B体育芯片的介绍2011 06 2914 09芯片科技名词定义中文名称 芯片英文名称 coreplate定义 端面可与摩擦衬片和摩擦材料层做成一体的金属片或非金属片。应用学科 机械工程 一级学科 机械零件 二级学科 离合器 三级学科 百科名片芯片指内含集成电路的硅片，体积很小，常常是计算机或其他设备的一部分。中文名称 芯片英文名称 coreplate目录芯片 xīnpiàn 英语释意什么是芯片计算机芯片概述芯片组的发展芯片的制造过程生物芯片的应用检测
芯片的介绍芯片的介绍2011-06-2914:09芯片科技名词定义中文名称:芯片英文名称:coreplate定义:端面可与摩擦衬片和摩擦材料层做成一体的金属片或非金属片。应用学科:机械工程(一级学科);机械零件(二级学科);离合器(三级学科)百科名片芯片指内含集成电路的硅片，体积很小，常常是计算机或其他设备的一部分。中文名称:芯片英文名称:coreplate目录芯片(xnpin)英语释意什么是芯片计算机芯片概述芯片组的发展芯片的制造过程生物芯片的应用检测基因表达进行蛋白质功能的研究生物芯片研究状况新的研究方向我国的研究生物芯片的制备使用芯片制备核酸样品的制备生化反应普通的PCR的不足之处检测方法DNA芯片亲和结合分析结果并不是很完美信息采集生物芯片的发展方向实现全集成为新药的开发提供高通量筛选的技术平台研究展望芯片的封装类型介绍芯片(xnpin)英语释意什么是芯片计算机芯片概述芯片组的发展芯片的制造过程生物芯片的应用检测基因表达进行蛋白质功能的研究生物芯片研究状况新的研究方向我国的研究生物芯片的制备使用芯片制备核酸样品的制备生化反应普通的PCR的不足之处检测方法DNA芯片亲和结合分析结果并不是很完美信息采集生物芯片的发展方向实现全集成为新药的开发提供高通量筛选的技术平台研究展望芯片的封装类型介绍展开芯片(xnpin)英语释意Asiliconchipisaverysmallpieceofsiliconwithelectroniccircuitsonitwhichispartofacomputerorotherpieceofmachinery.什么是芯片就是IC，泛指所有的电子元器件，是在硅板上集合多种电子元器件实现某种特定功能的电路模块。它是电子设备中最重要的部分，承担着运算和存储的功能。集成电路的应用范围覆盖了军工、民用的几乎所有的电子设备。计算机芯片概述主板芯片的功能及工作原理如果把中央处理器CPU比喻为整个电脑系统的心脏，那么主板上的芯片组就是整个身体的躯干。对于主板而言，芯片组几乎决定了这块主板的功能，进而影响到整个电脑系统性能的发挥，芯片组是主板的灵魂。芯片组(Chipset)是主板的核心组成部分，按照在主板上的排列位置的不同，通常分为北桥芯片和南桥芯片。北桥芯片提供对CPU的类型和主频、内存的类型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC纠错等支持。南桥芯片则提供对KBC(键盘控制器)、RTC(实时时钟控制器)、USB(通用串行总线)、UltraDMA/33(66)EIDE数据传输方式和ACPI(高级能源管理)等的支持。其中北桥芯片起着主导性的作用，也称为主桥(HostBridge)。芯片组的识别也非常容易，以Intel440BX芯片组为例，它的北桥芯片是Intel82443BX芯片，通常在主板上靠近CPU插槽的位置，由于芯片的发热量较高，在这块芯片上装有散热片。南桥芯片在靠近ISA和PCI槽的位置，芯片的名称为Intel82371EB。其他芯片组的排列位置基本相同。对于不同的芯片组，在性能上的表现也存在差距。芯片组的发展除了最通用的南北桥结构外，目前芯片组正向更高级的加速集线架构发展，Intel的8xx系列芯片组就是这类芯片组的代表，它将一些子系统如IDE接口、音效、MODEM和USB直接接入主芯片，能够提供比PCI总线MB/s;此外，矽统科技的SiS635/SiS735也是这类芯片组的新军。除支持最新的DDR266，DDR200PC133SDRAM等规格外B体育，还支持四倍速AGP显示卡接口及FastWrite功能、IDEATA33/66/100，并内建了3D立体音效、高速数据传输功能包含56K数据通讯(Modem)、高速以太网络传输(FastEthernet)、1M/10M家庭网络(HomePNA)等。芯片的制造过程芯片制作完整过程包括芯片设计、晶片制作、封装制作、成本测试等几个环节，其中晶片片制作过程尤为的复杂。精密的芯片其制造过程非常的复杂首先是芯片设计，根据设计的需求B体育，生成的图样1，芯片的原料晶圆晶圆的成分是硅，硅是由石英沙所精练出来的，晶圆便是硅元素加以纯化(99.999%)，接着是将些纯硅制成硅晶棒，成为制造集成电路的石英半导体的材料，将其切片就是芯片制作具体需要的晶圆。晶圆越薄，成产的成本越低，但对工艺就要求的越高。晶圆涂膜能抵抗氧化以及耐温能力，其材料为光阻的一种。3，晶圆光刻显影、蚀刻该过程使用了对紫外光敏感的化学物质，即遇紫外光则变软。通过控制遮光物的位置可以得到芯片的外形。在硅晶片涂上光致抗蚀剂，使得其遇紫外光就会溶解。这是可以用上第一份遮光物，使得紫外光直射的部分被溶解，这溶解部分接着可用溶剂将其冲走。这样剩下的部分就与遮光物的形状一样了，而这效果正是我们所要的。这样就得到我们所需要的二氧化硅层。4、搀加杂质将晶圆中植入离子，生成相应的P、N类半导体。具体工艺是是从硅片上暴露的区域开始，放入化学离子混合液中。这一工艺将改变搀杂区的导电方式，使每个晶体管可以通、断、或携带数据。简单的芯片可以只用一层，但复杂的芯片通常有很多层，这时候将这一流程不断的重复，不同层可通过开启窗口联接起来。这一点类似所层PCB板的制作制作原理。更为复杂的芯片可能需要多个二氧化硅层，这时候通过重复光刻以及上面流程来实现，形成一个立体的结构。5、晶圆测试经过上面的几道工艺之后，晶圆上就形成了一个个格状的晶粒。通过针测的方式对每个晶粒进行电气特性检测。一般每个芯片的拥有的晶粒数量是庞大的，组织一次针测试模式是非常复杂的过程，这要求了在生产的时候尽量是同等芯片规格构造的型号的大批量的生产。数量越大相对成本就会越低，这也是为什么主流芯片器件造价低的一个因素。6、封装将制造完成晶圆固定，绑定引脚，按照需求去制作成各种不同的封装形式，这就是同种芯片内核可以有不同的封装形式的原因。比如:DIPB体育、QFP、PLCC、QFN等等。这里主要是由用户的应用习惯、应用环境、市场形式等外围因素来决定的。7、测试、包装经过上述工艺流程以后，芯片制作就已经全部完成了，这一步骤是将芯片进行测试、剔除不良品，以及包装。生物芯片的应用检测基因表达与PCR技术一样，芯片技术已经开展和将要开展的应用领域非常的广泛。生物芯片的第一个应用领域生物芯片总流程图是检测基因表达。但是将生物分子有序地放在芯片上检测生化标本的策略是具有广泛的应用领域B体育，除了基因表达分析外，杂交为基础的分析已用于基因突变的检测、多态性分析、基因作图、进化研究和其它方面的应用，微阵列分析还可用于检测蛋白质与核酸、小分子物质及与其它蛋白质的结合，但这些领域的应用仍待发展。对基因组DNA进行杂交分析可以检测DNA编码区和非编码区单个碱基改变、确失和插入，DNA杂交分析还可用于对DNA进行定量，这对检测基因拷贝数和染色体的倍性是很重要的。用于DNA分析的样品可从总基因组DNA 或克隆片段中获得，通过酶的催化 掺入带荧光的核苷酸，也可通过与荧光标记的引物配对进行PCR 扩增获得荧光 标记DNA 样品，从DNA 转录的RNA 可用于检测克隆的DNA 片段，RNA 探针常从 克隆的DNA 中获得，利用RNA 聚合酶掺入带荧光的核苷酸。 对RNA 进行杂交分析可以检测样品中的基因是否表达，表达水平如何。在 基因表达检测应用中，荧光标记的探针常常是通过反转录酶催化 cDNA 合成 RNA， 在这一过程中掺入荧光标记的核苷酸。用于检测基因表达的RNA 探针还可通过 RNA 聚合酶线性扩增克隆的cDNA 获得。在cDNA 芯片的杂交实验中，杂交温度 足以除DNA 中的二级结构，完整的单链分子(300-3000nt)的混合物可以提供很 强的杂交信号。对寡核苷酸芯片，杂交温度通常较低，强烈的杂交通常需要探 针混合物中的分子降为较短的片段(50-100nt)，用化学和酶学的方法可以改变 核苷酸的大小。进行蛋白质功能的研究不同于DNA 和RNA 分析，利用生物芯片 进行蛋白质功能的研究仍有许多困难需要克服，其中一个难点就是由于许多蛋 白质间的相互作用是发生在折叠的具有三维结构的多肽表面，不像核酸杂交反 应只发生在线性序列间。芯片分析中对折叠蛋白质的需要仍难达到，有以下几 个原因:第一，芯片制备中所用的方法必需仍能保持蛋白质灵敏的折叠性质，而 芯片制备中所有的化学试剂、热处理、干燥等均将影响到芯片上蛋白质的性质; 第二，折叠蛋白质间的相互作用对序列的依赖性更理强，序列依赖性使得反应 动力学和分析定量复杂化;第三，高质量的荧光标记蛋白质探针的制备仍待进一 步研究。这些原因加上其它的问题减慢了蛋白质芯片检测技术的研究。 自从1991 年Fodor 等人[1]提出DNA 芯片的概念后，近年来以DNA 芯片为 代表的生物芯片技术[2~6]得到了迅猛发展，目前已有多种不同功用的芯片问世， 而且，有的已经在生命科学研究中开始发挥重要作用.所谓的生物芯片即应用于 生命科学和医学领域中作用类似于计算机芯片的器件.其加工制作采用了像集成 电路制作过程中半导体光刻加工那样的缩微技术，将生命科学中许多不连续的 过程如样品制备、化学反应和检测等步骤移植到芯片中并使其连续化和微型化， 这与当年将数间房屋大小的分离元件计算机缩微到现在只有书本大小的笔记本 计算机有异曲同工之效.这种基于微加工技术发展起来的生物芯片B体育，可以把成千 上万乃至几十万个生命信息集成在一个很小的芯片上，对基因、抗原和活体细 胞等进行测试分析，用这些生物芯片所制作的各种不同用途的生化分析仪和传 统仪器相比较具有体积小、重量轻、成本低、便于携带、防污染、分析过程自 动化、分析速度快、所需样品和试剂少等诸多优点.目前生物芯片已不再局限于 基因序列测定和功能分析这样的应用，新派生的一批技术包括:芯片免疫分析技 术[7]、芯片核酸扩增技术[8~10]、芯片精虫选择和体外受精技术[11，12]，芯 片细胞分析技术[13]和采用芯片作平台的高通量药物筛选技术[14]等.这类仪器 的出现将为生命科学研究、疾病诊断和治疗、新药开发、生物武器战争、司法 鉴定、食品卫生监督、航空航天等领域带来一场革命.因此，美国总统克林顿在 1998 月的国情咨文演讲中指出:在未来的12年内，基因芯片将为我们一 生中的疾病预防指点迷津.另外，美国商界权威刊物Fortune[15]对此作了如 下阐述:微处理器在本世纪使我们的经济结构发生了根本改变，给人类带来了 巨大的财富，改变了我们的生活方式.然而，生物芯片给人类带来的影响可能会 更大，它可能从根本上改变医学行为和我们的生活质量，从而改变世界的面貌. 由于生物芯片技术领域的飞速发展，美国科学促进协会于1998 年底将生物芯片 评为1998 年的十大科技突破之一[16].现在，生物芯片已被公认将会给下个世 纪的生命科学和医学研究带来一场革命，并已成为各国学术界和工业界所瞩目 并研究的一个热点. 生物芯片研究状况新的研究方向本世纪50，60 年代以来，微电子技术的迅 猛发展使其相关领域也取得了长足的进展，出现了一些新的研究方向，如微机 电系统、微光学器件、微分析系统等.这些技术在生物、化学和医学等领域也得 到了较广泛的应用，各种生物传感器和微型分析仪器相继出现，如芯片毛细管 电泳仪，气体传感器及用于观察单个神经元细胞生长情况的仪器等.1991 Affymax公司Fodor 领导的小组对原位合成制备的DNA 芯片作了首次报道[1]. 他们利用光刻技术与光化学合成技术相结合制作了检测多肽和寡聚核苷酸的微 阵列(microarray)芯片.用该方法制作的DNA 芯片可用于药理基因组学研究与基 因重复测序工作.这一突破性的进展使生物芯片技术在世界范围内开始得到重视. 随着近些年来各种技术的进步，生物芯片的应用范围不断扩大，科学家们采用 微电子工业及其他相关行业的各种微加工技术在硅、玻璃、塑料等基质上加工 制作了各种生物芯片.美国依靠其强大的科技能力和经济实力，在该领域的研究
