集成电路有哪些分类

核心提示集成电路有多种分类方法,常见的几种分类如下。1按使用功能分类按使用功能主要分为模拟集成电路和数字集成电路两大类别。(1)模拟集成电路。主要有集成稳压器、运算放大器、功率放大器及专用集成电路等。(2)数字集成电路。按结构不同可分为单极型和双极

集成电路有多种分类方法,常见的几种分类如下。

1按使用功能分类

按使用功能主要分为模拟集成电路和数字集成电路两大类别。

(1)模拟集成电路。

主要有集成稳压器、运算放大器、功率放大器及专用集成电路等。

(2)数字集成电路。

按结构不同可分为单极型和双极型电路,单极型电路有JFET、NM0S、PM0S、CM0S四种,双极型电路有DTL、TTL、ECL、HTL等。

数字集成电路中最常用的主要有TTL和CM0S两大系列。

①TTL集成电路。

双极型三极管—三极管集成电路,简称TTL电路,是一种性能优良的集成门电路,其开关速度快、抗干扰能力强、负载能力强,因此应用也最广泛。

TTL集成电路为正逻辑系统,即高电平(“1”)是大约36V的正电压,低电平(“0”)是大约02~035V。TTL集成电路主要有54系列和74系列两种。其中,54系列为军用产品,74系列为民用产品。在54/74系列后不加字母表示标准TTL电路(如7410),如加有L、H、S或LS等字母,则分别表示低功耗、高速、肖特基和低功耗肖特基TTL电路(如74H00表示高速TTL电路、74LS00表示低功耗肖特基TTL电路)。54/74系列产品,只要尾数相同(如74LS10和7410),则逻辑功能和引脚排列完全相同。

②CM0S集成电路。

CM0S集成电路以单极型晶体管为基本元件制成,是互补金属氧化物半导体集成电路的简称。由于CM0S电路功耗低、电源电压范围宽(3~18V)、抗干扰能力强、输入阻抗高、扇出能力强、温度稳定性好、成本低等,故应用范围极广,尤其是其制造工艺简单,为大量生产提供了方便。CM0S集成电路主要有4000系列、54/74HC×××系列、54/74HCT×××系列和54/74HCU×x×四大类。

2按制作工艺分类

按制作工艺分类主要有膜集成电路和混合集成电路两大类别。其中,膜集成电路又分为厚膜集成电路(1~10(tm)和薄膜集成电路(小于1 gm)。膜集成电路和混合集成电路一般用于专用集成电路,通常称为模块,简称集成电路(IC)。

3按集成度分类

集成度是指一个硅片上含有元器件的数目,按集成度分主要有小规模、中规模、大规模及超大规模集成电路等。集成类型及集成度如表1所示。

表1 集成类型及其集成度

4按应用领域分类

按应用领域不同,可以分为军用品、工业品和民用品(商用)3大类。

5按器件类型分类

按器件类型不同,主要分为双极型集成电路、单极型(MOS)集成电路或BiMOS型集成电路3大类。其中,MOS集成电路又分为P沟道、N沟道、互补对称型绝缘栅场效应管集成电路;BiMOS集成电路又分为双极与PM0S相结合、双极与NM0S相结合、双极与CM0S相结合的集成电路。

集成电路的作用是什么?

集成电路或称微电路、微芯片晶片/芯片(在电子学中是一种把电路(主要包括半导体设备,也包括被动组件等)小型化的方式,并时常制造在半导体晶圆表面上。半导体集成电路工艺,包括以下步骤,并重复使用:

1 光刻

2 刻蚀

3 薄膜(化学气相沉积或物理气相沉积)

4 掺杂(热扩散或离子注入)

5 化学机械平坦化CMP

使用单晶硅晶圆(或III-V族,如砷化镓)用作基层,然后使用光刻、掺杂、CMP等技术制成MOSFET或BJT等组件,再利用薄膜和CMP技术制成导线,如此便完成芯片制作。因产品性能需求及成本考量,导线可分为铝工艺(以溅镀为主)和铜工艺(以电镀为主参见Damascene)。主要的工艺技术可以分为以下几大类:黄光微影、刻蚀、扩散、薄膜、平坦化制成、金属化制成。

IC由很多重叠的层组成,每层由影像技术定义,通常用不同的颜色表示。一些层标明在哪里不同的掺杂剂扩散进基层(成为扩散层),一些定义哪里额外的离子灌输(灌输层),一些定义导体(多晶硅或金属层),一些定义传导层之间的连接(过孔或接触层)。所有的组件由这些层的特定组合构成。

1 在一个自排列(CMOS)过程中,所有门层(多晶硅或金属)穿过扩散层的地方形成晶体管。

2 电阻结构,电阻结构的长宽比,结合表面电阻系数,决定电阻。

3 电容结构,由于尺寸限制,在IC上只能产生很小的电容。

4 更为少见的电感结构,可以制作芯片载电感或由回旋器模拟。

因为CMOS设备只引导电流在逻辑门之间转换,CMOS设备比双极型组件(如双极性晶体管)消耗的电流少很多,也是现在主流的组件。透过电路的设计,将多颗的晶体管管画在硅晶圆上,就可以画出不同作用的集成电路。

随机存取存储器是最常见类型的集成电路,所以密度最高的设备是存储器,但即使是微处理器上也有存储器。尽管结构非常复杂-几十年来芯片宽度一直减少-但集成电路的层依然比宽度薄很多。组件层的制作非常像照相过程。虽然可见光谱中的光波不能用来曝光组件层,因为他们太大了。高频光子(通常是紫外线)被用来创造每层的图案。因为每个特征都非常小,对于一个正在调试制造过程的过程工程师来说,电子显微镜是必要工具。

在使用自动测试设备(ATE)包装前,每个设备都要进行测试。测试过程称为晶圆测试或晶圆探通。晶圆被切割成矩形块,每个被称为晶片(“die”)。每个好的die被焊在“pads”上的铝线或金线,连接到封装内,pads通常在die的边上。封装之后,设备在晶圆探通中使用的相同或相似的ATE上进行终检。测试成本可以达到低成本产品的制造成本的25%,但是对于低产出,大型和/或高成本的设备,可以忽略不计。

集成电路是什么?

集成电路的作用:

1、减少元器件的使用。集成电路的诞生,小规模的集成电路使内容元器件的数量减少,在零散元器件上有了很大的技术提高。

2、产品性能得到有效提高。将元器件都集合到了一起,不仅减少了外电信号的干扰,也在电路设计方面有了很大的提升,提高了运行速度。

3、更加方便应用。一种功能对应一种电路,将一种功能集中成一个集成电路,如此一来,在以后应用中,要什么功能就可以应用相应的集成电路,从而大大方便了应用。

扩展资料

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(主要包括半导体装置,也包括被动元件等)小型化的方式,并通常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。另有一种厚膜(thick-film)混成集成电路(hybrid integrated circuit)是由独立半导体设备和被动元件,集成到衬底或线路板所构成的小型化电路。

本文是关于单片(monolithic)集成电路,即薄膜集成电路。

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

是指将很多微电子器件集成在芯片上的一种高级微电子器件。通常使用硅为基础材料,在上面通过扩散或渗透技术形成N型和P型半导体及P-N结。集成电路是半导体集成电路,即以半导体材料为基片,将至少有一个是有源元件的两个以上元件和部分或者全部互连线路集成在基片之中或者基片之上,以执行某种电子功能的中间产品或者最终产品; 集成电路的种类一般是以内含晶体管等电子组件的数量来分类。 · SSI (小型集成电路),晶体管数 10~100 · MSI (中型集成电路),晶体管数 100~1,000 · LSI (大规模集成电路),晶体管数 1,000~10,0000 · VLSI (超大规模集成电路),晶体管数 100,000~ 集成电路布图设计是指集成电路中有一个是有源元件的两个以上和部分或者全部互连线路的三维配置,或者为制造集成电路而准备的三维配置

 
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