Ⅰ 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。
Ⅱ 什麼是集成電路
集成電路的發明,是多項技術不斷發展的綜合結果。
最早提出製造半導體集成電路思想的,是從事雷達研究的英國科學家達默。他在1952年5月發表的一篇論文中提出:「由於現在晶體管的出現和半導體方面的研究成果,有可能製造單塊形狀的電子器件而省去連接線。這種器件由多層絕緣材料、通導材料、整流材料和放大材料構成,在各層中去掉某一部分就能使器件具有某種電功能。」
達默的上述設想很有意義,可惜他本人未能使之付諸實施。進入50年代以後,軍事工業和宇航工業的迅速發展,迫切需要各種功能更強、能實現更加復雜功能的半導體器件,而且還希望這種器件越小巧越好。
在社會需要的刺激下,那些早期來到矽谷開創電子工業的一批年輕的微電子工程師們,很自然地把研究方向瞄準到上述目標上。他們設想把一些晶體管及一些元件在新的形式下組合成一種更復雜的線路,而不是簡單地拼湊在一起,這種線路稱為集成電路。從外形來看,它們就是小小的矽片,因此人們也把它們稱為晶元。至今,在各種計算機、計算器及各種電器設備中處處都可以看到這種晶元。早在第二次世界大戰期間,有人就已設法把油墨狀的電阻材料和鍍銀金屬片印在陶瓷基片上,做成電阻和連接線的組合體;而印刷電路工藝的發展和晶體管的發明,都為集成電路的發明做了必要的技術准備。
現在人們認為,世界上最早的集成電路,是1958年由美國物理學家基爾比和諾伊斯兩人各自獨立地研究發明的,為了認定這項發明的專利權,他們兩人所屬的公司之間曾為此引發了一場為時不短的爭執,因此,回顧一下他們各自的發明過程,是很有意思的。
基爾比於1923年生於美國密蘇里州傑斐遜市,1947年畢業於伊利諾大學,1950年在威斯康星大學獲碩士學位。
1958年5月,基爾比進入得克薩斯儀器公司還只有3個月,他被安排去進行電子設備微型化的研究。當時電子設備應用了電子管,後來逐步使用晶體管,但體積龐大。
按照國防部的要求,基爾比的任務是研究如何通過採用較小的元件、更細密的接線,使電子設備體積縮小,更加緊湊靈巧。
在這一年夏天,當基爾比的同事都去度假時,他卻在寧靜的環境中,坐在辦公桌前苦苦思索解決微型化問題的辦法。他在想出新辦法前,屢次碰壁,後來才想到,所需用的全部電路元件包括晶體管、電阻、電容在內,可以用同一種半導體材料製成;這些電路元件必須絕緣,因此能單獨起作用,彼此沒有干擾;而全部電路元件都焊接在半導體圓片的基片或附近,從而可以利用先進的半導體技術手段使電路相互連接,不必擔心元件在連接的地方會出現短路。當時基爾比把這種電路稱為固體電路(現在有人稱為微型電路)。1958年9月,基爾比的第一個安置在半導體鍺片上的電路——「相移振盪器」取得了成功。
諾伊斯於1927年出生於美國衣阿華州的一個小鎮。他對現實世界充滿了好奇心,在十二三歲時就同二哥先後製造過一架碩大的滑翔機,裝配出一輛汽車。他在大學同時學習物理、數學兩個專業,對晶體管及其應用也很感興趣,在晶體管方面奠定了堅實的理論基礎。在1949年考取博士研究生後,仍選修一些有助於晶體管基礎研究的課程,而在學術活動中,又有機會見到晶體管領域著名的專家肖克萊等人。
諾伊斯在1953年取得博士學位後,寧願到待遇低的小公司任職。他認為:「越是小地方,就越能得到多方面的鍛煉,有利於發揮作用。這樣既便於選擇合適的課題進行研究,又能成為企業家。」
當1955年肖克萊在矽谷創建「肖克萊半導體公司」時,諾伊斯就是其中被聘請來的優秀科技人才之一。在肖克萊半導體實驗室成立的第一年內,諾伊斯和他的同事們竭力鼓動肖克萊把研究重點轉向硅晶體管,但肖克萊執意要搞四層二極體的研究。由於認識上的分歧,1957年,諾伊斯和公司的另外7名年輕人一起離開了肖克萊公司,自己成立了「仙童半導體公司」,成為矽谷的第一家專門研製硅晶體管的公司。從這個意義上來說,諾伊斯早年想當企業家的願望果真實現了。
當時,仙童公司在生產晶體管中首先使用一種「平面工藝」。主持技術工作的是赫爾尼,他是當時矽谷最有才乾的科學家之一。他提出的平面工藝法,是通過各種措施把硅表面的氧化層盡量擠壓,直到壓成一張扁平的薄片為止,使器件的各電極在同一個平面上。因此,只要預先設計出晶體管的電極結構圖,通過照相製版的方法,把它精縮成掩模板,就可使立體形狀的晶體管製作成平面形狀的晶體管。於是,結構無論怎樣復雜和精密的晶體管,都可以用這種平面工藝壓縮在一片小小的半導體矽片上。
平面工藝法的提出,使仙童公司科學家的思路豁然開朗,他們一下子看到了令人振奮的應用前景,他們意識到,不只是幾個晶體管可以放置在一塊矽片上,幾十個、幾百個甚至幾百萬個晶體管都可以放到一塊矽片上。
平面工藝後來很快就應用到集成電路的製造上。仙童公司的科學家發現,運用照相平板印刷技術,可以在硅的表面上,把同樣的晶體管按照一定的規律重復地排列,同時又使這些晶體管彼此相連。仙童公司的副經理諾伊斯與他人共同提出了製造集成電路的平面工藝法,並主持製造出世界上第一塊用半導體硅製成的集成電路。
得克薩斯儀器公司的基爾比當然也認識到平面工藝法的重大價值。在諾伊斯之前半年就在製造「相移振盪器」時成功地實現了把電子線路安放在鍺片上的設想。但諾伊斯製成的硅集成電路比基爾比的鍺集成電路更實用,更容易生產。
當後來回憶自己在32歲發明集成電路的情況時,諾伊斯風趣地說:「我發明集成電路,那是因為我是一個『懶漢』。當時曾考慮,用導線連接電子元件太費事,我希望越簡單越好。」
而基爾比在得克薩斯儀器公司發明了後來稱為集成電路的「固體電路」後,立即得到該公司負責人的重視,他們意識到這種新電子器件的重要性,並預計它將會得到廣泛的應用,因此必須大力推廣。
1959年2月,基爾比為他本人的「固體電路」申請了專利。不久之後,得克薩斯儀器公司宣布,他們已生產出一種比火柴頭還小的半導體固體電路。而仙童公司的諾伊斯,雖然在此之前已使用平面工藝製造出半導體矽片集成電路,但並沒有及時申請專利,直到1959年7月,諾伊斯才想到要去辦專利申請手續,但時間已比基爾比晚了半年。
此後上述兩家公司為集成電路的發明權長期爭執不休,就是因為基爾比比諾伊斯申請專利的時間要早一些。基爾比先取得專利,但他的設計思想未能實現;而諾伊斯的平面工藝技術後來成為微電子革命的基礎,但他卻是在基爾比之後才申請專利的,更何況這一項技術在仙童公司並不是由他一人獨自發現並加以完善的。
最後經法庭裁決,集成電路的發明專利權屬於基爾比,而關鍵的有關集成電路的內部連接技術專利權屬於諾伊斯。從1961年起,兩人的專利使各自所在的公司都得到很大的經濟效益,而他們兩人也都因此成為國內外知名的發明家及微電子學的創始人,兩人還一起獲得美國科技人員最渴望得到的「巴倫坦獎章」。
Ⅲ 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。
(3)連接集成電路擴展閱讀:
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
Ⅳ 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。
Ⅳ 連接集成電路,電容的圖示是一個圓,一半陰影一半空白,哪邊是正極啊
陰影為負極,空白為正極。
Ⅵ 什麼是集成電路
集成電路是採用半導體製作工藝,在一塊較小的單晶矽片上製作上許多晶體管及電阻器、電容器等元器件,並按照多層布線或遂道布線的方法將元器件組合成完整的電子電路。它在電路中用字母「IC」(也有用文字元號「N」等)表示。
(一)按功能結構分類
集成電路按其功能、結構的不同,可以分為模擬集成電路和數字集成電路兩大類。
模擬集成電路用來產生、放大和處理各種模擬信號(指幅度隨時間邊疆變化的信號。例如半導體收音機的音頻信號、錄放機的磁帶信號等),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VCD、DVD重放的音頻信號和視頻信號)。
(二)按製作工藝分類
集成電路按製作工藝可分為半導體集成電路和薄膜集成電路。
膜集成電路又分類厚膜集成電路和薄膜集成電路。
(三)按集成度高低分類
集成電路按集成度高低的不同可分為小規模集成電路、中規模集成電路、大規模集成電路和超大規模集成電路。
(四)按導電類型不同分類
集成電路按導電類型可分為雙極型集成電路和單極型集成電路。
雙極型集成電路的製作工藝復雜,功耗較大,代表集成電路有TTL、ECL、HTL、LST-TL、STTL等類型。單極型集成電路的製作工藝簡單,功耗也較低,易於製成大規模集成電路,代表集成電路有CMOS、NMOS、PMOS等類型。
(五)按用途分類
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。
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。
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。
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。
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。
Ⅶ 集成電路的連接一般要考慮哪些條件
一般考慮以下問題:
1、電源,前後電源和地的要求是否相同。如果不同,則要提供不同的供電電路,或者用磁珠、光耦之類做隔離。如果電源要求高,還得加退耦濾波電容。有些電路還要求前後級共地。
2、輸入輸出電壓特性:這個最要緊,也最基本。看一下前級輸出的電壓范圍是否在後級輸入的允許范圍內。如果不在,還得做必要的轉換或調整,有時候遇到輸出為集電極開路(或漏級開路)的,還得加上拉或者下拉電阻。有些則是要在前級輸出後加穩壓管限幅,有些則是在後級輸入端加二極體鉗位,具體要看情況。比較經典的案例就是TTL輸出+CMOS輸入。
3、輸入輸出電流特性:主要考慮前級的驅動能力是否能帶動後級,同時不能過大(防止燒毀後級的輸入端)。典型的案例有:數字電路的扇入扇出能力計算。
4、輸入輸出阻抗特性:一般來說,輸出阻抗越小越好,輸入阻抗則是越大越好,如果前後阻抗不匹配,則會出現無謂損耗。必要時前後級之間還得加緩沖放大器或者阻抗轉換電路。
5、輸入輸出頻率特性:前級輸出的頻率范圍應當是後級可以接受的,否則就得更換後級晶元。
Ⅷ 集成電路內電路通過什麼方式來連接
是由硅連接。一般是由硅製成的二極體,三極體,電阻等直接連接。
Ⅸ 請問集成電路的工作原理
您好
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專管、屬二極體、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(基於硅的集成電路)和羅伯特·諾伊思(基於鍺的集成電路)。當今半導體工業大多數應用的是基於硅的集成電路。
請參考資料:
集成電路_網路
http://ke..com/view/1355.htm
Ⅹ 集成電路焊接步驟
集成電路引腳多且密,一塊小小的集成電路有幾十個甚至上百個引腳,焊接難度很大。因此,在焊接前必須做好以下的准備工作。
+
1. 焊接工具
選用功率為25W左右的電烙鐵,烙鐵頭應為尖嘴形,並用鏗刀修整尖頭,防止在施焊時尖頭上的毛刺拖動引腳。
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2. 焊接材料
焊接材料主要是松香、焊錫絲、焊錫膏和天那水、純酒精等,焊錫絲一定要選用低熔點的。
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3.清理印製電路板
焊接前用電烙鐵對印製電路板進行平整,用小毛刷醮上天那水將印製電路板上准備焊接的部位刷凈,仔細檢査印刷電路板有無起皮、斷落。若有起皮,只需平整一下就可以了,若有斷落,則需用細銅絲連接好。
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4. 引腳上錫
新集成電路在出廠時其引腳已上錫,不必作任何處理。如果是用過的集成電路,需清除引腳上的污物,並對引腳上錫做調整處理後才能使用。
焊接集成電路的具體操作步驟
先將集成電路擺放在印製電路板上,將引腳對正,並將每列引腳的首、尾腳焊好,以防止集成電路移位,然後釆用「拉焊」法進行施焊。所謂拉焊,就是在烙鐵頭上帶一小滴焊錫,將烙鐵頭沿著集成電路的整排引腳自左向右輕輕地拉過去,使每一個引腳都被焊接在印製電路板上。
焊接完畢後,應對每一個焊點進行檢查,若某一焊點存在虛焊,可用電烙鐵對其補焊, 用純酒精棉球擦凈各引腳,除去引腳上的松香及焊渣。
焊接時的注意事項
+
焊接時使用的電路鐵應不帶電或接地
在電烙鐵燒熱後應拔下電源插頭或者使電烙鐵外殼良好接地,以避免感應電荷擊穿集成電路,特別是焊接MOS集成電路更應如此。
+
焊接時間不能過長
焊接集成電路時要注意其溫度和時間。一般集成電路焊接時所受的溫度是260℃、時間為10s或350℃、3s,這是指一塊集成電路全部引腳同時浸入離封裝基座平面的距離為1~1.5mm所允許的溫度和時間,所以點焊和浸焊的溫度一般應控制在250℃左右,焊接時間在7s左右。
+
注意散熱
一些大功率集成電路都有良好的散熱條件,在更換集成電路時,應將散熱片重新固定好,使之與集成電路緊密接觸,以防止集成電路受熱而損壞。安裝散熱片時應注意以下幾點:
在未確定功率集成電路的散熱片是否應該接地前,不要隨意將地線焊到散熱片上;
散熱片的安裝要平,緊固轉矩適中,一般為0.4~0.6N.m;
安裝前應將散熱片與集成電路之間的灰塵、銹蝕清除干凈,並在兩者之間墊上硅脂,用以降低熱阻;
散熱片安裝好後,通常用引線焊接到印製電路板的接地端上;
在未裝散熱板前,不能隨意通電。
+
安裝集成電路時要注意方向
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引腳能承受的應力與引腳間的絕緣
集成電路的拆焊
拆卸前首先將電烙鐵、維修平台良好接地,並記住集成電路的定位情況,再根據不同的集成電路選好熱風槍的噴頭,然後往集成電路的引腳周圍加註松香水。
調好熱風溫度和風速。一般情況下,拆卸集成電路時溫度開關調至3~6擋,風速開關調至2或3擋。
用熱風槍噴頭沿集成電路周圍引腳慢速旋轉,均勻加熱,且噴頭不可觸及集成電路及周圍的元器件。待集成電路的引腳焊錫全部熔化後,再用小螺釘旋具輕輕掀起集成電路。
將焊接點用平頭電烙鐵修理平整,並把更換的集成電路和電路板上的焊接位置對好。先焊四角以固定集成電路,再用熱風焊槍吹焊四周。
焊好後應注意冷卻,不可立即去動集成電路,以免其發生位移。待充分冷卻後,再用放大鏡檢查集成電路的引腳有無虛焊,若有應用尖頭電烙鐵進行補焊,直至全部正常為止。