Ⅰ 集成电路包含什么
集成电路(integrated circuit)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、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,使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。它在电路中用字母“IC”表示。集成电路发明者为杰克·基尔比(基于锗(Ge)的集成电路)和罗伯特·诺伊思(基于硅(Si)的集成电路)。当今半导体工业大多数应用的是基于硅的集成电路。
是20世纪50年代后期到60年代发展起来的一种新型半导体器件。它是经过氧化、光刻、扩散、外延、蒸铝等半导体制造工艺,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。其封装外壳有圆壳式、扁平式或双列直插式等多种形式。集成电路技术包括芯片制造技术与设计技术,主要体现在加工设备,加工工艺,封装测试,批量生产及设计创新的能力上。
集成电路已经在各行各业中发挥着非常重要的作用,是现代信息社会的基石。集成电路的含义,已经远远超过了其刚诞生时的定义范围,但其最核心的部分,仍然没有改变,那就是“集成”,其所衍生出来的各种学科,大都是围绕着“集成什么”、“如何集成”、“如何处理集成带来的利弊”这三个问题来开展的。硅集成电路是主流,就是把实现某种功能的电路所需的各种元件都放在一块硅片上,所形成的整体被称作集成电路。对于“集成”,想象一下我们住过的房子可能比较容易理解:很多人小时候都住过农村的房子,那时房屋的主体也许就是三两间平房,发挥着卧室的功能,门口的小院子摆上一副桌椅,就充当客厅,旁边还有个炊烟袅袅的小矮屋,那是厨房,而具有独特功能的厕所,需要有一定的隔离,有可能在房屋的背后,要走上十几米……后来,到了城市里,或者乡村城镇化,大家都住进了楼房或者套房,一套房里面,有客厅、卧室、厨房、卫生间、阳台,也许只有几十平方米,却具有了原来占地几百平方米的农村房屋的各种功能,这就是集成。
Ⅱ 什么是集成电路
集成电路的发明,是多项技术不断发展的综合结果。
最早提出制造半导体集成电路思想的,是从事雷达研究的英国科学家达默。他在1952年5月发表的一篇论文中提出:“由于现在晶体管的出现和半导体方面的研究成果,有可能制造单块形状的电子器件而省去连接线。这种器件由多层绝缘材料、通导材料、整流材料和放大材料构成,在各层中去掉某一部分就能使器件具有某种电功能。”
达默的上述设想很有意义,可惜他本人未能使之付诸实施。进入50年代以后,军事工业和宇航工业的迅速发展,迫切需要各种功能更强、能实现更加复杂功能的半导体器件,而且还希望这种器件越小巧越好。
在社会需要的刺激下,那些早期来到硅谷开创电子工业的一批年轻的微电子工程师们,很自然地把研究方向瞄准到上述目标上。他们设想把一些晶体管及一些元件在新的形式下组合成一种更复杂的线路,而不是简单地拼凑在一起,这种线路称为集成电路。从外形来看,它们就是小小的硅片,因此人们也把它们称为芯片。至今,在各种计算机、计算器及各种电器设备中处处都可以看到这种芯片。早在第二次世界大战期间,有人就已设法把油墨状的电阻材料和镀银金属片印在陶瓷基片上,做成电阻和连接线的组合体;而印刷电路工艺的发展和晶体管的发明,都为集成电路的发明做了必要的技术准备。
现在人们认为,世界上最早的集成电路,是1958年由美国物理学家基尔比和诺伊斯两人各自独立地研究发明的,为了认定这项发明的专利权,他们两人所属的公司之间曾为此引发了一场为时不短的争执,因此,回顾一下他们各自的发明过程,是很有意思的。
基尔比于1923年生于美国密苏里州杰斐逊市,1947年毕业于伊利诺大学,1950年在威斯康星大学获硕士学位。
1958年5月,基尔比进入得克萨斯仪器公司还只有3个月,他被安排去进行电子设备微型化的研究。当时电子设备应用了电子管,后来逐步使用晶体管,但体积庞大。
按照国防部的要求,基尔比的任务是研究如何通过采用较小的元件、更细密的接线,使电子设备体积缩小,更加紧凑灵巧。
在这一年夏天,当基尔比的同事都去度假时,他却在宁静的环境中,坐在办公桌前苦苦思索解决微型化问题的办法。他在想出新办法前,屡次碰壁,后来才想到,所需用的全部电路元件包括晶体管、电阻、电容在内,可以用同一种半导体材料制成;这些电路元件必须绝缘,因此能单独起作用,彼此没有干扰;而全部电路元件都焊接在半导体圆片的基片或附近,从而可以利用先进的半导体技术手段使电路相互连接,不必担心元件在连接的地方会出现短路。当时基尔比把这种电路称为固体电路(现在有人称为微型电路)。1958年9月,基尔比的第一个安置在半导体锗片上的电路——“相移振荡器”取得了成功。
诺伊斯于1927年出生于美国衣阿华州的一个小镇。他对现实世界充满了好奇心,在十二三岁时就同二哥先后制造过一架硕大的滑翔机,装配出一辆汽车。他在大学同时学习物理、数学两个专业,对晶体管及其应用也很感兴趣,在晶体管方面奠定了坚实的理论基础。在1949年考取博士研究生后,仍选修一些有助于晶体管基础研究的课程,而在学术活动中,又有机会见到晶体管领域著名的专家肖克莱等人。
诺伊斯在1953年取得博士学位后,宁愿到待遇低的小公司任职。他认为:“越是小地方,就越能得到多方面的锻炼,有利于发挥作用。这样既便于选择合适的课题进行研究,又能成为企业家。”
当1955年肖克莱在硅谷创建“肖克莱半导体公司”时,诺伊斯就是其中被聘请来的优秀科技人才之一。在肖克莱半导体实验室成立的第一年内,诺伊斯和他的同事们竭力鼓动肖克莱把研究重点转向硅晶体管,但肖克莱执意要搞四层二极管的研究。由于认识上的分歧,1957年,诺伊斯和公司的另外7名年轻人一起离开了肖克莱公司,自己成立了“仙童半导体公司”,成为硅谷的第一家专门研制硅晶体管的公司。从这个意义上来说,诺伊斯早年想当企业家的愿望果真实现了。
当时,仙童公司在生产晶体管中首先使用一种“平面工艺”。主持技术工作的是赫尔尼,他是当时硅谷最有才干的科学家之一。他提出的平面工艺法,是通过各种措施把硅表面的氧化层尽量挤压,直到压成一张扁平的薄片为止,使器件的各电极在同一个平面上。因此,只要预先设计出晶体管的电极结构图,通过照相制版的方法,把它精缩成掩模板,就可使立体形状的晶体管制作成平面形状的晶体管。于是,结构无论怎样复杂和精密的晶体管,都可以用这种平面工艺压缩在一片小小的半导体硅片上。
平面工艺法的提出,使仙童公司科学家的思路豁然开朗,他们一下子看到了令人振奋的应用前景,他们意识到,不只是几个晶体管可以放置在一块硅片上,几十个、几百个甚至几百万个晶体管都可以放到一块硅片上。
平面工艺后来很快就应用到集成电路的制造上。仙童公司的科学家发现,运用照相平板印刷技术,可以在硅的表面上,把同样的晶体管按照一定的规律重复地排列,同时又使这些晶体管彼此相连。仙童公司的副经理诺伊斯与他人共同提出了制造集成电路的平面工艺法,并主持制造出世界上第一块用半导体硅制成的集成电路。
得克萨斯仪器公司的基尔比当然也认识到平面工艺法的重大价值。在诺伊斯之前半年就在制造“相移振荡器”时成功地实现了把电子线路安放在锗片上的设想。但诺伊斯制成的硅集成电路比基尔比的锗集成电路更实用,更容易生产。
当后来回忆自己在32岁发明集成电路的情况时,诺伊斯风趣地说:“我发明集成电路,那是因为我是一个‘懒汉’。当时曾考虑,用导线连接电子元件太费事,我希望越简单越好。”
而基尔比在得克萨斯仪器公司发明了后来称为集成电路的“固体电路”后,立即得到该公司负责人的重视,他们意识到这种新电子器件的重要性,并预计它将会得到广泛的应用,因此必须大力推广。
1959年2月,基尔比为他本人的“固体电路”申请了专利。不久之后,得克萨斯仪器公司宣布,他们已生产出一种比火柴头还小的半导体固体电路。而仙童公司的诺伊斯,虽然在此之前已使用平面工艺制造出半导体硅片集成电路,但并没有及时申请专利,直到1959年7月,诺伊斯才想到要去办专利申请手续,但时间已比基尔比晚了半年。
此后上述两家公司为集成电路的发明权长期争执不休,就是因为基尔比比诺伊斯申请专利的时间要早一些。基尔比先取得专利,但他的设计思想未能实现;而诺伊斯的平面工艺技术后来成为微电子革命的基础,但他却是在基尔比之后才申请专利的,更何况这一项技术在仙童公司并不是由他一人独自发现并加以完善的。
最后经法庭裁决,集成电路的发明专利权属于基尔比,而关键的有关集成电路的内部连接技术专利权属于诺伊斯。从1961年起,两人的专利使各自所在的公司都得到很大的经济效益,而他们两人也都因此成为国内外知名的发明家及微电子学的创始人,两人还一起获得美国科技人员最渴望得到的“巴伦坦奖章”。
Ⅲ 集成电路是什么意思
集成电路是指的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、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,使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。
集成电路在电路中用字母“IC”表示。集成电路发明者为杰克·基尔比(基于锗(Ge)的集成电路)和罗伯特·诺伊思(基于硅(Si)的集成电路)。当今半导体工业大多数应用的是基于硅的集成电路。
(3)连接集成电路扩展阅读:
集成电路按用途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、通信用集成电路、照相机用集成电路、遥控集成电路、语言集成电路、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括行、场扫描集成电路、中放集成电路、伴音集成电路、彩色解码集成电路、AV/TV转换集成电路、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、音响用集成电路包括AM/FM高中频电路、立体声解码电路、音频前置放大电路、音频运算放大集成电路、音频功率放大集成电路、环绕声处理集成电路、电平驱动集成电路,电子音量控制集成电路、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控制集成电路、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控制集成电路、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,包括中央控制单元(CPU)、内存储器、外存储器、I/O控制电路等。
6、通信集成电路
7、专业控制集成电路
Ⅳ 什么是集成电路概念
一、不同的分类
芯片:是电子技术中实现电路小型化的一种方法,通常是在半导体晶圆的表面制造。
半导体:是指在室温下导体和绝缘体之间具有导电性的材料。半导体广泛应用于消费电子、通信系统、医疗仪器等领域。
集成电路:是一种微电子器件或器件。利用一定的技术,将电路中所需的晶体管、电阻器、电容器、电感器等元器件和布线连接起来。
二、不同的特点
芯片:在半导体芯片表面制造电路的集成电路又称薄膜集成电路。另一种厚膜集成电路是由独立的半导体:半导体器件和无源器件集成在基板或电路板上的小型化电路。
集成电路:集成电路技术包括芯片制造技术和设计技术,主要体现在加工设备、加工技术、封装测试、批量生产和设计创新能力等方面。
三、不同的功能
芯片:芯片晶体管发明并量产后,二极管、晶体管等各种固态半导体器件得到广泛应用,取代了真空管在电路中的功能和作用。
半导体:是在室温下导电性介于导体和绝缘体之间的材料。半导体主要用于无线电、电视和温度测量。半导体是一种从绝缘体到导体具有可控导电性的材料。从
集成电路:具有体积小、重量轻、引线和焊点少、使用寿命长、可靠性高、性能好、成本低、便于大规模生产等优点。
Ⅳ 连接集成电路,电容的图示是一个圆,一半阴影一半空白,哪边是正极啊
阴影为负极,空白为正极。
Ⅵ 什么是集成电路
集成电路是采用半导体制作工艺,在一块较小的单晶硅片上制作上许多晶体管及电阻器、电容器等元器件,并按照多层布线或遂道布线的方法将元器件组合成完整的电子电路。它在电路中用字母“IC”(也有用文字符号“N”等)表示。
(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和数字集成电路两大类。
模拟集成电路用来产生、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),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、大规模集成电路和超大规模集成电路。
(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。
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。单极型集成电路的制作工艺简单,功耗也较低,易于制成大规模集成电路,代表集成电路有CMOS、NMOS、PMOS等类型。
(五)按用途分类
集成电路按用途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、通信用集成电路、照相机用集成电路、遥控集成电路、语言集成电路、报警器用集成电路及各种专用集成电路。
电视机用集成电路包括行、场扫描集成电路、中放集成电路、伴音集成电路、彩色解码集成电路、AV/TV转换集成电路、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。
音响用集成电路包括AM/FM高中频电路、立体声解码电路、音频前置放大电路、音频运算放大集成电路、音频功率放大集成电路、环绕声处理集成电路、电平驱动集成电路、电子音量控制集成电路、延时混响集成电路、电子开关集成电路等。
影碟机用集成电路有系统控制集成电路、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。
录像机用集成电路有系统控制集成电路、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。
Ⅶ 集成电路的连接一般要考虑哪些条件
一般考虑以下问题:
1、电源,前后电源和地的要求是否相同。如果不同,则要提供不同的供电电路,或者用磁珠、光耦之类做隔离。如果电源要求高,还得加退耦滤波电容。有些电路还要求前后级共地。
2、输入输出电压特性:这个最要紧,也最基本。看一下前级输出的电压范围是否在后级输入的允许范围内。如果不在,还得做必要的转换或调整,有时候遇到输出为集电极开路(或漏级开路)的,还得加上拉或者下拉电阻。有些则是要在前级输出后加稳压管限幅,有些则是在后级输入端加二极管钳位,具体要看情况。比较经典的案例就是TTL输出+CMOS输入。
3、输入输出电流特性:主要考虑前级的驱动能力是否能带动后级,同时不能过大(防止烧毁后级的输入端)。典型的案例有:数字电路的扇入扇出能力计算。
4、输入输出阻抗特性:一般来说,输出阻抗越小越好,输入阻抗则是越大越好,如果前后阻抗不匹配,则会出现无谓损耗。必要时前后级之间还得加缓冲放大器或者阻抗转换电路。
5、输入输出频率特性:前级输出的频率范围应当是后级可以接受的,否则就得更换后级芯片。
Ⅷ 集成电路内电路通过什么方式来连接
是由硅连接。一般是由硅制成的二极管,三极管,电阻等直接连接。
Ⅸ 请问集成电路的工作原理
您好
集成电路(integrated
circuit)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专管、属二极管、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,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”表示。集成电路发明者为杰克·基尔比(基于硅的集成电路)和罗伯特·诺伊思(基于锗的集成电路)。当今半导体工业大多数应用的是基于硅的集成电路。
请参考资料:
集成电路_网络
http://ke..com/view/1355.htm
Ⅹ 集成电路焊接步骤
集成电路引脚多且密,一块小小的集成电路有几十个甚至上百个引脚,焊接难度很大。因此,在焊接前必须做好以下的准备工作。
+
1. 焊接工具
选用功率为25W左右的电烙铁,烙铁头应为尖嘴形,并用铿刀修整尖头,防止在施焊时尖头上的毛刺拖动引脚。
+
2. 焊接材料
焊接材料主要是松香、焊锡丝、焊锡膏和天那水、纯酒精等,焊锡丝一定要选用低熔点的。
+
3.清理印制电路板
焊接前用电烙铁对印制电路板进行平整,用小毛刷醮上天那水将印制电路板上准备焊接的部位刷净,仔细检査印刷电路板有无起皮、断落。若有起皮,只需平整一下就可以了,若有断落,则需用细铜丝连接好。
+
4. 引脚上锡
新集成电路在出厂时其引脚已上锡,不必作任何处理。如果是用过的集成电路,需清除引脚上的污物,并对引脚上锡做调整处理后才能使用。
焊接集成电路的具体操作步骤
先将集成电路摆放在印制电路板上,将引脚对正,并将每列引脚的首、尾脚焊好,以防止集成电路移位,然后釆用“拉焊”法进行施焊。所谓拉焊,就是在烙铁头上带一小滴焊锡,将烙铁头沿着集成电路的整排引脚自左向右轻轻地拉过去,使每一个引脚都被焊接在印制电路板上。
焊接完毕后,应对每一个焊点进行检查,若某一焊点存在虚焊,可用电烙铁对其补焊, 用纯酒精棉球擦净各引脚,除去引脚上的松香及焊渣。
焊接时的注意事项
+
焊接时使用的电路铁应不带电或接地
在电烙铁烧热后应拔下电源插头或者使电烙铁外壳良好接地,以避免感应电荷击穿集成电路,特别是焊接MOS集成电路更应如此。
+
焊接时间不能过长
焊接集成电路时要注意其温度和时间。一般集成电路焊接时所受的温度是260℃、时间为10s或350℃、3s,这是指一块集成电路全部引脚同时浸入离封装基座平面的距离为1~1.5mm所允许的温度和时间,所以点焊和浸焊的温度一般应控制在250℃左右,焊接时间在7s左右。
+
注意散热
一些大功率集成电路都有良好的散热条件,在更换集成电路时,应将散热片重新固定好,使之与集成电路紧密接触,以防止集成电路受热而损坏。安装散热片时应注意以下几点:
在未确定功率集成电路的散热片是否应该接地前,不要随意将地线焊到散热片上;
散热片的安装要平,紧固转矩适中,一般为0.4~0.6N.m;
安装前应将散热片与集成电路之间的灰尘、锈蚀清除干净,并在两者之间垫上硅脂,用以降低热阻;
散热片安装好后,通常用引线焊接到印制电路板的接地端上;
在未装散热板前,不能随意通电。
+
安装集成电路时要注意方向
+
引脚能承受的应力与引脚间的绝缘
集成电路的拆焊
拆卸前首先将电烙铁、维修平台良好接地,并记住集成电路的定位情况,再根据不同的集成电路选好热风枪的喷头,然后往集成电路的引脚周围加注松香水。
调好热风温度和风速。一般情况下,拆卸集成电路时温度开关调至3~6挡,风速开关调至2或3挡。
用热风枪喷头沿集成电路周围引脚慢速旋转,均匀加热,且喷头不可触及集成电路及周围的元器件。待集成电路的引脚焊锡全部熔化后,再用小螺钉旋具轻轻掀起集成电路。
将焊接点用平头电烙铁修理平整,并把更换的集成电路和电路板上的焊接位置对好。先焊四角以固定集成电路,再用热风焊枪吹焊四周。
焊好后应注意冷却,不可立即去动集成电路,以免其发生位移。待充分冷却后,再用放大镜检查集成电路的引脚有无虚焊,若有应用尖头电烙铁进行补焊,直至全部正常为止。