芯片行业中wafer,die,cell的概念

芯片的生产制造也是以客户为中心，下图是芯片生产制造简化流程。

芯片生产制造简化流程

今天，我来介绍一下芯片行业中几个关键的术语：wafer,die,cell的概念与区别。

wafer，就是大家说的晶圆，晶圆的成分是硅，硅是由石英沙提炼出来的，将其纯化制成硅晶棒，将其切片就是芯片制作需要的晶圆。目前业界所谓的6英寸，12英寸还是18英寸晶圆其实就是晶圆直径的简称，只不过这个寸是估算值。实际上的晶圆直径是分为150mm，300mm以及450mm这三种，而12吋约等于305mm，为了称呼方便所以称之为英寸晶圆，目前国内晶圆生产线以 8英寸和 12 英寸为主。

经过光刻，参加杂质，晶圆上形成点阵状晶粒，晶粒叫做die，如图所示。用针法测试了各晶粒的电学性能。一般来说，每个芯片都有大量的晶粒，组织一次 pin 测试模式是一个非常复杂的过程，这就要求尽可能批量生产相同规格型号的芯片。数量越大，相对成本就越低，这也是主流芯片设备成本低的一个因素。

wafer 上点阵晶粒的die

将测试合格的die切割下来，做封装，如图所示。

die划下封装成芯片

这边封装有一个重要概念：单封，合封。

单封：一个封装芯片中只包含一个Die。合封：一个封装芯片中有两个或两个以上Die。

现在，功能复杂的SOC大多都采用合封，合封技术相对于单封技术减少了Die之间的连接线长度，具有更小的线延迟。从时序的角度来看，减少output delay以及input delay，减少latency，有利于时序收敛。合封减少了芯片面积，但是，合封技术对封装工艺提出了更高的要求，同时，对芯片的散热提出了更高的要求。

品质合格的die切割下去后，原来的晶圆成了下图的样子，残余的die是品质不合格的。

晶圆上不合格的die

cell在集成电路中的解释为“单元”，比die还要更小级别，通常有这么一个关系：

wafer > die > cell

把die进一步划分为多个cell，即功能单元，比如IO单元、电源管理单元等。

作为从事芯片验证的工程师，我责任与义务开始芯片行业知识科普与学习，与条友们一同学习进步。