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集成性電路

發布時間:2022-04-09 09:29:25

⑴ 什麼是集成電路

集成電路是一種微型電子器件或部件。採用一定的工藝,把一個電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起,製作在一小塊或幾小塊半導體晶片或介質基片上,然後封裝在一個管殼內,成為具有所需電路功能的微型結構;其中所有元件在結構上已組成一個整體,使電子元件向著微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面邁進了一大步。它在電路中用字母「IC」表示。集成電路發明者為傑克·基爾比的集成電路和羅伯特·諾伊思的集成電路。當今半導體工業大多數應用的是基於硅的集成電路。

是20世紀50年代後期一60年代發展起來的一種新型半導體器件。它是經過氧化、光刻、擴散、外延、蒸鋁等半導體製造工藝,把構成具有一定功能的電路所需的半導體、電阻、電容等元件及它們之間的連接導線全部集成在一小塊矽片上,然後焊接封裝在一個管殼內的電子器件。其封裝外殼有圓殼式、扁平式或雙列直插式等多種形式。集成電路技術包括晶元製造技術與設計技術,主要體現在加工設備,加工工藝,封裝測試,批量生產及設計創新的能力上。

現在,集成電路已經在各行各業中發揮著非常重要的作用,是現代信息社會的基石。集成電路的含義,已經遠遠超過了其剛誕生時的定義范圍,但其最核心的部分,仍然沒有改變,那就是「集成」,其所衍生出來的各種學科,大都是圍繞著「集成什麼」、「如何集成」、「如何處理集成帶來的利弊」這三個問題來開展的。硅集成電路是主流,就是把實現某種功能的電路所需的各種元件都放在一塊矽片上,所形成的整體被稱作集成電路。

當然現如今的集成電路,其集成度遠非一套房能比擬的,或許用一幢摩登大樓可以更好地類比:地面上有商鋪、辦公、食堂、酒店式公寓,地下有幾層是停車場,停車場下面還有地基——這是集成電路的布局,模擬電路和數字電路分開,處理小信號的敏感電路與翻轉頻繁的控制邏輯分開,電源單獨放在一角。每層樓的房間布局不一樣,走廊也不一樣,有回字形的、工字形的、幾字形的——這是集成電路器件設計,低雜訊電路中可以用折疊形狀或「叉指」結構的晶體管來減小結面積和柵電阻。各樓層直接有高速電梯可達,為了效率和功能隔離,還可能有多部電梯,每部電梯能到的樓層不同——這是集成電路的布線,電源線、地線單獨走線,負載大的線也寬;時鍾與信號分開;每層之間布線垂直避免干擾。

⑵ 什麼是集成電路

集成電路是一種微型電子器件或部件。採用一定的工藝,把一個電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起,製作在一小塊或幾小塊半導體晶片或介質基片上,然後封裝在一個管殼內,成為具有所需電路功能的微型結構。
其中所有元件在結構上已組成一個整體,使電子元件向著微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面邁進了一大步。它在電路中用字母「IC」表示。集成電路發明者為傑克·基爾比(基於鍺(Ge)的集成電路)和羅伯特·諾伊思(基於硅(Si)的集成電路)。當今半導體工業大多數應用的是基於硅的集成電路。

功能結構:
集成電路,又稱為IC,按其功能、結構的不同,可以分為模擬集成電路、數字集成電路和數/模混合集成電路三大類。
模擬集成電路又稱線性電路,用來產生、放大和處理各種模擬信號(指幅度隨時間變化的信號。例如半導體收音機的音頻信號、錄放機的磁帶信號等),其輸入信號和輸出信號成比例關系。而數字集成電路用來產生、放大和處理各種數字信號(指在時間上和幅度上離散取值的信號。例如5G手機、數碼相機、電腦CPU、數字電視的邏輯控制和重放的音頻信號和視頻信號)。
製作工藝:
集成電路按製作工藝可分為半導體集成電路和膜集成電路。
膜集成電路又分類厚膜集成電路和薄膜集成電路。

⑶ 集成電路有哪些分類

集成電路有多種分類方法,常見的幾種分類如下。

1.按使用功能分類

按使用功能主要分為模擬集成電路和數字集成電路兩大類別。

(1)模擬集成電路。

主要有集成穩壓器、運算放大器、功率放大器及專用集成電路等。

(2)數字集成電路。

按結構不同可分為單極型和雙極型電路,單極型電路有JFET、NM0S、PM0S、CM0S四種,雙極型電路有DTL、TTL、ECL、HTL等。

數字集成電路中最常用的主要有TTL和CM0S兩大系列。

①TTL集成電路。

雙極型三極體—三極體集成電路,簡稱TTL電路,是一種性能優良的集成門電路,其開關速度快、抗干擾能力強、負載能力強,因此應用也最廣泛。

TTL集成電路為正邏輯系統,即高電平(「1」)是大約3.6V的正電壓,低電平(「0」)是大約0.2~0.35V。TTL集成電路主要有54系列和74系列兩種。其中,54系列為軍用產品,74系列為民用產品。在54/74系列後不加字母表示標准TTL電路(如7410),如加有L、H、S或LS等字母,則分別表示低功耗、高速、肖特基和低功耗肖特基TTL電路(如74H00表示高速TTL電路、74LS00表示低功耗肖特基TTL電路)。54/74系列產品,只要尾數相同(如74LS10和7410),則邏輯功能和引腳排列完全相同。

②CM0S集成電路。

CM0S集成電路以單極型晶體管為基本元件製成,是互補金屬氧化物半導體集成電路的簡稱。由於CM0S電路功耗低、電源電壓范圍寬(3~18V)、抗干擾能力強、輸入阻抗高、扇出能力強、溫度穩定性好、成本低等,故應用范圍極廣,尤其是其製造工藝簡單,為大量生產提供了方便。CM0S集成電路主要有4000系列、54/74HC×××系列、54/74HCT×××系列和54/74HCU×x×四大類。

2.按製作工藝分類

按製作工藝分類主要有膜集成電路和混合集成電路兩大類別。其中,膜集成電路又分為厚膜集成電路(1~10(tm)和薄膜集成電路(小於1 gm)。膜集成電路和混合集成電路一般用於專用集成電路,通常稱為模塊,簡稱集成電路(IC)。

3.按集成度分類

集成度是指一個矽片上含有元器件的數目,按集成度分主要有小規模、中規模、大規模及超大規模集成電路等。集成類型及集成度如表1所示。

表1 集成類型及其集成度

4.按應用領域分類

按應用領域不同,可以分為軍用品、工業品和民用品(商用)3大類。

5.按器件類型分類

按器件類型不同,主要分為雙極型集成電路、單極型(MOS)集成電路或BiMOS型集成電路3大類。其中,MOS集成電路又分為P溝道、N溝道、互補對稱型絕緣柵場效應管集成電路;BiMOS集成電路又分為雙極與PM0S相結合、雙極與NM0S相結合、雙極與CM0S相結合的集成電路。

⑷ 集成電路包含什麼

集成電路(integrated circuit)是一種微型電子器件或部件。採用一定的工藝,把一個電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起,製作在一小塊或幾小塊半導體晶片或介質基片上,然後封裝在一個管殼內,成為具有所需電路功能的微型結構;其中所有元件在結構上已組成一個整體,使電子元件向著微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面邁進了一大步。它在電路中用字母「IC」表示。集成電路發明者為傑克·基爾比(基於鍺(Ge)的集成電路)和羅伯特·諾伊思(基於硅(Si)的集成電路)。當今半導體工業大多數應用的是基於硅的集成電路。
是20世紀50年代後期到60年代發展起來的一種新型半導體器件。它是經過氧化、光刻、擴散、外延、蒸鋁等半導體製造工藝,把構成具有一定功能的電路所需的半導體、電阻、電容等元件及它們之間的連接導線全部集成在一小塊矽片上,然後焊接封裝在一個管殼內的電子器件。其封裝外殼有圓殼式、扁平式或雙列直插式等多種形式。集成電路技術包括晶元製造技術與設計技術,主要體現在加工設備,加工工藝,封裝測試,批量生產及設計創新的能力上。
集成電路已經在各行各業中發揮著非常重要的作用,是現代信息社會的基石。集成電路的含義,已經遠遠超過了其剛誕生時的定義范圍,但其最核心的部分,仍然沒有改變,那就是「集成」,其所衍生出來的各種學科,大都是圍繞著「集成什麼」、「如何集成」、「如何處理集成帶來的利弊」這三個問題來開展的。硅集成電路是主流,就是把實現某種功能的電路所需的各種元件都放在一塊矽片上,所形成的整體被稱作集成電路。對於「集成」,想像一下我們住過的房子可能比較容易理解:很多人小時候都住過農村的房子,那時房屋的主體也許就是三兩間平房,發揮著卧室的功能,門口的小院子擺上一副桌椅,就充當客廳,旁邊還有個炊煙裊裊的小矮屋,那是廚房,而具有獨特功能的廁所,需要有一定的隔離,有可能在房屋的背後,要走上十幾米……後來,到了城市裡,或者鄉村城鎮化,大家都住進了樓房或者套房,一套房裡面,有客廳、卧室、廚房、衛生間、陽台,也許只有幾十平方米,卻具有了原來佔地幾百平方米的農村房屋的各種功能,這就是集成。

⑸ 集成電路名詞解釋

集成電路,英文為Integrated Circuit,縮寫為IC;顧名思義,就是把一定數量的常用電子元件,如電阻、電容、晶體管等,以及這些元件之間的連線,通過半導體工藝集成在一起的具有特定功能的電路。
為什麼會產生集成電路?我們知道任何發明創造背後都是有驅動力的,而驅動力往往來源於問題。那麼集成電路產生之前的問題是什麼呢?我們看一下1946年在美國誕生的世界上第一台電子計算機,它是一個佔地150平方米、重達30噸的龐然大物,裡面的電路使用了17468隻電子管、7200隻電阻、10000隻電容、50萬條線,耗電量150千瓦 [1] 。顯然,佔用面積大、無法移動是它最直觀和突出的問題;如果能把這些電子元件和連線集成在一小塊載體上該有多好!我們相信,有很多人思考過這個問題,也提出過各種想法。典型的如英國雷達研究所的科學家達默,他在1952年的一次會議上提出:可以把電子線路中的分立元器件,集中製作在一塊半導體晶片上,一小塊晶片就是一個完整電路,這樣一來,電子線路的體積就可大大縮小,可靠性大幅提高。這就是初期集成電路的構想,晶體管的發明使這種想法成為了可能,1947年在美國貝爾實驗室製造出來了第一個晶體管,而在此之前要實現電流放大功能只能依靠體積大、耗電量大、結構脆弱的電子管。晶體管具有電子管的主要功能,並且克服了電子管的上述缺點,因此在晶體管發明後,很快就出現了基於半導體的集成電路的構想,也就很快發明出來了集成電路。傑克·基爾比(Jack Kilby)和羅伯特·諾伊斯(Robert Noyce)在1958~1959期間分別發明了鍺集成電路和硅集成電路。
現在,集成電路已經在各行各業中發揮著非常重要的作用,是現代信息社會的基石。集成電路的含義,已經遠遠超過了其剛誕生時的定義范圍,但其最核心的部分,仍然沒有改變,那就是「集成」,其所衍生出來的各種學科,大都是圍繞著「集成什麼」、「如何集成」、「如何處理集成帶來的利弊」這三個問題來開展的。硅集成電路是主流,就是把實現某種功能的電路所需的各種元件都放在一塊矽片上,所形成的整體被稱作集成電路。對於「集成」,想像一下我們住過的房子可能比較容易理解:很多人小時候都住過農村的房子,那時房屋的主體也許就是三兩間平房,發揮著卧室的功能,門口的小院子擺上一副桌椅,就充當客廳,旁邊還有個炊煙裊裊的小矮屋,那是廚房,而具有獨特功能的廁所,需要有一定的隔離,有可能在房屋的背後,要走上十幾米……後來,到了城市裡,或者鄉村城鎮化,大家都住進了樓房或者套房,一套房裡面,有客廳、卧室、廚房、衛生間、陽台,也許只有幾十平方米,卻具有了原來佔地幾百平方米的農村房屋的各種功能,這就是集成。
當然現如今的集成電路,其集成度遠非一套房能比擬的,或許用一幢摩登大樓可以更好地類比:地面上有商鋪、辦公、食堂、酒店式公寓,地下有幾層是停車場,停車場下面還有地基——這是集成電路的布局,模擬電路和數字電路分開,處理小信號的敏感電路與翻轉頻繁的控制邏輯分開,電源單獨放在一角。每層樓的房間布局不一樣,走廊也不一樣,有回字形的、工字形的、幾字形的——這是集成電路器件設計,低雜訊電路中可以用折疊形狀或「叉指」結構的晶體管來減小結面積和柵電阻。各樓層直接有高速電梯可達,為了效率和功能隔離,還可能有多部電梯,每部電梯能到的樓層不同——這是集成電路的布線,電源線、地線單獨走線,負載大的線也寬;時鍾與信號分開;每層之間布線垂直避免干擾;CPU與存儲之間的高速匯流排,相當於電梯,各層之間的通孔相當於電梯間……

⑹ 集成電路的基本知識

IC晶元(Integrated Circuit集成電路)是將大量的微電子元器件(晶體管、電阻、電容等)形成的集成電路放在一塊塑基上,做成一塊晶元。而今幾乎所有看到的晶元,都可以叫做IC晶元。
集成電路(integrated circuit)是一種微型電子器件或部件。採用一定的工藝,把一個電路中所需的晶體管、二極體、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起,製作在一小塊或幾小塊半導體晶片或介質基片上,然後封裝在一個管殼內,成為具有所需電路功能的微型結構;其中所有元件在結構上已組成一個整體,使電子元件向著微小型化、低功耗和高可靠性方面邁進了一大步。它在電路中用字母「IC」表示。集成電路發明者為傑克·基爾比(基於鍺的集成電路)和羅伯特·諾伊思(基於硅的集成電路)。當今半導體工業大多數應用的是基於硅的集成電路。

DIP封裝技術
集成電路有很多種不同的封裝方式,常用DIP封裝,是al inline-pin package的縮寫,也叫雙列直插式封裝技術,雙入線封裝,DRAM的一種元件封裝形式,採用雙列直插形式封裝的集成電路晶元,絕大多數中小規模集成電路均採用這種封裝形式。這種封裝方式由於受工藝的影響,引腳一般都不超過100個。隨著CPU內部的高度集成化,DIP封裝很快退出了歷史舞台。只有在老的VGA/SVGA顯卡或BIOS晶元上可以看到它們的「足跡」。
DIP封裝結構形式有:多層陶瓷雙列直插式DIP,單層陶瓷雙列直插式DIP,引線框架式DIP(含玻璃陶瓷封接式,塑料包封結構式,陶瓷低熔玻璃封裝式)等。
一般從左下角開始,環繞到右端,管腳間的距離正好是1/10英寸。

⑺ 集成電路是什麼意思

集成電路是指的一種微型電子器件或部件。採用一定的工藝,把一個電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起,製作在一小塊或幾小塊半導體晶片或介質基片上,然後封裝在一個管殼內,成為具有所需電路功能的微型結構;其中所有元件在結構上已組成一個整體,使電子元件向著微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面邁進了一大步。

集成電路在電路中用字母「IC」表示。集成電路發明者為傑克·基爾比(基於鍺(Ge)的集成電路)和羅伯特·諾伊思(基於硅(Si)的集成電路)。當今半導體工業大多數應用的是基於硅的集成電路。

(7)集成性電路擴展閱讀:

集成電路按用途可分為電視機用集成電路、音響用集成電路、影碟機用集成電路、錄像機用集成電路、電腦(微機)用集成電路、電子琴用集成電路、通信用集成電路、照相機用集成電路、遙控集成電路、語言集成電路、報警器用集成電路及各種專用集成電路。

1、電視機用集成電路包括行、場掃描集成電路、中放集成電路、伴音集成電路、彩色解碼集成電路、AV/TV轉換集成電路、開關電源集成電路、遙控集成電路、麗音解碼集成電路、畫中畫處理集成電路、微處理器(CPU)集成電路、存儲器集成電路等。

2、音響用集成電路包括AM/FM高中頻電路、立體聲解碼電路、音頻前置放大電路、音頻運算放大集成電路、音頻功率放大集成電路、環繞聲處理集成電路、電平驅動集成電路,電子音量控制集成電路、延時混響集成電路、電子開關集成電路等。

3、影碟機用集成電路有系統控制集成電路、視頻編碼集成電路、MPEG解碼集成電路、音頻信號處理集成電路、音響效果集成電路、RF信號處理集成電路、數字信號處理集成電路、伺服集成電路、電動機驅動集成電路等。

4、錄像機用集成電路有系統控制集成電路、伺服集成電路、驅動集成電路、音頻處理集成電路、視頻處理集成電路。

5、計算機集成電路,包括中央控制單元(CPU)、內存儲器、外存儲器、I/O控制電路等。

6、通信集成電路

7、專業控制集成電路

⑻ 什麼是集成電路

集成電路是抄一種新型半導體器件,就是把一定數量的常用電子元件,如電阻、電容、晶體管等,以及這些元件之間的連線,通過半導體工藝集成在一起,製作在小矽片上的的具有特定功能的電路。
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⑼ 什麼是集成電路概念

一、不同的分類

晶元:是電子技術中實現電路小型化的一種方法,通常是在半導體晶圓的表面製造。

半導體:是指在室溫下導體和絕緣體之間具有導電性的材料。半導體廣泛應用於消費電子、通信系統、醫療儀器等領域。

集成電路:是一種微電子器件或器件。利用一定的技術,將電路中所需的晶體管、電阻器、電容器、電感器等元器件和布線連接起來。

二、不同的特點

晶元:在半導體晶元表面製造電路的集成電路又稱薄膜集成電路。另一種厚膜集成電路是由獨立的半導體:半導體器件和無源器件集成在基板或電路板上的小型化電路。

集成電路:集成電路技術包括晶元製造技術和設計技術,主要體現在加工設備、加工技術、封裝測試、批量生產和設計創新能力等方面。

三、不同的功能

晶元:晶元晶體管發明並量產後,二極體、晶體管等各種固態半導體器件得到廣泛應用,取代了真空管在電路中的功能和作用。

半導體:是在室溫下導電性介於導體和絕緣體之間的材料。半導體主要用於無線電、電視和溫度測量。半導體是一種從絕緣體到導體具有可控導電性的材料。從

集成電路:具有體積小、重量輕、引線和焊點少、使用壽命長、可靠性高、性能好、成本低、便於大規模生產等優點。

⑽ 什麼叫集成電路

集成電路(英語:integrated circuit,縮寫作 IC),或稱微電路(microcircuit)、微晶元(microchip)、晶片/晶元(chip)在電子學中是一種把電路(主要包括半導體設備,也包括被動組件等)小型化的方式,並時常製造在半導體晶圓表面上。

晶體管發明並大量生產之後,各式固態半導體組件如二極體、晶體管等大量使用,取代了真空管在電路中的功能與角色。到了20世紀中後期半導體製造技術進步,使得集成電路成為可能。相對於手工組裝電路使用個別的分立電子組件,集成電路可以把很大數量的微晶體管集成到一個小晶元,是一個巨大的進步。集成電路的規模生產能力,可靠性,電路設計的模塊化方法確保了快速採用標准化集成電路代替了設計使用離散晶體管。集成電路對於離散晶體管有兩個主要優勢:成本和性能。成本低是由於晶元把所有的組件通過照相平版技術,作為一個單位印刷,而不是在一個時間只製作一個晶體管。性能高是由於組件快速開關,消耗更低能量,因為組件很小且彼此靠近。

2006年,晶元面積從幾平方毫米到350 mm²,每mm²可以達到一百萬個晶體管。第一個集成電路雛形是由傑克·基爾比於1958年完成的,其中包括一個雙極性晶體管,三個電阻和一個電容器,相較於現今科技的尺寸來講,體積相當龐大。

電子顯微鏡下碳納米管微計算機晶元體的場效應畫面根據一個晶元上集成的微電子器件的數量,集成電路可以分為以下幾類:

小型集成電路(SSI英文全名為Small Scale Integration):邏輯門10個以下或 晶體管100個以下。

中型集成電路(MSI英文全名為Medium Scale Integration):邏輯門11~100個或 晶體管101~1k個。

大規模集成電路(LSI英文全名為Large Scale Integration):邏輯門101~1k個或 晶體管1,001~10k個。

超大規模集成電路(VLSI英文全名為Very large scale integration):邏輯門1,001~10k個或 晶體管10,001~100k個。極大規模集成電路(ULSI英文全名為Ultra Large Scale Integration):邏輯門10,001~1M個或 晶體管100,001~10M個。

GLSI(英文全名為Giga Scale Integration):邏輯門1,000,001個以上或晶體管10,000,001個以上。

而根據處理信號的不同,可以分為模擬集成電路、數字集成電路、和兼具模擬與數字的混合信號集成電路。

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