語音芯片是怎么制成的?為什么國產(chǎn)的語音芯片這么難制成?要想知道這些問題的答案前,我們必須從語音芯片的工作原理開始說起。
從外觀上看,芯片就是一個(gè)載有集成電路的硅片,你可以理解為就是在一片硅片上,按照設(shè)計(jì)刻出一些凹槽,在凹槽里填充一些介質(zhì),從而使硅面上形成許多晶體管、電阻、電容和電感,讓這片硅成了復(fù)雜的電路,得以實(shí)現(xiàn)一些特定的功能。所以,我們才會(huì)看到語音芯片放大圖上有那么多彎曲、平行的凸起和紋路。
是不是看起來簡(jiǎn)單的要命?!要知道語音芯片的誕生分三個(gè)步驟,分別是設(shè)計(jì)、制作和封裝,難度依次減弱?,F(xiàn)在全球語音語音IC設(shè)計(jì)基本集中在美國,制作集中在中國臺(tái)灣地區(qū)和韓國,中國大部分承擔(dān)的是封裝工作,也就是把語音芯片裝到板上拿出去賣??梢哉f,在語音語音IC的電路設(shè)計(jì)這個(gè)領(lǐng)域,中國的競(jìng)爭(zhēng)力遠(yuǎn)不如美國和韓國。
設(shè)計(jì)難,制作也不簡(jiǎn)單。我們來看具體過程。首先,需要提取純硅,就是把二氧化硅(其實(shí)就是沙子)還原成硅單質(zhì),把硅打成硅錠切片,就得到了硅片——這相當(dāng)于語音芯片的地基。這個(gè)步驟簡(jiǎn)單,我們的技術(shù)做得很不錯(cuò)。
有了硅片后,就要在上面涂上一層膠,名為“光刻膠”。這是一種感光膠狀物,當(dāng)用紫外線加透鏡去照射某一個(gè)部位,膠面會(huì)發(fā)生變化,之后利用化學(xué)原理進(jìn)行腐蝕,光照過的部分就會(huì)被腐蝕掉,留下凹槽。此時(shí),往凹槽里添加硼、磷等介質(zhì),就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)半導(dǎo)體或者電容。以此類推,我們?cè)偻恳粚幽z,再照,再腐蝕,再摻入……不斷重復(fù),像搭房子一樣搭出一個(gè)復(fù)雜的集成電路,也就是語音芯片的核心部分。
殊不知,上面所說的只是光刻技術(shù)的基本原理。實(shí)際操作要復(fù)雜得多,還會(huì)涉及波長和其他問題。光刻最主要的器械就是光刻機(jī),這項(xiàng)技術(shù)長期以來被荷蘭、日本和德國壟斷。
綜上所述,中國語音芯片想要“Made in China”不要太難,光是語音IC設(shè)計(jì)與刻錄這兩大問題都艱難險(xiǎn)阻;當(dāng)然,我們也相信,在我們共同的努力下,這些都會(huì)迎刃而解。
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語音芯片
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