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造个语音芯片有多难?

发布日期:[2019-09-02 17:58]    共阅[]次

语音芯片是怎么制成的?为什么国产的语音芯片这么难制成?要想知道这些问题的答案前,我们必须从语音芯片的工作原理开始说起。

造个语音芯片有多难?

从外观上看,芯片就是一个载有集成电路的硅片,你可以理解为就是在一片硅片上,按照设计刻出一些凹槽,在凹槽里填充一些介质,从而使硅面上形成许多晶体管、电阻、电容和电感,让这片硅成了复杂的电路,得以实现一些特定的功能。所以,我们才会看到语音芯片放大图上有那么多弯曲、平行的凸起和纹路。

是不是看起来简单的要命?!要知道语音芯片的诞生分三个步骤,分别是设计、制作和封装,难度依次减弱。现在全球语音语音IC设计基本集中在美国,制作集中在中国台湾地区和韩国,中国大部分承担的是封装工作,也就是把语音芯片装到板上拿出去卖。可以说,在语音语音IC的电路设计这个领域,中国的竞争力远不如美国和韩国。

设计难,制作也不简单。我们来看具体过程。首先,需要提取纯硅,就是把二氧化硅(其实就是沙子)还原成硅单质,把硅打成硅锭切片,就得到了硅片——这相当于语音芯片的地基。这个步骤简单,我们的技术做得很不错。

有了硅片后,就要在上面涂上一层胶,名为“光刻胶”。这是一种感光胶状物,当用紫外线加透镜去照射某一个部位,胶面会发生变化,之后利用化学原理进行腐蚀,光照过的部分就会被腐蚀掉,留下凹槽。此时,往凹槽里添加硼、磷等介质,就会出现一个半导体或者电容。以此类推,我们再涂一层胶,再照,再腐蚀,再掺入……不断重复,像搭房子一样搭出一个复杂的集成电路,也就是语音芯片的核心部分。

殊不知,上面所说的只是光刻技术的基本原理。实际操作要复杂得多,还会涉及波长和其他问题。光刻最主要的器械就是光刻机,这项技术长期以来被荷兰、日本和德国垄断。一台机器价值7、8亿元人民币,而且他们只会优先考虑台湾和韩国的大客户。当然,中国也有自己的光刻机,但与世界先进水平相比,仍有很大差距。

综上所述,中国语音芯片想要“Made in China”不要太难,光是语音IC设计与刻录这两大问题都艰难险阻;当然,我们也相信,在我们共同的努力下,这些都会迎刃而解。




 

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