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一、概述
二、集成电路的分类
三、集成电路发展简史
四、集成电路的封装种类
集成电路产业的发展
集成电路板是什么?
集成电路板
是采用半导体制作工艺,在一块较小的单晶硅片
上制作上许多晶体管及电阻
器、电容器等元器件,并按照多层布线或遂道布线的方法将元器件组合成完整的电子电路。它在电路中用字母“IC”(也有用文字符号“N”等)表示。
(一)按功能结构分类
集成电路板按其功能、结构的不同,可以分为模拟集成电路板和数字两大类。
模拟用来产生、放大和处理各种模拟信号(指幅度随时间连续变化的信号)。例如半导体收音机的音频信号、录放机的磁带信号等),而数字用来产生、放大和处理各种数字信号(指在时间上和幅度上离散取值的信号。例如VCD、DVD重放的音频信号和视频信号)。
(二)按制作工艺分类
按制作工艺可分为半导体和薄膜。
膜又分类厚膜和薄膜。
(三)按集成度高低分类
按集成度高低的不同可分为小规模、中规模、大规模和超大规模。
(四)按导电类型不同分类
按导电类型可分为双极型和单极型。
双极型的制作工艺复杂,功耗较大,代表有TTL、ECL、HTL、LST-TL、STTL等类型。单极型的制作工艺简单,功耗也较低,易于制成大规模,代表有CMOS、NMOS、PMOS等类型。
(五)按用途分类
按用途可分为电视机用。音响用、影碟机用、录像机用、电脑(微机)用、电子琴用、通信用、照相机用、遥控、语言、报警器用及各种专用。
电视机用包括行、场扫描、中放、伴音、彩解码、AV/TV转换、开关电源、遥控、丽音解码、画中画处理、微处理器(CPU)、存储器等。
音响用包括AM/FM高中频电路、立体声解码电路、音频前置放大电路、音频运算放大、音频功率放大、环绕声处理、电平驱动、电子音量控制、延时混响、电子开关等。
影碟机用有系统控制、视频编码、MPEG解码、音频信号处理、音响效果、RF信号处理、数字信号处理、伺服、电动机驱动等。
录像机用有系统控制、伺服、驱动、音频处理、视频处理。
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一、概述
集成电路(integrated circuit,港台称之为积体电路)是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构;其中所有元件在结构上已组成一个整体,这样,整个电路的体积大大缩小,且引出线和焊接点的数目也大为减少,从而使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进了一大步。
集成电路具有体积小,重量轻,引出线和焊接点少,寿命长,可靠性高,性能好等优点,同时成本低,便于大规模生产。它不仅在工、民用电子设备如收录机、电视机、计算机等方面得到广泛的应用,同时在军事、通讯、遥控等方面也得到广泛的应用。用集成电路来装配电子设备,其装配密度比晶体管可提高几十倍至几千倍,设备的稳定工作时间也可大大提高。
它在电路中用字母“IC”(也有用文字符号“N”等)表示。
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二、集成电路的分类
(一)按功能结构分类
集成电路按其功能、结构的不同,可以分为模拟集成电路、数字集成电路和数/模混合集成电路三大类。
模拟集成电路又称线性电路,用来产生、放大和处理各种模拟信号(指幅度随时间边疆变化的信号。例如半导体收音机的音频信号、录放机的磁带信号等),其输入信号和输出信号成比例关系。而数字集成电路用来产生、放大和处理各种数字信号(指在时间上和幅度上离散取值的信号。例如VCD、DVD重放的音频信号和视频信号)。
模拟集成电路
模拟集成电路主要是指由电容、电阻、晶体管等组成的模拟电路集成在一起用来处理模拟信号的集成电路。有许多的模拟集成电路,如运算放大器、模拟乘法器、锁相环、电源管理芯片等。模拟集成电路的主要构成电路有:放大器、滤波器、反馈电路、基准源电路、开关电容电路等。模拟集成电路设计主要是通过有经验的设计师进行手动的电路调试,模拟而得到,与此相对应的数字集成电路设计大部分是通过使用硬件描述语言在EDA软件的控制下自动的综合产生。
数字集成电路
名称: 数字集成电路
主题词或关键词: 信息科学 元器件 集成电路
内容
数字集成电路是将元器件和连线集成于同一半导体芯片上而制成的数字逻辑电路或系统。根据数字集成电路中包含的门电路或元、器件数量,可将数字集成电路分为小规模集成(SSI)电路、中规模集成MSI电路、大规模集成(LSI)电路、超大规模集成VLSI电路和特大规模集成(ULSI)电路。小规模集成电路包含的门电路在10个以内,或元器件数不超过10个;中规模集成电路包含的门电路在10~100个之间,或元器件数在100~1000个之间;大规模集成电路包含的门电路在100个以上,或元器件数在1,000~10, 000个之间;超大规模集成电路包含的门电路在1万个以上,或元器件数在100,000~1,000,000之间;特大规模集成电路的门电路在10万个以上,或元器件数在1,000,000~10,000,000之间。
(二)按制作工艺分类
集成电路按制作工艺可分为半导体集成电路和薄膜集成电路。
膜集成电路又分类厚膜集成电路和薄膜集成电路。
(三)按集成度高低分类
集成电路按集成度高低的不同可分为小规模集成电路、中规模集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路、特大规模集成电路和巨大规模集成电路。
小规模集成电路
根据集成电路规模的大小,通常将其分为SSI 、MSI 、LSI 、VLSI。分类的依据是一片集成电路芯片上包含的逻辑门个数或元件个数
小规模集成电路:SSI (Small Scale Integration )
通常指含逻辑门数小于10 门(或含元件数小于100个)。
中规模集成电路
根据集成电路规模的大小,通常将其分为SSI 、MSI 、LSI 、VLSI. 分类的依据是一片集成电路芯片上包含的逻辑门个数或元件个数。
中规模集成电路:MSI (Medium Scale Integration )
通常指含逻辑门数为10门~99门(或含元件数100个~999个)。
大规模集成电路
集成电路是采用专门的设计技术和特殊的集成工艺,把构成半导体电路的晶体管、二极管、电阻、电容等基本元器件,制作在一块半导体单晶片(例如硅或砷化镓)或绝缘基片上,能完成特定功能或者系统功能的电路集合。
大规模集成电路:LSI (Large Scale Integration )
通常指含逻辑门数为100门~9999门(或含元件数1000个~99999个)。
在一个芯片上集合有1000个以上电子元件的集成电路.
超大规模集成电路
概要
英文名称:A circuit containing one hundred thousand to one million electronic units on a chip.
简称“vlsi电路”。指几毫米见方的硅片上集成上万至百万晶体管、线宽在1微米以下的集成电路。由于晶体管与连线一次完成,故制作几个至上百万晶体管的工时和费用是等同的。大量生产时,硬件费用几乎可不计,而取决于设计费用。国际上硅片面积已增至厘米见方,管数达十亿个而线宽为0 1微米。
超大规模集成电路:VLSI (Very Large Scale Integration)
通常指含逻辑门数大于10000 门(或含元件数大于100000个)。
(四)按导电类型不同分类
集成电路按导电类型可分为双极型集成电路和单极型集成电路,他们都是数字集成电路.
双极型集成电路的制作工艺复杂,功耗较大,代表集成电路有TTL、ECL、HTL、LST-TL、STTL等类型。单极型集成电路的制作工艺简单,功耗也较低,易于制成大规模集成电路,代表集成电路有CMOS、NMOS、PMOS等类型。
(五)按用途分类
集成电路按用途可分为电视机用集成电路、音响用集成电路、影碟机用集成电路、录像机用集成电路、电脑(微机)用集成电路、电子琴用集成电路、通信用集成电路、照相机用集成电路、遥控集成电路、语言集成电路、报警器用集成电路及各种专用集成电路。
1.电视机用集成电路包括行、场扫描集成电路、中放集成电路、伴音集成电路、彩解码集成电路、AV/TV转换集成电路、开关电源集成电路、遥控集成电路、丽音解码集成电路、画中画处理集成电路、微处理器(CPU)集成电路、存储器集成电路等。
2.音响用集成电路包括AM/FM高中频电路、立体声解码电路、音频前置放大电路、音频运算放大集成电路、音频功率放大集成电路、环绕声处理集成电路、电平驱动集成电路,电
子音量控制集成电路、延时混响集成电路、电子开关集成电路等。
3.影碟机用集成电路有系统控制集成电路、视频编码集成电路、MPEG解码集成电路、音频信号处理集成电路、音响效果集成电路、RF信号处理集成电路、数字信号处理集成电路、伺服集成电路、电动机驱动集成电路等。
4.录像机用集成电路有系统控制集成电路、伺服集成电路、驱动集成电路、音频处理集成电路、视频处理集成电路。
(六)按应用领域分
集成电路按应用领域可分为标准通用集成电路和专用集成电路。
(七)按外形分
集成电路按外形可分为圆形(金属外壳晶体管封装型,一般适合用于大功率)、扁平型(稳定性好,体积小)和双列直插型.
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三、集成电路发展简史
1.世界集成电路的发展历史
1947年:贝尔实验室肖克莱等人发明了晶体管,这是微电子技术发展中第一个里程碑;
1950年:结型晶体管诞生;
1950年: R Ohl和肖特莱发明了离子注入工艺;
1951年:场效应晶体管发明;
陶瓷线路板 1956年:C S Fuller发明了扩散工艺;
1958年:仙童公司Robert Noyce与德仪公司基尔比间隔数月分别发明了集成电路,开创了世界微电子学的历史;
1960年:H H Loor和E Castellani发明了光刻工艺;
1962年:美国RCA公司研制出MOS场效应晶体管;
1963年:F.M.Wanlass和C.T.Sah首次提出CMOS技术,今天,95%以上的集成电路芯片都是基于CMOS工艺;