用户问题：
mil“本质”是什么单位
出色的回答：
为什么有“老叶科学讲堂”？
我对科普的定义是，科学不是精英的专属，解释权也不是理工科的专属。在日常生活中，每个人都可以接触到它，因为东方社会对知识的强制性分类，以及儿童启蒙中对科学、工程和艺术的过早划分。结果，学文科的没有科学知识，学理科的没有人文情怀，学外语的因为国外信息封闭，不知道自己的专业，专业的人看不懂外语。
为了让普通人和普通大众对现实生活中使用的科技产品的基本科学原理有一个基本的了解，我希望每周都有一个主题教你最简单、最易懂的科学知识，让学经济、投资文学、投资法律的人，能够在尖端的科技产品中简单地知道简单的道理。
让我们从数量级开始！
为什么印度的发明被称为阿拉伯数字？
023456789，这是什么符号？当然，每个人肯定都会说阿拉伯数字。没有这些符号，我们的科学发展会慢很多吗？我想这是肯定的。物理学和哲学非常相似。我们经常被哲学淹没，因为哲学不能用简单的数学来表达。我认为数学是物理和科学的语言，没有数学符号的理论就是哲学，数学是解释和表达科学真理的重要工具，而这种语言的根源就是阿拉伯数字。
印度人发明了阿拉伯数字。这难道不好笑吗？为什么不是印度数字？这与世界科学史的发展有很大关系。是印度人发明了如此简洁的符号。
然而，可能很难想象中世纪的阿拉伯是一个开放和吸收世界文化和技术精华的国家。他们不仅吸收了印度数字和中国火药指南针、印刷术造纸术等东方科学技术，还保存和吸收了亚历山大大帝时期古希腊的科学思想。这些丰富的精华被阿拉伯人使用，传入文艺复兴刚刚萌芽的欧洲，于是印度数字符号变成了阿拉伯数字。结合欧洲科技革命，古希腊科学和思想经典被复原，阿拉伯数字和希腊符号成为古典科学和现代科学不可或缺的符号支柱。结合古希腊科学和这些数学符号，加速了西方科学的大跃进，所以西方人把这些数字称为阿拉伯数字。
看上图，就知道阿拉伯数字的科学性和便捷性。这就是银河系。你怎么想呢？它的单位是10万光年，有多少公里？96080000000000000000公里，如果用中文数字表示，估计要用近100个字，英文可能写得更多。这就是阿拉伯数字的神奇之处，但是这样的数字太长了，尤其是我们想要表达的时候。随着现代科学的发展，我们需要更加简洁准确的数学表达式，于是科学数量级的符号就诞生了。今天，我就来告诉大家什么是科学量级！
科学数量级的定义
相信大家经常会在报纸杂志上看到亚微米工艺、纳米技术、兆字节(MB)和千兆赫(GHz)，尤其是在行业新闻中。它们到底是什么意思？在科学中，往往有非常小或巨大的物理量需要描述，比如原子、分子和半导体过程的大小等“小物理量”。或者是“巨大的物理量”，比如地球的大小、光速、计算机内存的大小，这样就方便定义很多名词来指代它们。
所谓“科学数量级”是指数字的大小。请注意，科学量级只讨论大小，不讨论单位。换句话说，科学量级可以用在任何单位前面。我将把所有的科学量级分为两部分介绍：“小量级”和“大量级”。
现代科学实在是太神奇了，量子力学和原子科学几乎都用微小的数量级，而我们现代的光电子和半导体技术几乎都需要这些微小的数量级来表达。相对论和天体物理学，另一个重要的科学成果，需要巨大的数量级来表达。光速、宇宙的大小、黑洞和恒星的质量都需要这些巨大的数量级来解释。如果你想对这两个最重要的现代科学有一个粗浅的了解，你必须知道基本的数量级符号。
现在让我们详细介绍这两个神奇的数量级符号及相关应用：
小数量级
如果将数字1定义为基本量，则小于基本量1的数字定义为“微小数量级”，每千分之一(1/1000)间隔定义一个新的数量级：
等等，如& lt表1 >，特别需要注意的是，小数量级使用的代码包括M、N、P和F，一般用小写字母表示。
当然，在半导体和原子科学中有一个常用的单位在纳米和皮米之间，就是A，1纳米等于10 A，所以它的数量级是10-10米，这只是原子的基本尺寸，所以在半导体镀膜中经常用这个符号来表示膜厚是多少原子层。
来源：www.hightech.tw
[示例]
以下是小数量级的具体示例：
“示例1”
在半导体和光电子领域，最常用的数量级是尺寸。芯片和封装的尺寸是Milmil和毫米mm，Milmil是英制单位，一般芯片尺寸采用Milmil和微米um，封装采用英寸和毫米mm。Chip 4545代表45mil的长度和宽度，公制单位是1143um，因为听起来很别扭。所以自然大家都用英文单位来描述芯片尺寸，封装部分比较混乱。既有英文单位，也有中文单位，但现在公制开始占据上风。下表是普通贴片的LED封装尺寸对照表：
这些易读的数字0603、0805、3528、5050指的是SMD。
LED的尺寸大小，也就是对应的规格。 例如：
0603指的是长度为0.06英寸，宽度为0.03英寸。对应公制是1608，即表示LED组件的长度是1.6mm，宽度是0.8mm。公制叫法1608，英制叫法是0603。
0805对应公制是2012，即表示LED组件的长度是2.0mm，宽度是1.2mm。公制叫法2012，英制叫法是0805。
但是要注意3528和5050单位是公制。
1210：换算为公制是3528，即表示LED组件的长度是3.5mm，宽度是2.8mm。行业简称3528，英制叫法是1210。
5050：这是公制叫法，即表封装后LED组件的长度是5.0mm，宽度是5.0mm。行业简称5050。
（▲图注：利用光学显微镜拍摄出来的封装与芯片尺寸示意图：目前封装的主流都是使用公制的单位毫米mm，2835就是2.8mm*3.5mm，芯片尺寸如果用公制单位微米um会有百位数与千位数，所以目前芯片尺寸使用米尔mil比较多，1326芯片就是13mil*26mil）
由于人类总是喜欢顺口的称呼与描述某些东西，所以在光电与半导体领域，我们还是无法统一所有的长度单位。
「范例二」
为什么我们要看纳米的结构要使用电子显微镜？
这段计算电子物质波波长含有数量级数字的叙述可以让大家更直观的了解为什么精密微观分析离不开电子显微镜（学文科的不需要了解公式的含义，只要了解结果的意义就可以了）：
我们的可见光是370纳米nm到680纳米nm，所以一般的光学显微镜它只能看到几百纳米以上的图像，也就是几千倍的图像，要看到纳米级几万倍的图像就非电子显微镜莫属了。
（▲图注：穿透式电子显微镜TEM（Transmission Electron Microscope）与扫描式电子显微镜SEM（Scanning Electron microscope）拍摄出来的德力光电芯片结构图像，前者可以看到纳米nm与埃A级图像，LED发光层都是几个纳米 ，后者可以看到纳米nm到次微米图像）
>巨大数量级
如果将数字1定义成基本数量，则比基本数量1还要大的数字定义为「巨大数量级」，每间隔一千倍(1000)定义一个新的数量级来称呼：
依此类推如＜表二＞所示，特别注意的是，巨大数量级所使用的代号包括K、M、G、T，一般习惯上都是使用大写字母来代表。
＜表二＞巨大数量级的种类与代号，代号一般常用大写字母代表。
表格来源：《科技台湾》
【范例】
一般巨大数量级多用于天文学与宇宙学，星际距离，黑洞质量与光的速度，但是随着半导体技术不断的进步，电脑内存大小与CPU工作速率也常常会用到巨大数量级单位，以前微米制程时是几百个Mega，现在技术已经进入纳米等级制程了，几个Giga或几十个Giga的内存或CPU工作速度已经是稀松平常的事了，所以摩尔定律关于CPU计算速度与半导体工艺的精密度有非常密切的关系。
当然光纤通信的进步，宽带的带宽已经从过去的125KBs的2MB带宽等级到达现在的12.5MBs的100MB带宽了。这些都是使用巨大数量级的日常科学用语。
（ ▲图注：计算机速度与半导体工艺进步演进图，了解科学数量级的意义，你对半导体的摩尔定律是不是有更深刻的认识呢？）
看看刚才关于银河系宇宙尺度的问题，银河系的十万光年到底是多少公里呢？答案是9.4608*1017公里，是不是很简洁呢？这就是科学符号的神奇之处。
为什么会有英制单位？
最后再提英制单位的由来：刚刚提到芯片尺寸的时候有一个单位常常用到就是米尔mil，是英制单位，但是由于不是很科学，所以几乎现在科学上都使用公制单位的所谓MKS制了（MKS或mks单位制，建立在下述三种基本单位之上：米Meter-用来确定距离，千克Kilogram-用来确定质量，和秒Second-用来确定时间长度），但是由于英制单位跟人的手脚部位有关联，所以很多人类直观的尺寸还是用到很多英制单位，让我们了解一下英制单位的由来就可以了解为什么还是有英制的存在了。
英尺的大小是曾在大宪章上签字的约翰王有一天为了平息大家对长度单位的争吵，他愤怒地（angrily）在地上踩了一脚，然后指着凹陷下去的脚印对大臣们庄严宣布：“ There is a foot, let it be the measure from this day forward. （这个脚印让它永远作为丈量的标准吧！）” 。
现在的大英博物馆中还珍藏着用膨胀系数很小的合金制成的长方形框子、空心部分即为英王御足（The Imperial Foot）的标准长度。因为英王穿着鞋，所以，一英尺（英尺英文叫foot）大约是三十厘米，标准长度为30.48厘米，这也可以理解为什么很多人身高用英尺英寸来描述。
英寸(inch,缩写为in.)在荷兰语中的本意是大拇指，一英寸就是一节大拇指的长度，所以我们很多显示器与手机多是使用英寸来描述屏幕的大小。英寸如果还要细分，就需要十进位了，所以1000米尔mil等于一英寸，芯片尺寸多是使用米尔mil来形容，也许是因为用公制单位太拗口的原因吧。
当然还有美国交通与汽车使用的英里mile与足球比赛里面的长度单位码yard。下面是英制单位的转换表，是不是很复杂很不科学？
所以我们还是使用公制单位吧！
▲注：
1.感谢德力光电研发工程师罗长得先生提供的SEM，TEM与光学显微镜的图片。
2.本文引用部分“科技台湾”的原始数据。
3.本文由行家说APP与作家专栏作者葉国光先生联合出品。谢绝任何未经许可的转载。授权联系微信号：hangjia199
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图说天下
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