中科院院士沈绪榜、郝跃 推荐
北京大学王新安教授、哈尔滨工业大学王明江教授作序并推荐
半导体行业协会指定的科普用书
66个专题：解锁芯片的每一个重要的科技。
230多个知识点：涵盖完整的芯片知识体系。
全彩色印刷，300多幅精美插图，让芯片知识跃然纸上

内 容 提 要
　　本书以图文结合的方式介绍了芯片的知识，共7章。第1章介绍了与芯片发明相关的重要技术，包括半导体技术的诞生，晶体管、集成电路、光刻工艺的发明等内容；第2章带领读者走进芯片的微观世界，了解芯片复杂和神奇的内部结构，以及芯片的设计和芯片制造技术；第3章讲解了芯片的设计过程，包括与芯片设计相关的EDA软件、IP、MPW等内容；第4章介绍了芯片制造的主要工艺、设备和材料，重点介绍了光刻和刻蚀工艺，以及芯片制造的基本流程；第5章介绍了目前流行的先进封装形式和芯片测试的方法等；第6章介绍了芯片的各种应用；第7章通过对芯片与经济安全和信息安全关系的分析，阐述了芯片产业作为战略性产业的重要性。
　　本书图文并茂，讲解通俗易懂，适合各行各业的科技人员、芯片行业从业者和政府部门相关人员阅读，也可以作为广大中学生、大学生及社会各界芯片爱好者了解芯片知识的科普读物。

目 录
第 1章 芯片的发展历史\t001
1.1　始于意外：半导体技术的非凡发现之旅\t002
1.2　电子管和晶体管：奠基现代电子科技的双星\t004
1.3　集成电路的诞生：一个改变世界的发明\t007
1.4　光刻工艺：从涅普斯到诺伊斯的天才发明\t010
1.5　世界芯片产业发展大事回顾\t013
1.6　从军需到智能手机：芯片技术发展的三次浪潮\t046
1.7　从硅谷到世界：全球芯片产业链的形成与演变\t048
1.8　从手绘到自动化：芯片设计60年的惊人演化\t051
1.9　晶圆代工模式改变了芯片产业格局\t056
1.10　细分制胜：芯片产业的三次专业化分工\t060
1.11　芯片改变世界：让人类进入信息化和智能化社会\t062
1.12　信息爆炸时代的幕后英雄：芯片存储技术\t067
第 2章 初识芯片的样貌\t080
2.1　什么是集成电路（芯片） \t081
2.2　芯片大家族都有哪些成员\t084
2.3　什么是数字电路、模拟电路、数模混合电路\t104
2.4　什么是MCU、CPU、SoC，三者有何区别 \t109
2.5　什么是GPU、APU、NPU\t116
2.6　什么是ROM、SRAM、DRAM，存储器芯片有哪些分类\t122
2.7　什么是Flash芯片，闪存有哪些分类\t127
2.8　什么是硅片、硅晶圆、裸片、芯片，它们之间有何关系\t129
2.9　芯片制造工艺14 nm是一个什么尺寸\t130
2.10　进入芯片微观世界，看看芯片到底有多么精细和复杂\t133
2.11　芯片设计和制造到底有多难\t136
2.12　芯片里的“层”是指什么\t141
2.13　一片12英寸的硅晶圆上能生产多少颗芯片\t146
2.14　什么是MEMS芯片\t147
2.15　什么是第三代半导体半导体材料如何分类\t150
第3章 了解芯片如何设计\t157
3.1　芯片产业链如何划分\t158
3.2　什么是芯片设计\t160
3.3　EDA软件是什么软件\t163
3.4　为什么说EDA软件开发很难\t165
3.5　全球EDA软件公司哪家强\t167
3.6　芯片行业的IP是什么\t171
3.7　IP公司和IC设计公司有何区别\t178
3.8　什么是MPW，它有什么作用\t179
第4章 了解芯片怎样制造\t182
4.1　什么是芯片制造厂\t183
4.2　什么是光掩膜版\t187
4.3　什么是光刻胶\t189
4.4　什么是光刻工艺、刻蚀工艺，它们的工作过程是怎样的\t190
4.5　芯片制造工艺、制造设备主要有哪些\t192
4.6　芯片制造的材料主要有哪些\t202
4.7　硅片如何制造\t206
4.8　芯片制造的工艺流程是什么\t209
第5章 芯片封装和测试\t219
5.1　什么是芯片封装\t220
5.2　芯片封装主要有哪些种类\t226
5.3　芯片封装采用的互连技术主要有哪些\t236
5.4　什么是扇入型封装和扇出型封装\t241
5.5　什么是三维封装（3D封装）\t242
5.6　什么是晶圆级封装\t244
5.7　什么是多芯片封装和模组封装\t247
5.8　什么是系统级封装\t249
5.9　什么是芯片测试\t250
5.10　芯片测试设备主要包括哪些种类\t256
第6章 芯片应用无处不在\t265
6.1　芯片如何延伸了人的能力\t266
6.2　我们身边的哪些产品中使用了芯片\t271
6.3　国民经济各行各业中应用芯片的举例\t275
6.4　芯片应用扩大的历史是淘汰传统产品的历史\t289
第7章 芯片也是大国重器\t293
7.1　为什么说芯片是信息技术产业的核心\t294
7.2　芯片产业如何支撑经济社会发展\t299
7.3　芯片产业如何保障国家安全\t302
7.4　如何理解芯片产业的战略性、基础性和先导性\t304
附录\t306
附录A 芯片发展目前的重要发明和杰出贡献人主要有哪些\t307
附录B 中国半导体和集成电路事业的奠基者和领路人主要有哪些\t320
附录C 中国半导体和集成电路事业发展大事回顾\t333
附录D 国家IC基地对我国集成电路产业的贡献有哪些 \t345

芯片虽小，作用却很大：它能组装成计算机，实现人类社会的网络化和信息化；它 能组装成手机，实现人与人在全球范围内的实时音视频交流以及网上购物等各种功能； 它能组装成各种智能装备， 实现工业互联网和产品全自动化制造；它能应用在各种航空、 航天飞行器中，实现人类飞行和遨游太空的梦想。芯片已应用在各行各业，并且发挥着 类似人脑的数据采集、存储、处理和控制等重要使用。芯片是社会信息化和智能化的基石。
近年来， 芯片技术已成为大国必争的科技制高点， 芯片的重要性已尽人皆知。但是， 芯片到底是什么样的？它的内部有多么复杂？芯片行业有什么特点？我国的芯片技术如 何能尽快实现自立自强？ ……公众很关心的这些问题，却很难获得解答。这些问题需要 科普作者来回答，因为面向公众回答这些问题需要通俗化的语言 ，这正是他们的优势。 芯片知识的科普工作对提升全社会对芯片行业理解和支持的力度具有重要意义。
这是一本内容全面的芯片知识科普书，它采用通俗的语言，讲述了芯片发展历史， 直观生动地展示了各种芯片外部和内部的样貌，从材料、设备、工艺等方面重点讲解了 芯片设计、制造、封装和测试的过程，扩展性地介绍了芯片在各方面的应用，最后对未 来芯片前沿技术进行了展望。它既适合广大公众阅读，也适合高校相关专业的新生和芯 片行业的新人参考。
沈绪榜
中国科学院院士
航天微电子与计算机系统科学家 航天 771 所高级研究员、博导 于西安

芯片技术是人类社会伟大的技术成就之一，它经历了 60 多年的发展，已成为今 天信息化、智能化社会的基石。芯片技术的发展史可以追溯到 19 世纪 30 年代半导体技 术的诞生，20 世纪 40 年代晶体管发明和 20 世纪 50 年代第一块集成电路问世。晶体管 把人类带入电子技术时代，而芯片则让人类快速跨入信息化和智能化时代。进入 21 世 纪以来， 芯片技术获得突飞猛进的发展， 人类在经历桌面互联网、移动互联网时代之后， 正在迈入人工智能时代。在这个过程中，高性能计算、新一代通信、物联网、云计算、 大数据等新兴技术蓬勃兴起，这些都得益于芯片技术的强大支撑。芯片已成为信息技术 产业的核心，芯片产业成为支撑社会经济发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导 性产业。
近年来，各个大国和重要地区都把芯片技术作为科技和产业竞争的必争高地。我国 也把发展芯片核心技术，实现我国芯片产业的自立自强作为今后一个时期的重要战略任 务。如何更好更快地发展我国的芯片产业？除了加强资金投入、人才培养，重视基础技 术研究之外，按照芯片行业的特点制定科学的发展规划也至关重要。而要认识芯片行业 的特点，首先就要走进芯片大世界，了解芯片，认识芯片，理解芯片。
目前，芯片产业成为社会热门话题，公众对芯片产业重要性的关切空前提高，他们 想了解什么是芯片，也想知道芯片到底有多复杂，以及发展芯片技术为什么会很难。本 书作者根据自身 30 多年从业经验，在广泛征求大众关心的芯片热点问题的基础上，通 过大众化的语言和丰富的插图，回顾了芯片技术的发展历史，介绍了芯片大家族的成员 和样貌，讲解了芯片内部和外部结构，系统地介绍了芯片设计、制造、封装测试的全部 过程，展示了芯片在各行各业中的应用场景，表明了芯片的应用无处不在，芯片也是大 国重器。本书最后还介绍了一些芯片前沿技术的近期新进展，回应了公众对芯片技术未来 走向的关心。
这虽然是一本科普书， 却浓缩了所有芯片知识的精华， 很好地承担了普及芯片常识、提升大众科学素质的重要任务。相信读者看完本书后， 一定会对芯片的前世今生、芯片 的样貌、芯片内部复杂性形成一个具体的认知，并对芯片设计、制造和封装测试过程有 一个概括的了解，从而引发公众对芯片产业发展的艰巨性和长期性的深入思考。
本书可以作为社会公众、政府公职人员等的兴趣读物，也可以作为芯片行业新人的 入门读物，还可以作为高校半导体、微电子和集成电路相关专业新生的课外读物。
郝跃
中国科学院院士
微电子学与固体电子学家
西安电子科技大学教授、博导 于西安
芯片的发展支撑了人类社会从工业化时代进入信息化、智能化时代，今天人们所熟 悉的个人计算机、互联网、智能手机、AI 与无人系统等每一个产品发展时代，都离不开 芯片作为基石的支撑作用。同时，上述每一个产品发展时代的芯片应用都促进了芯片技 术的创新，带动了芯片产业快速发展。芯片产业已成为国民经济和社会发展的战略性、 基础性先导性产业。
我国是人口大国，也是芯片使用大国，每年芯片的进口额接近甚至超过石油的进口额， 各行各业都离不开芯片的应用，国产芯片远远满足不了我国的实际需求。
本书作者先后在集成电路和微型计算机科研单位、电子产品和整机系统研究机构、 政府促进芯片行业发展的技术服务机构工作过，其职业生涯围绕着芯片行业直至退休。 他了解芯片技术的发展历史，熟悉芯片产业链的各个环节，具有芯片应用的实践经验， 特别是对芯片行业有很深的情怀。
这是一本浓缩了芯片所有重要知识、语言通俗易懂、比喻恰如其分、插图直观生动 的芯片知识科普书，里面有 340 多张照片、插图和示意图，让读者了解芯片知识不再困 难。本书在每一节内容结束时总结了所讲的知识点， 还给出了记忆这些知识点的记忆语。 这有助于读者梳理芯片知识脉络，强化芯片知识点。
本书适合任何对芯片感兴趣的人阅读， 既可以消磨时光， 也可以获得芯片行业知识， 没有职业的区分，没有学历的，老少皆宜。

王新安
北京大学教授、博导 于深圳
芯片是电子信息产业的基石，对国家的技术进步、经济发展乃至国家安全都起到至 关重要的作用。芯片被广泛应用于航空、航天、军事设备、工业控制，以及民用的各种 消费类电子产品中，是目前几乎所有机械、控制、电子产品信息采集、处理、执行等功 能模块的硬体支撑，芯片技术的先进与否决定着所有产品的性能和技术水平。芯片产业 已成为国民经济和社会发展的基础性产业。我国是信息技术产业大国，芯片进口额连续 多年超过石油，充分说明了我国经济发展对芯片的依赖程度之大。大力发展我国芯片技 术和产业，夯实信息技术产业基础，实现芯片产业的自立自强是未来的长期任务。
发展我国芯片产业需要凝聚全社会力量。芯片属于专业性很强的学科，不仅需要了 解什么是芯片，芯片分为哪几种，如何设计、制造、封装芯片；还需要了解芯片产业的 特点， 理解发展芯片技术的艰巨性和长期性。当前社会上有一些人认为只要举全国之力， 加大资金投入，就能短时间把芯片产业搞上去；而另外一些人认为芯片技术太难了，有 些技术我们无法突破，只能依赖国外。这两种观点是两个特别。发展我国的芯片产业， 不仅需要集思广益， 凝聚更多力量， 克服困难， 努力进取；同时由于芯片行业专业性很强， 具有自身特点和发展规律， 在发展和壮大我国芯片产业时， 也需要根据芯片产业的规律， 有条不紊，快速推进。
本书是一本特色鲜明的芯片知识科普书。特色一是内容全面、深入浅出、通俗易懂。 本书作者采用通俗的语言来讲述芯片设计、制造和封装测试过程，读者更容易理解。特 色二是图文并茂，书中用了近 350 张实物图、示意图、图表等，可以让读者见识到各种 芯片的样貌、芯片内部的精密结构、各种产品中的芯片应用细节等。阅读时，这些插图 会让人眼前一亮。特色三是每一章都是一个较为独立的专题， 方便读者根据需要选择阅读。 另外，每一节的末尾 ，还列出了所讲的知识点，并给出了便于读者记忆它们的记忆语。
这本书可以带领读者走进芯片的宏观世界和微观世界， 全方位认识芯片， 了解芯片。 它可以让读者了解芯片的发展过程，了解芯片大家族的成员，了解芯片设计、制造和封装测试的全过程，了解芯片在各行各业如何应用，了解后摩尔时代芯片前沿技术的发展 趋势。因此，这本书适合社会公众、各行业技术人员、企事业管理人员、金融和投资行 业人员、政府公职人员阅读。它也可以作为行业新人、大学新生的入门学习资料，能使 读者先“知其然”，而后在工作和学习中“知其所以然”。

王明江
哈尔滨工业大学（深圳）教授、博导 于深圳
在芯片行业受到万众瞩目的今天，本书围绕芯片产业，回顾历史、展望未来，并按照设计、制造、封测和应用的产业链顺序层层递进、娓娓道来，介绍了芯片技术和行业的所有知识点，彰显了芯片作为大国重器的意义。全书以问题为导向来编写，书中技术内容讲得既通俗易懂，又保持了科学的严谨性。全书图文并茂、深入浅出、举重若轻、引人入胜。作者作为一个拥有三十多年从业经验的资深行业专家，愿意俯下身来精心编写这样一本芯片知识的普及读物，实在是社会大众的福音、半导体行业的幸事，本书也成为陕西省半导体行业协会指定的芯片知识科普用书。
陕西省半导体行业协会
芯片是当今信息化和智能化社会的基石，在未来人工智能化时代里，芯片将担当更加重要的角色。如果一个大国的芯片受制于人，那么这个国家的国防、经济和民生都会受到影响，这个国家的国防安全和信息安全都将无法保障。对于广大公众来说，芯片是什么样子？它到底有多么复杂，为什么这么难搞？它为什么能用在各行各业，并在所用之处发挥重要作用？大家都想知道这些问题的答案。
由人民邮电出版社隆重推出的新书《芯片科技通识课》可以很好地回答上述问题。这是一本内容系统全面的芯片知识科普书，书中包含有目前已知的芯片科技知识答案并力求准确；这是一本图文并茂的芯片知识科普书，书中共有360多张图表、照片、插图和示意图，它们让人了解神秘奇妙的芯片世界不再困难；这是一本浅显易懂的芯片知识科普书，它适合广大社会公众作为兴趣读物来阅读，也适合芯片行业新人和大学新生作为入门书籍来参考，该书也成为深圳市半导体行业协会指定的芯片知识科普用书。
深圳市半导体行业协会