集成电路介绍
集成电路介绍ppt课件
ENIAC
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60万分之一
军用
中国集成电路现状
中国目前是世界上最大的芯片消费市场 我国集成电路自给率水平偏低，核心芯片缺乏 2018年我国集成电路自给率仅为15.35% 核心芯片自给率更低。比如计算机系统中的MPU、通用电子系统中的FPGA/EPLD和DSP、通信装备中的Embedded MPU和DSP、存储设备中的DRAM和Nand Flash、显示及视频系统中的Display Driver等，国产芯片占有率都几乎为零 2014年6月，颁布《集成电路产业发展推进纲要》，将半导体产业新技术研发提升至国家战略高度。
仙童公司制造的IC
诺伊斯
集成电路的诞生
单晶硅
集成电路晶圆
经过氧化、光刻、腐蚀、注入等工艺在晶圆上“刻画”出各个元件，再通过合金将元件连在一起，成为满足需要的集成电路
集成电路的诞生
平面工艺技术：三极管
三极管是一个电流控制开关元件：be端输入电流大小决定ce端输出电流大小
e
b
c
P
N
N
线宽
P
N
N
e
b
c
侧面
正面
集成电路的发展
12个 晶体管 1962年
1000个 晶体管 1966年
10万个 晶体管 1973年
15万个 晶体管 1977年
1000万个 晶体管 1993年
1亿个 晶体管 1994年
集成电路的发展
1962年，线宽25um 1970年，线宽8um 2000年，线宽180nm 2018年，线宽7nm 1mm=1000um=1000x1000nm 一根头发直径大约75um!
涂胶
集成电路的介绍
集成电路的介绍集成电路是一种采用特殊工艺，将晶体管、电阻、电容等元件集成在硅基片上而形成的具有一定功能的器件，英文缩写为IC，也俗称芯片。
集成电路是六十年代出现的，当时只集成了十几个元器件。
后来集成度越来越高，也有了今天天地P－III。
集成电路根据不同的功能用途分为模拟和数字两大派别，而具体功能更是数不胜数，其应用遍及人类生活的方方面面。
集成电路根据内部的集成度分为大规模中规模小规模三类。
其封装又有许多形式。
“双列直插”和“单列直插”的最为常见。
消费类电子产品中用软封装的IC，精密产品中用贴片封装的IC等。
对于CMOS型IC，特别要注意防止静电击穿IC，最好也不要用未接地的电烙铁焊接。
使用IC也要注意其参数，如工作电压，散热等。
数字IC多用＋5V的工作电压，模拟IC工作电压各异。
集成电路有各种型号，其命名也有一定规律。
一般是由前缀、数字编号、后缀组成。
前缀表示集成电路的生产厂家及类别，后它一般用来表示集成电路的封装形式、版本代号等。
常用的集成电路如小功率音频放大器LM386就因为后缀不同而有许多种。
LM386N美国国家半导体公司的产品，LM代表线性电路，N代表塑料双列直插。
这里有各大IC生产公司的商标及其器件型号前缀。
集成电路型号众多，随着技术的发展，又有更多的功能更强、集成度更高的集成电路涌现，为电子产品的生产制作带来了方便。
在设计制作时，若没有专用的集成电路可以应用，就应该尽量选用应用广泛的通用集成电路，同时考虑集成电路路的价格和制作的复杂度。
在电子制作中，有许多常用的集成电路，如NE555（时基电路）、LM324（四个集成的运算放大器）、TDA2822（双声道小功率放大器）、KD9300（单曲音乐集成电路）、LM317（三端可调稳压器）等。
集成电路的简单介绍
集成电路的简单介绍晶体三极管、二极管、场效应管以及电阻电容等等这些在电子电路中常用的元器件，在实际使用的时候总是需要以各种各样的方式组装成一定的电路才能工作。
对于一个稍微复杂一些的电路，不论多么成熟，总是需要经过一定的调试才能使用，而调试工作一般都比较复杂而且费时，降低了人们的工作效率。
那么，如何来解决这个问题呢?人们经过实践探索，发明出了集成电路。
集成电路就是将一个或多个成熟的单元电路做在一块硅材料的半导体芯片上，再从这块芯片上引出几个引脚，作为电路供电和外界信号的通道。
现在我们以一种叫做“LM386”的集成电路为例，这是一种用作音频信号放大的集成电路，它的内部的结构如图1，而它的外观体积却很小。
它的内部有这样多的元件，使用时只需接上正负电源和输入信号输出负载就可以了，非常方便实用。
我们把这种在一个外壳中封装入一个单元电路，作为一个具有一定电路功能的器件来使用的电子元件，叫做“集成电路”。
而和集成电路相对应的，使用独立的电阻、电容、三极管等器件组装的电路，就叫做“分立器件电路”，也就是说，电路中的各个元件是独立封装的。
从1962年世界上第一个集成电路诞生以来，集成电路的技术越来越先进，从一块芯片上集成了几十个元器件到集成几十万、几百万个元器件(其中绝大多数是晶体管)，它在实际中的应用也越来越广泛。
集成技术的每一次发展，也都带来电子技术的一次进步，尤其在计算机方面，从占地上百平方米的老式计算机进化到可以摆在桌上的个人计算机，集成电路立下了汗马功劳。
集成电路和分立器件电路相比，有许多优点。
首先，由于集成电路中的电路的制造工艺都是相同的，所以设计定型后的产品使用时一般都不存在调试问题。
这样就大大方便了人们的应用；此外，由于集成电路将大量的元器件封装在很小的一个外壳里，使得总体成本降低了不少，比用分立器件组装出的相同功能的电路要便宜的多；而且，用集成电路制造的电子电器，焊接点也少，出故障的可能性也就随之小了许多，它内部元件的连线短，使得电路工作的可*程度也大大提高；另外，当集成电路出故障时，更换也十分方便。
集成电路介绍
集成电路介绍集成电路（Integrated Circuit，简称IC）是一种关键的电子元件，它能够将上千个电子元器件集成在一个芯片上。
集成电路可以说是现代电子行业的核心和支柱，它在计算机、通信、家电、医疗等各个领域发挥着重要作用。
本文将为大家介绍集成电路的原理、分类、制造工艺以及应用方向等内容。
首先，让我们来了解一下集成电路的原理。
集成电路的核心是芯片，而芯片由晶体管、电阻、电容等元件组成，它们通过微细的线路连接在一起，并在一个硅片上完成制作。
芯片中的晶体管是最关键的元件，它能实现电流的控制，从而实现逻辑电路的功能。
通过不同的电流组合，集成电路可以完成各种计算和控制任务，使得我们的设备具备智能、高效的性能。
根据功能的不同，集成电路可以分为数字集成电路和模拟集成电路两类。
数字集成电路主要用于逻辑运算、数字信号处理等领域，它们能够高效地处理大量的二进制数据。
而模拟集成电路则可以实现信号的放大、滤波、混频等功能，广泛应用于音频、视频等领域。
此外，还有混合信号集成电路，它结合了数字和模拟电路的特点，可以处理数字和模拟信号的混合输入输出，使得系统的性能更加出色。
集成电路的制造工艺也是非常重要的。
目前最常见的制造工艺是CMOS工艺（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）。
CMOS工艺利用硅片作为基底，通过一系列工序进行晶体管的制作。
该工艺因为功耗低、集成度高等优点，被广泛应用于各个领域。
除此之外，还有Bipolar、BICMOS等制造工艺，它们在特定的应用场景下具有独特的优势。
集成电路的应用范围非常广泛。
在计算机领域，集成电路是CPU、内存等重要组成部分，它们决定了计算机的运算速度和存储能力。
在通信领域，集成电路被广泛应用于无线通信、卫星通信等系统中，实现了快速、稳定的数据传输。
在家电领域，集成电路使得电视、洗衣机、空调等设备具备了智能控制和效能调节功能。
在医疗领域，集成电路的应用包括医疗器械、医学影像设备等，为医生提供了更加精准、高效的诊疗手段。
集成电路技术专业介绍
集成电路技术专业介绍集成电路技术是一门应用广泛的电子学科，它是电子信息科学与技术的重要分支之一，主要涉及半导体器件结构、物理特性、工艺制程、设备、测试和封装等方面的知识，以及各种集成电路设计方法和应用。
集成电路技术主要包括以下几方面内容：一、半导体器件结构和物理特性：集成电路的核心是半导体器件，因此半导体器件的结构和物理特性对集成电路的性能影响很大。
集成电路技术需要掌握半导体器件的材料、结构、制备工艺等方面的知识，以及半导体器件的特性、参数等方面的基础理论。
二、半导体器件制造工艺：半导体器件的制造工艺是集成电路技术的核心，也是集成电路产业的基础。
半导体器件制造工艺包括晶圆制备、光刻、蚀刻、沉积、离子注入、退火等工艺步骤，需要掌握各种工艺步骤的原理、操作技能和设备使用方法。
三、集成电路设计方法：集成电路设计是将半导体器件组合成具有一定功能的电路的过程，需要掌握各种电路设计方法和工具，如数字电路设计、模拟电路设计、射频电路设计、混合信号电路设计、系统集成设计等方面的知识。
同时，还需要熟悉各种电路设计软件、硬件工具、仿真平台和验证方法。
四、集成电路测试：集成电路测试是评估集成电路性能和可靠性的过程，需要掌握各种测试技术和设备，如电性能测试、温度和湿度测试、可靠性测试、EMI/EMC测试等方面的知识。
同时，还需要熟悉各种测试仪器、设备和测试方法，如测试芯片、测试系统和测试方案等。
集成电路封装是将芯片、引脚、线路和外壳有机地结合在一起，形成具有一定形式的电子元件，需要掌握各种封装工艺和封装材料的选择。
同时，还需要熟悉各种封装结构、尺寸和周围环境的影响，如热处理、机械保护、防尘和防水等。
总之，集成电路技术是一门较为复杂的学科，涉及面广，需要学生具备良好的电子、物理和数学基础，可以通过理论学习和实践操作相结合的方法来掌握这门学科，将集成电路技术应用于各种领域的实际应用中。
什么是集成电路它的分类有哪些
什么是集成电路它的分类有哪些集成电路（Integrated Circuit，简称IC）是在单个硅片上将大量的电子元器件集成在一起，通过微细的电路连接来实现电子功能的半导体器件。
它的发明和应用深刻影响了现代电子科技和信息时代的发展。
本文将介绍什么是集成电路以及集成电路的分类。
一、什么是集成电路集成电路是将电子元器件（如电晶体、二极管、电容器等）和电阻器等被集成在一起的块体，通过微细的连接线连接各个元器件和电阻器。
集成电路可以包含数以百万计的电子元器件，从而在很小的空间内实现复杂的电路功能。
与传统的离散电路相比，集成电路具有体积小、功耗低、可靠性高等优点。
集成电路根据集成度的不同可以分为三个层次：小规模集成电路（SSI）、中规模集成电路（MSI）和大规模集成电路（LSI）。
小规模集成电路一般由几个到几十个晶体管组成，主要用于数字逻辑电路的实现。
中规模集成电路通常由几百到几千个晶体管组成，可以实现更复杂的数字逻辑电路。
大规模集成电路则由上千个晶体管组成，可以实现更加复杂且功能更强大的数字电路。
二、集成电路的分类根据功能的不同，集成电路可以分为模拟集成电路和数字集成电路两大类。
1. 模拟集成电路模拟集成电路是指能够处理连续信号的集成电路。
它可以对输入信号进行放大、滤波、调制等处理，输出的信号也为连续信号。
模拟集成电路广泛应用于音频放大器、射频通信、传感器信号处理等领域。
常见的模拟集成电路有运放、放大器、滤波器等。
2. 数字集成电路数字集成电路是指能够处理离散信号的集成电路。
它能够对输入的离散信号进行逻辑运算、计数、存储等处理，输出的信号为离散信号。
数字集成电路被广泛应用于计算机、通信、控制系统等领域。
常见的数字集成电路有逻辑门、微处理器、存储芯片等。
此外，根据制造工艺的不同，集成电路还可以分为多种类型，如：3. 厚膜集成电路厚膜集成电路是利用陶瓷、玻璃等材料制成基片的集成电路。
它的制造工艺相对简单，常用于一些简单的模拟电路和数字电路。
集成电路介绍了解常见的数字和模拟集成电路
集成电路介绍了解常见的数字和模拟集成电路集成电路是现代电子技术的重要组成部分，广泛应用于各个领域。
它的发展可以追溯到20世纪60年代，如今已经成为电子产品中最基本的部件之一。
本文将介绍一些常见的数字和模拟集成电路。
一、数字集成电路数字集成电路是以二进制逻辑为基础，用于处理和存储数字信号的电路。
它主要包括与门、或门、非门、触发器、计数器等。
以下是几种常见的数字集成电路：1. 与门（AND Gate）与门是数字电路中最基本的门电路之一。
它有两个或多个输入端和一个输出端，在输入端所有信号均为低电平时，输出为低电平；只有输入端所有信号均为高电平时，输出才为高电平。
2. 或门（OR Gate）或门也是基础的数字电路，它的表现形式与与门相反。
当输入端至少有一个信号为高电平时，输出为高电平；只有输入端的所有信号都为低电平时，输出才为低电平。
3. 非门（NOT Gate）非门是最简单的门电路之一，它只有一个输入端和一个输出端。
输入端为高电平时，输出为低电平；输入端为低电平时，输出为高电平。
4. 触发器（Flip-Flop）触发器是一种存储数字信号的元件，包括RS触发器、D触发器、JK触发器等。
触发器可以在特定条件下锁存输入信号，实现存储和传输数据的功能。
5. 计数器（Counter）计数器是一种用于计数的数字电路。
它可以按照事先设定的规则进行计数，并根据输入信号控制计数的起始值、方向和步进数。
二、模拟集成电路模拟集成电路是能够处理模拟信号的电路，它可以对连续变化的信号进行放大、滤波、混频等操作。
以下是几种常见的模拟集成电路：1. 差动放大器（Differential Amplifier）差动放大器是放大差分信号的电路，具有抗共模干扰的能力。
它常用于信号放大、抑制噪声等应用中。
2. 运算放大器（Operational Amplifier）运算放大器是一种高增益的电子放大器，可以对模拟信号进行放大、运算、滤波等处理。
集成电路的定义、特点及分类介绍
集成电路的定义、特点及分类介绍集成电路（integratedcircuit，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。
它在电路中用字母“IC”（也有用文字符号“N”等）表示。
集成电路特点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。
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）。
（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。
（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。
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集成电路简要介绍
一、集成电路定义
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二、集成电路特点
三、集成电路发展
四、集成电路分类
五、集成电路封装技术
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一、集成电路定义
• 集成电路（Integrated Circuit,简称IC）是20世纪 60年代初期发展起来的一种新型半导体器件。把 构成具有一定功能的电路所需的半导体、电阻、 电容等元件及它们之间的连接导线全部集成在一 小块硅片上，然后焊接封装在一个管壳内的电子 器件。
• 2、按制作工艺分类：半导体集成电路和膜集成电 路。膜集成电路又分类厚膜集成电路和薄膜集成 电路。
• 3、按导电类型不同分类：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。
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四、集成电路分类
4、按集成度高低分类： •SSIC 小规模集成电路(Small Scale Integrated circuits) •MSIC 中规模集成电路(Medium Scale Integrated circuits) •LSIC 大规模集成电路(Large Scale Integrated circuits) •VLSIC 超大规模集成电路(Very Large Scale Integrated circuits)
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五、集成电路封装技术
• 封装技术是一种将集成电路打包的技术。是微电 子器件的两个基本组成部分之一：
微电子器件 ： 芯片（管芯）+ 封装（外壳）
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五、集成电路封装技术
封装作用：
•电功能：传递芯片的电信号 •机械化学保护功能：保护芯片与引线 •散热功能：散发芯片内产生的热量 •防潮 •抗辐照 •防电磁干扰
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二、集成电路特点
• 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。
5.1 直插式
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衡量一个芯片封装技术先进与否的重要 指标是芯片面积与封装面积之比R，这个比 值越接近l越好。
以采用40根I/O引脚塑料双列直插式封 装(PDIP)的CPU为例，其芯片面积/封装面 积R=（3×3）/（15.24×50）=1:86，离l 相差很远。这种封装尺寸远比芯片大，说明 封装效率很低，占去了很多有效安装面积。
1959年仙童公司制造的IC
诺伊斯
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三、集成电路发展
• 第一阶段：1962年制造出集成了12个晶体管的小 规模集成电路（SSI）芯片。
• 第二阶段：1966年制造出集成度为100～1000个 晶体管的中规模集成电路（MSI）芯片。
• 第三阶段：1967～1973年，制造出集成度为 1000～100 000个晶体管的大规模集成电路（LSI） 芯片。
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三、集成电路发展
1952年5月，英国科学家达默第一次提出了集成电路的设想。 1958年以德克萨斯仪器公司的科学家基尔比为首的研究小组
研制出了世界上第一块集成电路
第一块集成电路：TI公司的 Kilby12个器件，Ge晶片
获得2000年Nobel物理奖
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三、集成电路发展
1959年 美国仙童/飞兆公司（ Fairchilds）的R.Noicy 诺 依斯开发出用于IC的Si平面工艺技术，从而推动了IC制造 业的大发展。
11．TQFP 扁平簿片方形封 装 12．TSOP 微型簿片式封装 13．CBGA 陶瓷焊球阵列封 装 14．CPGA 陶瓷针栅阵列封 装 15．CQFP 陶瓷四边引线扁 平 16．CERDIP 陶瓷熔封双列 17．PBGA 塑料焊球阵列封 装
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五、集成电路封装技术
• 1、直插式 • 2、表面贴装式 • 3、芯片尺寸封装 • 4、发展趋势
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5.2 表面贴装式
•QFP封装
• TSOP封装
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5.2 表面贴装式
QFP的特点是： (1)用SMT表面安装技术在PCB上安装布线，操作方 便； (2)封装外形尺寸小，寄生参数减小，适合高频应用； (3)可靠性高。 (4)引脚从直插式改为了欧翘状，引脚间距可以更密， 引脚可以更细。 (5)QFP的引脚间距目前已从1.27 mm发展到了0.3 mm，也是他的极限距离，限制了组装密度的提高。
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5.2 表面贴装式
以0.5mm焊区中心距、208根I/O引脚QFP封装的 CPU为例，如果外形尺寸为28mm×28mm，芯片尺 寸为lOmm×10mm，则芯片面积／封装面积R=(10 ×10)／(28 × 28)=l:7.8，由此可见QFP封装比DIP 封装的尺寸大大减小。
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5.3 芯片尺寸封装
• 第四阶段：1977年研制出在30mm2的硅晶片上集 成了15万个晶体管的超大规模集成电路（VLSI） 芯片。
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三、集成电路发展
•摩尔定律：
集成电路的集成度每18个 月就翻一番，特征尺寸每3年 缩小1/2。
戈登·摩尔先生
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四、集成电路分类
• 1、按功能结构分类：模拟集成电路、数字集成电 路和数/模混o封装：
• DIP封装
5.1 直插式
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DIP封装特点： •(1)适合PCB的穿孔安装，操作方便； •(2)比TO型封装易于对PCB布线； •(3)芯片面积与封装面积之间的比值较大，故体积 也较大； •(4)外部引脚容易在芯片的插拔过程当中损坏，不 太适用于高可靠性场合； •(5)DIP封装还有一个致命的缺陷，那就是它只适用 于引脚数目小于100 的中小规模集成电路。
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五、集成电路封装技术
1．BGA 球栅阵列封装 2．CSP 芯片缩放式封装 3．COB 板上芯片贴装 4．COC 瓷质基板上芯片贴 装 5．MCM 多芯片模型贴装 6．LCC 无引线片式载体 7．CFP 陶瓷扁平封装 8．PQFP 塑料四边引线封 装 9．SOJ 塑料J形线封装 10．SOP 小外形外壳封装
• 双列直插式封装（DIP）的裸芯片面积与封装面 积之比为1:80,
• 表面贴装技术SMT中的QFP为1:7， • CSP小于1:1.2