大学计算机信息技术教程

1 2微电子技术简介 1 2 1微电子技术与集成电路1 2 2集成电路的制造1 2 3集成电路的发展趋势1 2 4IC卡 1 什么是微电子技术 P3 第2节微电子技术简介 电子线路使用的基础元件的演变 P3 真空电子管 晶体管 中小规模集成电路 大规模超大规模集成电路 极大规模集成电路 第2节微电子技术简介 电子线路使用的基础元件的演变 真空电子管 在这个阶段产生了广播 电视 无线电通信 仪器仪表 自动化技术和第一代电子计算机 第2节微电子技术简介 电子线路使用的基础元件的演变 晶体管 1948年发明 再加上印制电路组装技术的使用 使电子电路在小型化方面前进了一大步 产生了第二代计算机 第2节微电子技术简介 电子线路使用的基础元件的演变 集成电路 20世纪50年代出现 使电子电路进一步缩小 产生了第三代计算机 随着集成电路规模的增大 产生了第四代计算机 第2节微电子技术简介 小规模集成电路 超大规模集成电路 极大规模集成电路 第2节微电子技术简介 1 什么是微电子技术 P3 微电子技术是实现电子电路和电子系统超小型化及微型化的技术 微电子技术是以集成电路为核心的电子技术 第2节微电子技术简介 2 集成电路 P4 以半导体单晶片作为材料 经平面工艺加工制造 将大量晶体管 电阻等元器件及互连线构成的电子线路集成在基片上 构成一个微型化的电路或系统 现代集成电路使用的半导体材料通常是硅 Si 也可以使用化合物半导体如砷化镓 GaAs 等 第2节微电子技术简介 集成电路的规模 P4 根据所包含的晶体管数目分为 第2节微电子技术简介 集成电路分类 P4 小规模集成电路 SSI 中规模集成电路 MSI 大规模集成电路 LSI 超大规模集成电路 VLSI 极大规模集成电路 ULSI 根据集成电路的规模分为 第2节微电子技术简介 集成电路分类 P4 双极型集成电路金属氧化物半导体 MOS 集成电路双极 金属氧化物半导体集成电路 根据所用晶体管结构 电路和工艺分为 第2节微电子技术简介 集成电路分类 P4 数字集成电路 如门电路 存储器 微处理器 微控制器 数字信号处理器等 模拟集成电路 又称为线性电路 如信号放大器 功率放大器等 数模混合集成电路 根据信号及处理方式的不同分为 第2节微电子技术简介 集成电路分类 P4 通用集成电路微处理器和存储器芯片专用集成电路 根据用途分为 第2节微电子技术简介 微电子技术与集成电路 P4 集成电路芯片是微电子技术的结晶 它是计算机和通信设备的硬件核心 是现代信息产业的基础 第2节微电子技术简介 集成电路的制造 P5 工序繁多 400多道工序 工艺复杂 技术难度高制造条件苛刻 恒温 恒湿 超洁净 无尘 设备昂贵 数千万元一台 第2节微电子技术简介 集成电路的特点 P5 体积小 重量轻 可靠性高 第2节微电子技术简介 集成电路的工作速度 P5 主要取决于组成逻辑门电路的晶体管的尺寸 晶体管的尺寸越小 其极限工作频率越高 门电路的开关速度就越快 芯片上电路元件的线条越细 相同面积的晶片可容纳的晶体管就越多 功能就越强 速度也越快 提高集成度 关键在缩小门电路面积 第2节微电子技术简介 3 Moore定律 P5 单块集成电路的集成度平均每18 24个月翻一番 GordonE Moore 1965年 Intel公司创始人 第2节微电子技术简介 4 IC卡 P6 IC卡是集成电路卡 它把集成电路芯片密封在塑料卡基片内部 使其成为能存储 处理和传递数据的载体 第2节微电子技术简介 IC卡分类 从功能上 P6 存储器卡 几KB到几十KB 如电话卡 水电费卡 公交卡等带加密逻辑的存储卡 有加密电路 如银行卡等CPU卡