瑞萨电子:半导体加工技术的历史、趋势和演变

发布时间:2023-08-22 14:03
作者:AMEYA360
来源:网络
阅读量:2076

  半导体技术工艺节点是衡量芯片晶体管和其他组件尺寸的标准。这些年来,节点的数量一直在稳步增加,导致计算能力也相应增加。一般来说,工艺节点越小,特征尺寸越小,晶体管越小,速度越快,越节能。

瑞萨电子:半导体加工技术的历史、趋势和演变

  半导体行业正在经历数字、模拟、工具、制造技术和材料方面的巨大进步。芯片开发在从设计到生产的各个层面都需要高度精密和复杂的过程。推进这一过程需要从建筑设计到可持续材料和端到端制造的重大变革,以满足对半导体不断增长的需求。为实现这一目标,业界正在采用最新技术来提高高度先进工艺节点的效率和产量。

    半导体,物联网和数字化转型的支柱

    我们正在见证物联网(IoT)、智能设备和最近的5G领域的重大进步。要了解这些创新将引领我们走向何方,以及我们应该对它们有何期待,我们需要对使这一新的创新浪潮成为可能的基础技术有一个基本的了解。随着半导体技术驱动的物联网(IoT)和5G的发展,人工智能的演进将比以往任何时候都更快。在过去的30年里,半导体技术的发展一直是计算能力增长的原动力。据说半导体约占计算硬件成本的 50%。基于半导体技术,人工智能计算设备与社会的融合将更加无缝和无孔不入。一个例子是自动驾驶汽车,它使用无处不在的移动边缘计算和复杂的算法来处理和分析驾驶数据。基于5G通信基础设施,人工智能(AI)和机器学习使用计算机视觉了解周围场景,然后规划和执行安全驾驶操作。这使出行更安全、更智能、更高效。物联网设备几乎可以将任何产品变成智能设备,从供水系统到服装。零售、医疗保健、生命科学、消费品和工业物联网都有很高的需求。

  未来的创新还将使个性化芯片更容易获得,并使芯片生产更有效,最重要的是,更具可持续性。随着互联设备越来越普遍,物联网(IoT)对半导体行业非常重要。随着智能手机行业停滞不前,半导体行业必须寻找其他具有增长潜力的途径。尽管面临挑战,物联网仍然是该行业最合乎逻辑的选择。没有传感器和集成电路,物联网应用就无法运行,因此所有物联网设备都需要半导体。多年来推动半导体行业增长的智能手机市场已经开始趋于平稳。物联网市场可以为半导体制造商带来新的收入,并在可预见的未来保持半导体行业以3%至4%复合年增长率的增长。

    半导体的大趋势和未来机遇

  半导体技术工艺节点是衡量芯片晶体管和其他组件尺寸的指标。这些年来节点的数量一直在稳步增加,导致计算能力相应增加。节点通常意味着不同的电路世代和架构。一般来说,更小的技术节点意味着更小的特征尺寸,这会产生更小、更快、更节能的晶体管。这种趋势使我们能够开发更强大的计算机和更小尺寸的设备。工艺节点和CMOS晶体管性能之间存在关系。频率、功率和物理尺寸都受工艺节点选择的影响。这就是了解半导体工艺如何随时间演变的重要性的原因。半导体技术节点的历史可以追溯到20世纪70年代,当时英特尔发布了第一款微处理器4004。从那时起,由于半导体技术节点尺寸的进步,我们看到计算能力呈指数级增长。这使我们能够创造出更小、功能更强大的设备,例如智能手机、平板电脑和可穿戴设备。Apple A15 Bionic是当今大多数Apple最新产品的核心,采用7纳米节点技术的近40亿个工作晶体管。

    工艺节点在半导体技术中的作用

    半导体节点是决定微控制器性能的关键因素。随着技术的进步,每个微控制器中的节点数量不断增加。这一趋势在过去几年中已经观察到,预计今后将继续下去。技术节点(也称为工艺节点、工艺技术或简称为节点)是指特定的半导体制造工艺及其设计规则。不同的节点通常意味着不同的电路世代和架构。一般来说,工艺节点越小,特征尺寸越小,晶体管越小,速度越快,越节能。历史上,工艺节点名称指的是晶体管的许多不同特性,包括栅极长度和M1半节距。最近,由于各种营销活动和代工厂之间的分歧,这个数字本身已经失去了它曾经拥有的确切含义。较新的技术节点,如22纳米、16纳米、14纳米和10纳米,仅指采用特定技术制造的特定世代芯片。它不对应于栅极长度或半间距。尽管如此,命名约定还是得到了尊重,这就是主要代工厂对节点的称呼。

  早期的半导体工艺有任意的名称,例如,HMOS III,CHMOS V。后来,每个新一代工艺都被称为技术节点或工艺节点,以工艺晶体管的纳米(或历史上的1微米)工艺的最小特征尺寸来表示栅极长度,例如“90纳米工艺”。然而,自1994年以来,情况发生了变化,用于命名工艺节点的纳米数已成为一个营销术语,与实际特征尺寸或晶体管密度(每平方毫米的晶体管数量)无关。

    技术节点流程的演变

    本质上,技术节点是对应于晶体管的物理特征尺寸。最初,每个微控制器都是由晶体管组成的,晶体管基本上是控制电流流动的开关,允许微控制器执行其逻辑功能。诸如28纳米或65纳米的技术节点指的是可以绘制在布局上的最小数据图形特征(半个间距或栅极长度)。然而,技术节点的命名没有标准化。诸如28 nm或65 nm之类的节点名称实际上来自传统平面MOSFET配置中所示的晶体管的最小栅极长度。一般来说,技术节点给出了晶体管在每平方毫米基板上的密集程度。从22纳米技术开始,该技术已经转向鳍式场效应晶体管(FinFET),其中FinFET后面的架构是三维配置,并且栅极长度的术语不再适合描述工艺技术。如今,随着技术从平面结构转向FinFET或全栅极FET(GAA FET),10和5纳米等技术节点不再对应于任何栅极长度或半间距距离。

    瑞萨电子在开发支持下一代物联网设备的新工艺技术方面发挥着至关重要的作用。随着物联网(IoT)变得越来越重要,设备设计人员现在正在寻找使他们的设备更小、更快和更节能的方法。为了满足这些需求,瑞萨开发了一种新的工艺技术,使物联网设备的体积比以前小得多,同时功耗更低。40纳米工艺针对基于闪存的微控制器的最低功耗和最高性能进行了优化,而110纳米工艺针对宽电压范围和最低功耗操作进行了优化。结果是瑞萨电子的RL78、RA和RX微控制器比以往任何时候都执行得更快,功耗比以往任何时候都低,同时仍保留其所有功能和特性

    瑞萨一直是工业和消费电子产品半导体解决方案的领先提供商,并以其在开发新技术以支持物联网(IoT)和最近的AIOT(人工物联网)方面的先进工艺而闻名。这方面的一个例子是我们专注于开发110纳米领域的内部低功耗工艺技术,即MF4。它允许瑞萨开发适用于广泛终端的超低功耗设备。随着我们迈向一个从汽车到家电的一切都与互联网相连的世界,对这种低功耗设备的需求变得越来越重要,而且随着越来越多的设备联网,对能源消耗的需求也在增加。为了解决这一问题,瑞萨开发了一种新的电源管理系统,可降低高达30%的能耗。这个新系统允许他们制造比以前更小的芯片,需要更少的能量。

    瑞萨丰富的微控制器和SoC产品线提供广泛的数字和模拟功能,包括各种物联网应用所需的宽性能范围和低功耗或能量收集能力。为了从头到尾支持您的设计,瑞萨还提供合作伙伴平台、软件和开发工具。瑞萨电子的IC和模块使您能够精确地感知、理解和发送来自传感器的智能数据到云端。欢迎通过AMEYA360官网选购瑞萨电子的产品!

(备注:文章来源于网络,信息仅供参考,不代表本网站观点,如有侵权请联系删除!)

在线留言询价

相关阅读
半导体制冷片的工作原理及特点
  半导体制冷片,又称为Peltier制冷片,是一种基于Peltier效应的制冷装置。它利用半导体材料在电流通过时产生热量吸收或释放的特性,实现对物体的制冷或加热。  1.工作原理  1. Peltier效应  Peltier效应是指通过将两种不同导电性的半导体材料连接在一起形成热电偶,当直流电流通过热电偶时,会使其中一个半导体表面吸热,另一个表面则放热,从而实现热量的转移。  2. 热电偶结构  半导体制冷片由多个热电偶组合而成,每个热电偶包含一个N型半导体和一个P型半导体,通过交替连接N型和P型半导体,形成热电偶结构。  3. 制冷工作模式  当直流电流通过热电偶时,N型和P型半导体之间的Peltier效应将导致一个表面吸热,另一个表面放热。这样,制冷片的一侧会变冷,另一侧则变热,实现对物体进行制冷。  4. 加热工作模式  调换电流方向可以改变热电偶的热传递方向,使原本的冷面变为热面,热面变为冷面,从而实现对物体的加热。  5. 温度差与能效  半导体制冷片的制冷效果取决于Peltier效应产生的温度差,同时也受到热阻等因素的影响。其能效受到电流、环境温度等因素的影响,需要恰当的控制以提高性能。  2.特点  1. 静音无振动:半导体制冷片无需机械压缩机,工作时无震动和噪音,适合在要求低噪音环境下使用。  2. 小巧轻便:相比传统制冷设备,半导体制冷片体积小、重量轻,易于安装和携带,适合空间有限的场所使用。  3. 快速响应:半导体制冷片响应速度快,可快速实现制冷或加热,适用于需要快速调节温度的场合。  4. 高效节能:半导体制冷片具有较高的能效比,可以根据实际需要调节电流大小,节约能源,并且对环境友好。  5. 长寿命稳定性:由于没有易损件和机械运动部件,半导体制冷片具有较长的使用寿命和稳定的工作性能,减少维护成本。  3.应用领域  1. 冷藏保鲜:在小型冷藏盒、药品箱、便携式冷藏袋等产品中广泛应用,可为食品、药品等提供持续低温保鲜。  2. 光电子器件:在光电子器件中,如激光二极管、CCD摄像头等,半导体制冷片可用于控制器件的温度,提高其性能和稳定性。  3. 激光器冷却:激光器工作时会产生大量热量,半导体制冷片可用于激光器冷却系统,保持激光器的稳定输出和性能。  4. 电子元件测试:在电子元件测试过程中,需要对元件进行温度控制以模拟实际工作环境,半导体制冷片可用于温度控制装置。  5. 热敏器件校准:许多热敏器件的性能受温度影响较大,半导体制冷片可用于对热敏器件进行温度校准和调试,确保其准确性和稳定性。
2024-08-13 10:36 阅读量:407
中国半导体两起重磅收购!拟实控韩国芯片上市公司
  7月14日晚间,希荻微公告,公司二级全资子公司HMI拟以210.05亿韩元(折合人民币约1.09亿元),收购韩国创业板科斯达克上市公司Zinitix Co., Ltd.(简称“Zinitix”)合计30.91%的股权,交易完成后,HMI将持有Zinitix公司30.93%的股权,成为Zinitix第一大股东并能够主导其董事会席位,并将委派财务负责人等高级管理人员,对其经营、人事、财务等事项拥有决策权,Zinitix将成为公司控股子公司。公司与Zinitix同属集成电路设计企业,公司可通过此次交易快速扩大产品品类,尤其是触控芯片产品线,从而拓宽在手机和可穿戴设备等领域的技术与产品布局。  公告还称,Zinitix 的摄像头自动对焦芯片产品线与公司现有的音圈马达驱动芯片产品线有较强的协同性,有助公司进一步增大该产品线的市场份额及技术实力。另外,Zinitix 与公司现有客户亦有较高程度的重合,在业务上具有协同性。  公告显示,集成电路设计企业Zinitix于2000年成立,于2019年在韩国创业板科斯达克上市, 经过多年深耕及创新,已形成了多元化的产品品类和应用领域,主要产品包括触摸控制器(TouchController)芯片、自动对焦芯片、触控驱动(HapticDriver)芯片、DC/DC 电源管理芯片、触摸板模块以及音频放大器等,应用于智能手机、智能手表、平板电脑等移动/可穿戴设备等终端设备。  Zinitix的主要产品已进入国际知名终端品牌三星电子的供应链体系,成为其智能手机等消费电子产品的供应商之一。此外,Zinitix与包括全球智能设备制造商在内的50多个客户建立了业务关系。  希荻微成立于2012年,2022年1月21日于科创板挂牌上市,是国内领先的电源管理及信号链芯片供应商之一,主营业务为包括电源管理芯片及信号链芯片在内的模拟集成电路产品的研发、设计和销售。7月10日,希荻微发布了 2024年第一季度报告(更新版)。报告显示,公司在报告期内实现营业收入1.23亿元,同比增长205.94%。  另外,在7月14日晚间,国内的沈阳富创精密设备股份有限公司(以下简称“富创精密”)发布公告。  公告称,公司拟以现金方式收购公司实际控制人郑广文、公司第一大股东沈阳先进制造技术产业有限公司、北京亦芯企业管理咨询合伙企业(有限合伙)、辽宁中德产业股权投资基金合伙企业(有限合伙)、阮琰峰、天津芯盛企业管理咨询合伙企业(有限合伙)、中泰富力科技发展有限公司和辽宁和生中富股权投资基金合伙企业(有限合伙)8 名交易对方持有的北京亦盛精密半导体有限公司(以下简称“亦盛精密”)100%股权。  据悉,亦盛精密聚焦国内主流12英寸晶圆厂客户,可提供以硅、碳化硅、石英为基材的非金属零部件耗材、铝等金属材料为基材的金属零部件耗材和晶圆厂核心部件的维修、循环清洗和涂层再生服务,部分产品已通过国内主流12英寸 晶圆厂客户先进制程工艺认证,并实现量产出货。  此外,亦盛精密80%以上的收入来自于国内主流的12英寸晶圆厂中逻辑和存储代工类型客户,也有部分外资12英寸晶圆厂客户和贸易商客户,亦盛精密90%以上的收入来自于非金属和金属半导体零部件产品。  公告称,本次交易正在进行审计评估,交易金额尚未确定,预计不超过8亿元。公司未与本次交易对方签订与本次交易相关的任何意 向性协议。  本次交易完成后,亦盛精密将成为富创精密全资子公司。
2024-07-15 14:18 阅读量:466
20204年全球模拟半导体厂商市值一览
强劲增长!4月份半导体销售额达464亿!全年或超6000亿!
  6月18日,据美国半导体行业协会(SIA)公布的数据显示,4月份全球半导体销售额同比增长15.8%,环比增加1.1%,达到464.3亿美元。  该机构表示,2024年以来,行业每个月销售额均实现同比两位数百分比增长,而4月份为今年首次实现环比正增长,显示行业去库存取得进展,销量进一步恢复。  按地区来看,美洲环比增长4.2%,达126.4亿美元,欧洲环比减少0.8%,降至42.5亿美元,日本环比增长2.4%,达35.9亿美元,中国环比增长0.2%,达141.7亿美元,不包括中日的亚太及其他地区环比减少0.5%,降至117.9亿美元。  从同比数据来看,4 月份美洲增长32.4%,中国增长23.4%,亚太/所有其他地区增长11.1%,以上地区的销售额同比均达到明显增长,但欧洲下滑7.0%,日本下滑7..8%,销售额有所下降。  SIA 总裁兼首席执行官 John Neuffer 表示:“2024 年,全球半导体行业每个月的销售额同比均实现两位数增长,4 月份全球销售额今年首次环比增长,表明临近年中时市场势头良好。此外,最新的行业预测显示2024 年年均增长强劲,其中美洲市场的销售额将领跑,预计今年将增长 25% 以上。”  世界半导体贸易统计组织(WSTS)预测,2024年全球半导体行业销售额增幅将达到16.0%,2025年增幅将达到12.5%,展现了强劲的增长势头。  SIA补充表示,预计2024年全球半导体行业销售额将增长至6112亿美元,创造历史最高记录;2025年有望达到6874亿美元。  除了SIA外,市调机构TechInsight也上调全年全球半导体销售额增速。  TechInsights目前预计2024年IC销售额将增长近24%(上次更新时为16%)。这一变化的主要驱动因素是内存,其销售额从之前预测的41%更新到71%。由于有限的供应和不断改善的需求,内存定价比预期的要高得多。库存方面,电子OEM库存继续下降,库销比在2023年Q4至历史平均水平以下,这表明已经回到健康水平。
2024-06-19 14:25 阅读量:490
  • 一周热料
  • 紧缺物料秒杀
型号 品牌 询价
MC33074DR2G onsemi
RB751G-40T2R ROHM Semiconductor
BD71847AMWV-E2 ROHM Semiconductor
CDZVT2R20B ROHM Semiconductor
TL431ACLPR Texas Instruments
型号 品牌 抢购
TPS63050YFFR Texas Instruments
BU33JA2MNVX-CTL ROHM Semiconductor
BP3621 ROHM Semiconductor
STM32F429IGT6 STMicroelectronics
ESR03EZPJ151 ROHM Semiconductor
IPZ40N04S5L4R8ATMA1 Infineon Technologies
热门标签
ROHM
Aavid
Averlogic
开发板
SUSUMU
NXP
PCB
传感器
半导体
相关百科
关于我们
AMEYA360微信服务号 AMEYA360微信服务号
AMEYA360商城(www.ameya360.com)上线于2011年,现 有超过3500家优质供应商,收录600万种产品型号数据,100 多万种元器件库存可供选购,产品覆盖MCU+存储器+电源芯 片+IGBT+MOS管+运放+射频蓝牙+传感器+电阻电容电感+ 连接器等多个领域,平台主营业务涵盖电子元器件现货销售、 BOM配单及提供产品配套资料等,为广大客户提供一站式购 销服务。