硅農(nóng)們經(jīng)常在工作過程中把“die”說來說去，有些人都吹了半輩子了，還分不清“die”是啥？本文就從硅片里頭挖一挖“die”。

1 Si（硅）

因?yàn)?/span>Si不主動(dòng)不拒絕不負(fù)責(zé)的特性（原子結(jié)構(gòu)如下圖所示），導(dǎo)致Si成為了制作芯片的主要原材料。當(dāng)然隨著人們跟Si接觸逐漸增多，發(fā)現(xiàn)這一家子還有一群這樣的元素（鍺碳等）。

Si然后經(jīng)過“火化”“拉皮”“抽脂”等“美容”操作之后，就可以完成“如花”到“志玲”的蛻變，這個(gè)過程如下：

2 wafer

wafer的中文名字叫硅片，但是實(shí)際上經(jīng)常被稱為晶圓，是高純度結(jié)晶硅的薄片，晶圓是制造芯片的基礎(chǔ)材料，通常是由高純度硅制成的圓形薄片。其直徑有多種規(guī)格，如8英寸（200毫米）、12英寸（300毫米）等等。wafer是制作芯片的起點(diǎn)，然后就需要在wafer上通過一堆工藝步驟（如下圖），經(jīng)過n次循環(huán)操作，在其上就形成n個(gè)長得一模一樣的電路，即晶粒，也就是“die”。

3 die

“die”，又常被叫做"bare die",即裸芯片，是在foundry（加工廠）生產(chǎn)出來的晶圓經(jīng)過切割測試后沒有經(jīng)過封裝的芯片，其上包含了完整的電路，，這種裸片上只有用于封裝的壓焊點(diǎn)（pad），是不能直接應(yīng)用于實(shí)際電路當(dāng)中的。然而裸片極易受外部環(huán)境的溫度、雜質(zhì)和物理作用力的影響，很容易遭到破壞，所以必須封入一個(gè)密閉空間內(nèi)，引出相應(yīng)的引腳，才能作為一個(gè)基本的元器件使用。

裸片可以通過綁定(bonding)將芯片內(nèi)部電路用金線與封裝管腳連接。綁定后用黑色膠體將芯片封裝。一般這樣會(huì)比使用封裝后的芯片節(jié)省成本。

這里另外還有一個(gè)問題，那就是為什么這個(gè)未封裝的芯片叫做die呢？這其實(shí)跟咱們平時(shí)知道的意思不太一樣，并且關(guān)于這個(gè)詞語有多種不同的說法：

l“die”起源于德語“Drahtzug”，但是該詞意思是拉絲，用于調(diào)節(jié)金屬線的直徑和精度，與芯片沒有明顯的聯(lián)系；

l“die”源自“diced”，diced是切成小方塊的意思，但是有個(gè)疑問就是這個(gè)diced本身就沒有多長，沒有必要縮寫成“die”，所以也不是很合適；

l“die”本身具有模具、沖模、壓模的意思（a shaped piece or mould (= hollow container) made of metal or other hard material, used to shape or put a pattern on metal or plastic），而模具是一種具有特殊形狀或帶有圖案的金屬塊，用于塑造其他金屬片或者材料的形狀，或用于在紙或皮革上制作圖案等。而這一定義與芯片制作過程非常類似，芯片通常由硅片或其他半導(dǎo)體材料制成，其表面經(jīng)過復(fù)雜的處理蝕刻，形成所需的電路圖案，然后通過反復(fù)的蝕刻，最終形成具有一定功能的芯片，從而實(shí)現(xiàn)芯片的制造，這種說法比較靠譜些感覺。

當(dāng)然，關(guān)于“die”的說法仁者見仁，對(duì)于硅農(nóng)們來說，知道是從wafer上“摳”下來的芯片即可。

4 chip

die從wafer上“摳”下來之后，一般情況下不能直接使用，這是因?yàn)槿绻粚?duì)die進(jìn)行封裝（package），那么die在使用過程中非常容易受損，因此，在die從wafer上切割下來之后，都會(huì)封裝起來，形成完整的芯片（chip），一方面可以防止芯片受損，起到保護(hù)芯片性能、便于運(yùn)輸?shù)淖饔?，另一方面也可以通過互連，把芯片組件/電路模塊連接起來，同時(shí)還可以在封裝內(nèi)增加一些額外的電路元件。

5 cell

cell是比die更小的結(jié)構(gòu)，通常用于描述die中不同功能區(qū)域，如下圖中的“白框框”，例如：功耗管理單元、時(shí)鐘管理單元等。

6 chiplet

chiplet的中文意思是“芯粒（中科院計(jì)算所韓銀和等2020年時(shí)建議將Chiplet翻譯為芯粒）”，是指預(yù)先制造好、具有特定功能、可組合集成的晶片（die），實(shí)現(xiàn)了一種硅片級(jí)的重用，chiplet就是把不同功能的裸芯片（die），運(yùn)用高級(jí)封裝技術(shù)（2.5D/3D/Fanout等）在一個(gè)封裝里重組成一個(gè)龐大復(fù)雜的系統(tǒng)，以此降低芯片總成本，實(shí)際上也就是一種Die-to-Die的技術(shù)。其中某些裸芯片不用使用最高端的wafer制程，也就是在一顆芯片中可以實(shí)現(xiàn)不同工藝die的共生?？赡苡腥藭?huì)說這不是跟SIP一樣了么？其實(shí)chiplet和SIP概念不一樣，chiplet 并不是一種封裝類型或技術(shù)，而是一種芯片設(shè)計(jì)模式。而要實(shí)現(xiàn)chiplet 這種新的IP重用模式，先進(jìn)封裝技術(shù)（2.5D/3D/Fanout等）是基礎(chǔ)，而且chiplet 需要全芯片產(chǎn)業(yè)鏈（芯片設(shè)計(jì)/晶圓代工/封測代工/EDA）的共同協(xié)同推動(dòng)。

7 devie

“devie”的本意是“設(shè)備，裝置”?！?/span>devie”在半導(dǎo)體行業(yè)中通常指的是一個(gè)完成的、功能性的單元，可以是一個(gè)單獨(dú)的芯片或是一個(gè)集成了多個(gè)芯片的模塊或者系統(tǒng)，更側(cè)重于功能和應(yīng)用。