电子产品工艺与设备(大三上学期4).集成电路.ppt

1,集成电路,集成电路的概念：集成电路的英文名称为Integreted Circuites,缩写为IC，集成电路实现了元件、电路和系统的三结合。 在一块极小的硅单晶片上，利用半导体工艺将许多二极管、三极管、电阻器、电容器等元件，连接并完成特定电子技术功能的电子电路封装在一起的电子电路称为集成电路。,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。,多种集成电路1,多种集成电路2,一、集成电路的分类 1.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、数字集成电路二类。 模拟集成电路又称线性电路,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），其输入信号和输出信号成比例关系。 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）。,2.集成电路按其制作工艺不同可分为:半导体集成电路、膜集成电路和混合集成电路三类。 膜集成电路又分为厚膜集成电路和薄膜集成电路。,3.按集成度高低不同可分为: 小规模、中规模、大规模及超大规模集成电路四类。 对模拟集成电路，由于工艺要求较高、电路又较复杂，所以一般认为集成50个以下元器件为小规模集成电路； 集成50100个元器件为中规模集成电路，集成100个以上的元器件为大规模集成电路；,对数字集成电路，一般认为集成110等效门片或10100个元件片为小规模集成电路； 集成10100个等效门片或1001000元件片为中规模集成电路； 集成10010,000个等效门片或1000100,000个元件片为大规模集成电路； 集成10,000以上个等效门片或100,000以上个元件片为超大规模集成电路。,4.按导电类型不同分为:双极型集成电路和单极型集成电路两类。 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。,5.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。,二、国产半导体集成电路的命名方法 1.原国标命名方法,器件的型号由五各部分组成，其五个组成部分的符号及意义见下表,原国标集成电路的命名方法,例：CT4020ED为低功耗肖特基TTL双4输入与非门，其中，C表示符合国家标准，T表示TTL电路（第一部分），4020表示低功耗肖特基系列双4输入与非门（第二部分），E表示4085（第三部分），D表示陶瓷双列直插封装（第四部分）。,2.现行国标命名方法(GB343089) 器件的型号也有五部分组成，其每部分的含义见图,4.使用与注意事项 集成电路在使用时不允许超过极限值，在电源电压变化不超过额定值的10%时，电参数应符合规范值。电路在使用的电源接通与断开时，不得有瞬时电压产生，否则会使电路击穿。 集成电路使用温度一般在-3085之间，在系统安装时应尽量远离热源。,集成电路如用手工焊接时，不得使用大于45W的电烙铁，连续焊接时间应不超过10S。 对于MOS集成电路，要防止栅极静电感应击穿。此外，一切测试仪器（特别是信号发生器和交流测量仪器）、电烙铁、线路本身均需良好接地。MOS电路的“与非”门输入端不能电位悬空，不用时接电路正极，特别是加上源、漏电压时，若输入端悬空，用手触及到输入端时，由于静电感应极易造成栅极击穿烧坏集成电路。此外在存放时，必须将其放置于蔽屏盒内，或用金属纸包装，以防止外界电场将栅极击穿。,6.11 表面组装元器件 6.11.1表面组装元件的特点 （1）SMC/SMD的尺寸很小，重量轻，无引线或引线很短 （2）由于SMC/SMD没有引线或引线很短，寄生电感和分布电容很小，所以可获得更好的频率特性和更强的抗干扰能力。 （3）SMC/SMD适于自动化组装，目前SMT的自动化表面组装设备已非常成熟，使用非常广泛，大大缩短了装配时间，而且装配精确，产品合格率高，因此节省了劳动成本。另外SMC无引线、体积小，不仅省铜材，基板面积也可大大缩小，从而提高了经济效益。,表面安装元器件的类型,从结构形状说，包括薄片矩形、圆柱形、扁平异形等；表面组装元器件同传统元器件一样，也可以从功能上分类为表面组装元件（SMC）和表面组装器件（SMD）。 1表面组装元件SMC 表面组装元件（SMC）包括片状电阻器、电容器、电感器、滤波器和陶瓷振荡器等。应该说，随着SMT技术的发展，几乎全部传统电子元件的每个品种都已经有表面组装元件。 表面组装元件（SMC）的外形封装如下:,片状元器件可以用三种包装形式提供给用户：散装、管状料斗和盘状纸带。SMC的阻容元件一般用纸编带包装，便于采用自动化装配设备。,常用典型SMC电阻器 的主要技术参数,表面组装器件（SMD）,表面组装半导体器件，简称SMD，包括各种半导体器件，既有分立器件的二极管、三极管、场效应管，也有数字电路和模拟电路的集成器件。表面组装元件（SMD）的外形封装、尺寸及包装方式如下:,表面组装元器件的焊端结构,表面组装器件的焊端结构可分为羽翼形、J形和球形,羽翼形 J形 球形,羽翼形的器件封装类型有：SOT、SOP、QFP等。 J形的器件封装类型有：SOJ、PLCC等。 球形的器件封装类型有：BGA、CSP、Flip Chip等。,表面组装元器件（SMC/SMD）的包装类型,1编带包装,编带包装有纸带和塑料带两种材料。纸带主要用于包装片式电阻、电容的8mm编带。塑料带用于包装各种片式无引线元件、复合元件、异形元件、SOT、SOP、小尺寸QFP等片式元件。,纸编带,塑料编带,2散装包装 散装包装主要用于片式无引线无极性元件，例如电阻、电容等。 3管状包装,主要用于SOP、SOJ、PLCC以及异形元件等,管状包装实物,4托盘包装 托盘包装用于QFP、窄间距SOP、PLCC、BG