在线留言
|
集成电路,英文为Integrated Circuit,缩写为IC;望文生义,便是把必定数量的常用电子元件,如电阻、电容、晶体管等,以及这些元件之间的连线,通过半导体工艺集成在一起的具有特定功用的电路。是20世纪50年代后期到60年代发展起来的一种新式半导体器材。它是通过氧化、光刻、分散、外延、蒸铝等半导体制造工艺,把构成具有必定功用的电路所需的半导体、电阻、电容等元件及它们之间的衔接导线悉数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材。其封装外壳有圆壳式、扁平式或双列直插式等多种形式。集成电路技能包含芯片制造技能与规划技能,首要体现在加工设备,加工工艺,封装测验,批量出产及规划立异的才能上。
为什么会发生集成电路?咱们知道任何创造创造背面都是有驱动力的,而驱动力往往来源于问题。那么集成电路发生之前的问题是什么呢?咱们看一下1946年在美国诞生的世界上第一台电子计算机,它是一个占地150平方米、重达30吨的庞然大物,里边的电路使用了17468只电子管、7200只电阻、10000只电容、50万条线] 。明显,占用面积大、无法移动是它最直观和杰出的问题;假如能把这些电子元件和连线集成在一小块载体上该有多好!咱们信任,有很多人思考过这个问题,也提出过各种主意。典型的如英国雷达研究所的科学家达默,他在1952年的一次会议上提出:能够把电子线路中的分立元器材,会集制造在一块半导体晶片上,一小块晶片便是一个完好电路,这样一来,电子线路的体积就可大大缩小,可靠性大幅进步。这便是初期集成电路的设想,晶体管的创造使这种主意成为了或许,1947年在美国贝尔实验室制造出来了第一个晶体管,而在此之前要完成电流扩大功用只能依托体积大、耗电量大、结构软弱的电子管。晶体管具有电子管的首要功用,而且克服了电子管的上述缺陷,因此在晶体管创造后,很快就呈现了根据半导体的集成电路的设想,也就很快创造出来了集成电路。杰克·基尔比(Jack Kilby)和罗伯特·诺伊斯(Robert Noyce)在1958~1959期间别离创造了锗集成电路和硅集成电路。
现在,集成电路现已在各行各业中发挥着非常重要的效果,是现代信息社会的柱石。集成电路的意义,现已远远超过了其刚诞生时的界说规划,但其最中心的部分,依然没有改动,那便是“集成”,其所衍生出来的各种学科,大都是围绕着“集成什么”、“怎么集成”、“怎么处理集成带来的利害”这三个问题来展开的。硅集成电路是干流,便是把完成某种功用的电路所需的各种元件都放在一块硅片上,所构成的全体被称作集成电路。关于“集成”,幻想一下咱们住过的房子或许比较简略了解:很多人小时候都住过村庄的房子,那时房子的主体或许便是三两间平房,发挥着卧室的功用,门口的小宅院摆上一副桌椅,就充任客厅,周围还有个炊烟袅袅的小矮屋,那是厨房,而具有共同功用的厕所,需求有必定的阻隔,有或许在房子的背面,要走上十几米……后来,到了城市里,或许村庄城镇化,我们都住进了高楼或许套房,一套房里边,有客厅、卧室、厨房、卫生间、阳台,或许只要几十平方米,却具有了本来占地几百平方米的村庄房子的各种功用,这便是集成。
当然现如今的集成电路,其集成度远非一套房能比较的,或许用一幢摩登大楼能够更好地类比:地上上有商铺、工作、食堂、酒店式公寓,地下有几层是停车场,停车场下面还有地基——这是集成电路的布局,模仿电路和数字电路分隔,处理小信号的灵敏电路与翻转频频的操控逻辑分隔,电源独自放在一角。每层楼的房间布局不一样,走廊也不一样,有回字形的、工字形的、几字形的——这是集成电路器材规划,低噪声电路中能够用折叠形状或“叉指”结构的晶体管来减小结面积和栅电阻。各楼层直接有高速电梯可达,为了功率和功用阻隔,还或许有多部电梯,每部电梯能到的楼层不同——这是集成电路的布线,电源线、地线独自走线,负载大的线也宽;时钟与信号分隔;每层之间布线笔直防止搅扰;CPU与存储之间的高速总线,相当于电梯,各层之间的通孔相当于电梯间……
集成电路或称微电路(microcircuit)、微芯片(microchip)、芯片(chip)在电子学中是一种把电路(首要包含半导体设备,也包含被迫元件等)小型化的方法,并一般制造在半导体晶圆表面上。
前述将电路制造在半导体芯片表面上的集成电路又称薄膜(thin-film)集成电路。还有一种厚膜(thick-film)混成集成电路(hybrid integrated circuit)是由独立半导体设备和被迫元件,集成到衬底或线路板所构成的小型化电路。
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,性能好等长处,一起成本低,便于大规划出产。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使用,一起在军事、通讯、遥控等方面也得到广泛的使用。用集成电路来安装电子设备,其安装密度比晶体管可进步几十倍至几千倍,设备的安稳工作时刻也可大大进步。
集成电路集成电路,又称为IC,按其功用、结构的不同,能够分为模仿集成电路、数字集成电路和数/模混合集成电路三大类。
模仿集成电路又称线性电路,用来发生、扩大和处理各种模仿信号(指起伏随时刻改变的信号。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发生、扩大和处理各种数字信号(指在时刻上和起伏上离散取值的信号。例如5G手机、数码相机、电脑CPU、数字电视的逻辑操控和重放的音频信号和视频信号)。
GSIC 巨大规划集成电路也被称作极大规划集成电路或超特大规划集成电路(Giga Scale Integration)。
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造工艺杂乱,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造工艺简略,功耗也较低,易于制成大规划集成电路,代表集成电路有CMOS、NMOS、PMOS等类型。
集成电路集成电路按用处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、通信誉集成电路、照相机用集成电路、遥控集成电路、言语集成电路、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含行、场扫描集成电路、中放集成电路、伴音集成电路、五颜六色解码集成电路、AV/TV转化集成电路、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.音响用集成电路包含AM/FM高中频电路、立体声解码电路、音频前置扩大电路、音频运算扩大集成电路、音频功率扩大集成电路、环绕声处理集成电路、电平驱动集成电路,电子音量操控集成电路、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操控集成电路、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操控集成电路、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。
5.计算机集成电路,包含中心操控单元(CPU)、内存储器、外存储器、I/O操控电路等。
集成电路按外形可分为圆形(金属外壳晶体管封装型,一般合适用于大功率)、扁平型(安稳性好,体积小)和双列直插型。
上一篇:集成电路技能科普
下一篇:集成电路的结构和组成
2024-March-16
2024-March-16
2024-March-16
2024-March-16
2024-March-16
2024-March-16