製造廠商、零售商和分銷商等。這些產業之間相互依存,形成了一個龐大的產業生態系統。

晶圓(Wafer,WFR):是指半導體製程中,以硅為主要原料所製造的圓形薄片,通常直徑為8吋、12吋等大小。晶圓製造是整個過程中最為重要的一環,也是晶圓產業最具技術含量的部分。在晶圓製造過程中,需要高度純淨的製造環境,以及先進的製造技術和設備,這些都是保證產品品質的關鍵因素。由高純度的矽晶片製成,其外觀呈圓形薄片狀,像一個厚度非常薄的小餅乾。晶圓是半導體製造的基礎,用來生產各種電子元件,如電腦晶片、手機晶片等。

晶圓測試(Wafer Test):是指在晶圓製造完成後,先將其切割成多個晶片,再對這些晶片進行測試,以確認晶片是否符合產品設計規格。晶圓測試是晶圓製程中非常重要的一個環節,主要是用來檢查晶片是否符合規格,以及進行故障分析。以下是晶圓測試的流程:
購買測試設備:測試設備是用來對晶片進行測試的工具,因此測試設備的品質直接影響到測試結果的準確性。公司需要根據自己的需求選擇適合的測試設備。
測試程式開發:測試程式是用來控制測試設備對晶片進行測試的軟體,主要功能包括測試模式的設定、數據的擷取、分析以及報告生成等。
晶圓分割:晶圓分割是把一個大的晶圓切成多個小的晶片,以便進行測試和封裝。晶圓分割的方式有多種,包括機械分割、雷射分割等。
測試:將晶片放入測試設備中進行測試。測試的過程中需要對晶片進行多種測試,包括電性能測試、信號完整性測試、功率消耗測試等。
故障分析:如果測試結果顯示晶片存在問題,則需要進行故障分析,找出問題所在,以便進行修復或是報廢。以上是晶圓測試的流程。這些公司生產的商品種類很多,包括記憶體、邏輯IC、模擬IC、RFIC、功率IC等等。
記憶體(Memory IC):用於儲存資料的IC,類似於電腦的硬碟或隨身碟,常見的有DRAM、SRAM、NAND Flash等。
邏輯IC(Logic IC):用於處理邏輯運算的IC,例如閘、反相器、多工器等,可以被用於設計邏輯電路、計算機處理器等。
模擬IC(Analog IC):用於處理模擬訊號的IC,例如聲音、影像、溫度等,可以被用於音訊處理器、放大器等。
RFIC(Radio Frequency IC):用於無線通訊的IC,可以處理高頻訊號,例如藍牙、Wi-Fi、行動通訊等。
功率IC(Power IC):用於控制電力供應的IC,可以處理高電流、高電壓,例如電源管理、直流變換器等。

封裝與測試(Packaging and Testing):是指將晶片進行封裝,將其放入塑膠或陶瓷封裝中,並進行電性測試、功能測試等驗證,以確認晶片是否符合產品設計規格。封裝與測試是半導體生產過程的最後一道工序,也是半導體產品最後的加工程序,主要是將製造完成的晶圓進行分離、切割、封裝和測試等工作,使之成為具有特定功能的半導體器件。封裝與測試的生產流程如下:
切割:將晶圓切割成多個芯片。
清洗:用化學物質清洗芯片表面,去除表面的污染物。
鍍金:在芯片表面鍍上一層金屬,以方便接下來的銲接。
銲接:將芯片與外部引腳銲接,形成封裝的外殼。
測試:對封裝完成的半導體器件進行電性能測試,以確保其符合規格和客戶需求。
其生產產品種類眾多,包括電腦的記憶體、處理器、顯示卡、顯示器的驅動器,以及各種光電元件、模擬器件和無線通訊元件等。
記憶體:電腦中用來暫存資料和程式的硬體裝置,可以被視為一個儲存資料的容器。
處理器:也稱中央處理器(Central Processing Unit,簡稱CPU),是電腦中負責執行指令和控制運算的核心元件。
顯示卡:也稱繪圖卡或顯示適配器,是一種專門負責處理電腦圖像顯示的硬體裝置,可以顯示2D和3D圖像。
顯示器的驅動器:是一種用來控制顯示器顯示的軟體或硬體,負責將電腦發出的訊號轉換成能夠被顯示器識別的訊號,以顯示圖像和影像。
光電元件:是利用光學原理進行能量轉換的電子元件,例如太陽能電池板、光感測器等。
模擬器件:是一種用來模擬各種物理、化學和生物過程的電子元件,例如操作放大器、濾波器、振盪器等。
無線通訊元件:是一種用來傳輸無線電波訊號的電子元件,例如Wi-Fi晶片、藍牙晶片、行動通訊晶片等。
另外,OLED (Organic Light Emitting Diode) 是一種薄膜顯示技術,透過有機材料產生光亮顯示畫面。LCD (Liquid Crystal Display) 是一種液晶顯示技術,透過液晶層的濾光調節顯示畫面。LED (Light Emitting Diode) 是一種發光二極體,透過電子激發產生光亮顯示畫面。OLED、LCD、LED則屬於光電產品之一,通常是在晶圓製造之後的封裝與測試階段才進行製造。在封裝測試之後,這些產品會進入成品製造階段,最後出貨給客戶。值得一提的是,台灣公司在LED照明產業方面,也是全球的領先者之一。 以上過程中,晶圓製造是整個過程中最為重要的一環,也是晶圓產業最具技術含量的部分。在晶圓製造過程中,需要高度純淨的製造環境,以及先進的製造技術和設備,這些都是保證產品品質的關鍵因素。在晶圓測試、封裝與測試以及成品製造階段,需要專業的技術人員、測試設備以及自動化生產線等,以確保產品的品質和效率。

成品製造:是指將封裝完成的晶片,加上其他必要的元件,如電感、電容等,並裝配成完整的產品、各種平面顯示器(例如液晶顯示器、有機發光二極體顯示器等),以及半導體晶片等。平面顯示器通常用於電腦、手機、電視等產品中作為顯示屏幕。半導體晶片則被用於各種電子產品中,例如智慧型手機、電腦、智慧型家電、車用電子等等。這些產品主要使用在消費性電子產品、工業用途、醫療等領域。

1.晶圓製造代表公司:
台積電(Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, TSMC)
聯電(United Microelectronics Corporation, UMC)
台灣美光(Micron Technology Taiwan, Ltd.)
全新光電(GlobalWafers)
瑞昱半導體(Realtek Semiconductor Corp.)

2.晶圓測試代表公司:
聯華電子 (United Microelectronics Corporation, UMC)
台積電子 (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, TSMC)
旺宏電子 (Winbond Electronics Corporation)
群創光電 (Innolux Corporation)
義隆電子 (ChipMOS Technologies Inc.)

3.封裝與測試代表公司:
美光科技(Micron Technology)
英飛凌半導體(Infineon Technologies)
聯電半導體(United Microelectronics Corporation,UMC)
群創光電(Innolux Corporation)
義隆電子(Chipbond Technology Corporation)

4.成品製造代表公司:
台積電(TSMC)
聯電(UMC)
全新光電(AUO)
群創光電(Innolux)
奇景光電(CPT)


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