語音芯片是怎么制成的?為什么國產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,按照設計刻出一些凹槽,在凹槽里填充一些介質,從而使硅面上形成許多晶體管、電阻、電容和電感,讓這片硅成了復雜的電路,得以實現一些特定的功能。所以,我們才會看到語音芯片放大圖上有那么多彎曲、平行的凸起和紋路。
是不是看起來簡單的要命?!要知道語音芯片的誕生分三個步驟,分別是設計、制作和封裝,難度依次減弱。現在全球語音語音IC設計基本集中在美國,制作集中在中國臺灣地區和韓國,中國大部分承擔的是封裝工作,也就是把語音芯片裝到板上拿出去賣。可以說,在語音語音IC的電路設計這個領域,中國的競爭力遠不如美國和韓國。
設計難,制作也不簡單。我們來看具體過程。首先,需要提取純硅,就是把二氧化硅(其實就是沙子)還原成硅單質,把硅打成硅錠切片,就得到了硅片——這相當于語音芯片的地基。這個步驟簡單,我們的技術做得很不錯。
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,當用紫外線加透鏡去照射某一個部位,膠面會發生變化,之后利用化學原理進行腐蝕,光照過的部分就會被腐蝕掉,留下凹槽。此時,往凹槽里添加硼、磷等介質,就會出現一個半導體或者電容。以此類推,我們再涂一層膠,再照,再腐蝕,再摻入……不斷重復,像搭房子一樣搭出一個復雜的集成電路,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的基本原理。實際操作要復雜得多,還會涉及波長和其他問題。光刻最主要的器械就是光刻機,這項技術長期以來被荷蘭、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設計與刻錄這兩大問題都艱難險阻;當然,我們也相信,在我們共同的努力下,這些都會迎刃而解。
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