IC基礎(chǔ)知識-1

1、北京藍(lán)景世紀(jì)科技開發(fā)有限責(zé)任公司 營銷培訓(xùn)講稿半導(dǎo)體集成電路的相關(guān)知識一、 關(guān)于集成電路的相關(guān)稱呼1、 IC，集成電路（Intergrated Circuit, 縮寫IC）2、 模塊，集成模塊（外形，從厚塊狀到片狀）3、 芯片，集成芯片（外形，越來越微型化）4、 電路，集成電路的簡稱二、集成電路的發(fā)展及分類1. 集成電路的發(fā)展集成電路（Intergrated Circuit, 縮寫IC）概念：相對于分立式半導(dǎo)體器件（Discreted Semiconductor）而言，它把若干個不同或相同功能的單元集中加工在一個晶片上而形成具有一定功能的器件。 起源與20世紀(jì)60年代初期，是在一塊極小的硅單晶

2、片上，利用半導(dǎo)體工藝技術(shù)將許多半導(dǎo)體二極管、三極管、電阻器、電容器等元件連接成能完成特定電子技術(shù)功能的電子電路，然后封裝在一個便于安裝的外殼中，便構(gòu)成了集成電路。集成電路實現(xiàn)了元件、電路和系統(tǒng)的三結(jié)合，在經(jīng)過了四十年的發(fā)展后已經(jīng)迅速成為促進(jìn)計算機(jī)、通信、控制以及整個電子工業(yè)發(fā)展的重要器件。2. 集成電路的特點(diǎn)1) 高密度2) 高頻率3) 高可靠性4) 低功耗5) 低工作電壓6) 多功能組合3. 集成電路的分類1) 按工藝分類：TTL: 晶體管晶體管邏輯電路MOS: 金屬氧化物半導(dǎo)體CMOS: 互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體HMOS: 高性能金屬氧化物半導(dǎo)體HCMOS: 高速CMOSBICMOS: 雙極型

3、CMOSECL: 發(fā)射極耦合邏輯電路TLM：三層金屬化2) 按工作狀態(tài)分類：線性電路、脈沖電路3) 按產(chǎn)品等級分類：商業(yè)級：C（適用于室內(nèi)工作，工作溫度為00C700C）工業(yè)級：I(適用于比較惡劣的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場及可靠性要求較高的場合，工作溫度為-400C850C)軍工級：M（適用于工作環(huán)境惡劣，即工作溫度、濕度變化大，可能受到種子、離子輻射，承受超重或失重，且可靠性要求十分高的系統(tǒng)中，工作溫度為-550C1250C）（注：軍用級說明）軍用級集成電路又分為三級：第一級軍用標(biāo)準(zhǔn)為MILSTD883C,是最低一級，此類器件可用在非嚴(yán)格、非戰(zhàn)術(shù)的應(yīng)用場合。第二級用標(biāo)準(zhǔn)是標(biāo)準(zhǔn)軍用圖樣（Standard

4、Military Drawing,SMD）,由美國國防電子器材供應(yīng)中心（Defense Electeonics Supply Center, DESC ）提供，SMD的指標(biāo)由DESC控制而不是由制造商控制。第三級也是最高一級軍用資料，是美國陸、海軍統(tǒng)一規(guī)格（Joint Army-Navy Specification, JAN）.JAN級器件保證在各種環(huán)境下的可靠性，可用于戰(zhàn)場設(shè)備等。4) 按用途分類：u 音頻、視頻集成電路（音頻放大器、音頻/射頻信號處理器、視頻電路、彩色電視電路、音頻數(shù)字電路、特殊電路）u 數(shù)字集成電路（觸發(fā)器、門電器、解碼器、延時器、計數(shù)器、時鐘/多諧振蕩器、分頻器、加法器

5、、乘法器、幅值比較器、算術(shù)邏輯單元、先行進(jìn)位發(fā)生器、奇偶位發(fā)生器/檢查器、銷存器、特殊器件即誤差檢測校驗合特殊邏輯電路）u 線性集成電路（放大器、模擬信號處理器、電機(jī)控制電路、運(yùn)算放大器、鎖相環(huán)、電源管理器件、射頻/中頻放大器、傳感器電路、通信器件、定時器、晶體管矩陣、電壓比較器、電壓基準(zhǔn)器件、寬帶放大器、特殊功能器件）u 微處理器（微處理器、控制器、數(shù)據(jù)傳送、專用支持芯片、一般支持芯片）u 存儲器（讀寫存儲器RAM、只讀存儲器ROM、字符發(fā)生器、可編程邏輯集成電路、代碼轉(zhuǎn)換器、移位寄存器、特殊存儲器件即按內(nèi)容尋址存儲器、先進(jìn)現(xiàn)出存儲器、動態(tài)存儲器控制器）u 接口電路（緩沖器/驅(qū)動器、線路驅(qū)動

6、器/發(fā)射器、存儲器/時鐘驅(qū)動器、外設(shè)/電源驅(qū)動器、顯示驅(qū)動器、開關(guān)驅(qū)動器、A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、電平轉(zhuǎn)換器、線路接收器、讀出放大器、取樣/保持器、施密特觸發(fā)器、特殊器件即奇偶解碼器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)）二、 關(guān)于集成電路的封裝形式1、 關(guān)于產(chǎn)品封裝封裝形式是指安裝半導(dǎo)體集成電路芯片用的外殼。它不僅起著安裝、固定、密封、保護(hù)芯片及增強(qiáng)電熱性能等方面的作用，而且還通過芯片上的接點(diǎn)用導(dǎo)線連接到封裝外殼的引腳上，這些引腳又通過印刷電路板上的導(dǎo)線與其他器件相連接。衡量一個芯片封裝技術(shù)先進(jìn)與否的重要指標(biāo)是芯片面積與封裝面積之比，這個比值越接近1越好。 封裝大致經(jīng)過了如下發(fā)展進(jìn)程：結(jié)構(gòu)方面：TO>DI

7、P>LCC>QFP>BGA >CSP； 材料方面：金屬、陶瓷>陶瓷、塑料>塑料； 引腳形狀：長引線直插>短引線或無引線貼裝>球狀凸點(diǎn)；管腳裝配方式：通孔插裝>表面組裝>直接安裝。 2、 常見的封裝形式i. DIP名詞解釋封裝特點(diǎn)具體圖解DIP是英文 Double In-line Package的縮寫，即雙列直插式封裝。插裝型封裝之一，引腳從封裝兩側(cè)引出，封裝材料有塑料和陶瓷兩種。DIP是最普及的插裝型封裝，應(yīng)用范圍包括標(biāo)準(zhǔn)邏輯IC，存貯器LSI，微機(jī)電路等。ii. SOP名詞解釋封裝特點(diǎn)具體圖解SOP是英文Small Outline

8、Package 的縮寫，即小外形封裝SOP封裝技術(shù)由19681969年菲利浦公司開發(fā)成功，以后逐漸派生出SOJ（J型引腳小外形封裝）、TSOP（薄小外形封裝）、VSOP（甚小外形封裝）、SSOP（縮小型SOP）、TSSOP（薄的縮小型SOP）及SOT（小外形晶體管）、SOIC（小外形集成電路）等。DIP/SMD SMT貼裝設(shè)備機(jī)器iii. PLCC名詞解釋封裝特點(diǎn)具體圖解PLCC是英文Plastic Leaded Chip Carrier的縮寫，即塑封J引線芯片封裝PLCC封裝方式，外形呈正方形，32腳封裝，四周都有管腳，外形尺寸比DIP封裝小得多。PLCC封裝適合用SMT表面安裝技術(shù)在PCB

9、上安裝布線，具有外形尺寸小、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。iv. BGA名詞解釋封裝特點(diǎn)具體圖解BGA是英文Ball Grid Array Package的縮寫，即球柵陣列封裝（球狀矩陣排列封裝）相對于傳統(tǒng)的TSOP封裝，不會因為引腳增加而縮小之間的間距，功耗增加，電熱傳導(dǎo)更好，體積更小，成品率更高v. TSOP名詞解釋封裝特點(diǎn)具體圖解TSOP是英文Thin Small Outline Package的縮寫，即薄型小尺寸封裝TSOP內(nèi)存封裝技術(shù)的一個典型特征就是在封裝芯片的周圍做出引腳， TSOP適合用SMT技術(shù)（表面安裝技術(shù)）在PCB（印制電路板）上安裝布線。TSOP封裝外形尺寸時，寄生參數(shù)(電流大幅度變

10、化時，引起輸出電壓擾動) 減小，適合高頻應(yīng)用，操作比較方便，可靠性也比較高。vi. TQFP名詞解釋封裝特點(diǎn)具體圖解TQFP是英文thin quad flat package的縮寫，即薄塑封四角扁平封裝四邊扁平封裝（TQFP）工藝能有效利用空間，從而降低對印刷電路板空間大小的要求。由于縮小了高度和體積，這種封裝工藝非常適合對空間要求較高的應(yīng)用，如 PCMCIA 卡和網(wǎng)絡(luò)器件。幾乎所有ALTERA的CPLD/FPGA都有 TQFP 封裝。vii. PQFP名詞解釋封裝特點(diǎn)具體圖解Plastic Quad Flat Package，即塑封四角扁平封裝PQFP封裝的芯片引腳之間距離很小，管腳很細(xì)，一

11、般大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路采用這種封裝形式，其引腳數(shù)一般都在100以上。三、 關(guān)于芯片的命名規(guī)則（芯片型號規(guī)則） 一般情況下，芯片產(chǎn)品的命名主要是由一個主型號（基礎(chǔ)型號）構(gòu)成的，包括前綴+主型號+后綴。由于產(chǎn)品級別（民用級、工業(yè)級、軍工級）、封裝材料（塑料、陶瓷、金屬等）、封裝形式（雙列直插、帶引線芯片載體、格柵式、扁平封裝、小型封裝等）、電路制造工藝（TTL、COMS、BICMOS等）、（管）引腳數(shù)量、電路運(yùn)行速度、功耗、生產(chǎn)廠家等不同，而派生出不少新的品種。目前國際上沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各半導(dǎo)體制造商都有自己的一套命名方法，同一廠商對不同系列產(chǎn)品有不同的命名方法。 舉例 ：1） ALTERA產(chǎn)

12、品命名規(guī)則EPM3032A TC44-100 即：ALTERA CPLD MAX 3000A 系列 TQFP-44PINEPM 3032 A（E） T C 44 （ C5）1234567附注：1. EPM：這是不同產(chǎn)品的ID。EPM代表CPLD 產(chǎn)品系列EPF 10K代表 FPGA FLEX系列EP 20K代表FPGA APEX系列 EP1C 代表FPGA Cyclone系列EP1S 代表FPGA Stratix系列 EP1SGX代表FPGA Stratix GX系列EPC（S） 代表所配置的PROM系列EP 1K 代表 FPGA ACEX系列2. 3032：中間是具體的型號部分。3032A

13、代表CPLD 3000A 系列，以7或者9打頭的分別代表 MAX 7000系列和MAX 9000 系列。EPM240/570 則代表 CPLD MAX 系列。EP1K10/30/50/100表示 FPGA ACEX1K系列的具體型號，數(shù)字越多表示宏單元越大，一個單位宏是576字節(jié)。EPF6010/16/24（A）則代表FPGA FLEX6000系列主流產(chǎn)品。EPF10K10/20/30/50/100/130/200等則代表FPGA FLEX 10K系列主流產(chǎn)品。EP1C3/4/6/12/20等則表示FPGA Cyclone系列產(chǎn)品。EPC（S）1/2/4等則表示不同字節(jié)的PROM產(chǎn)品。3. A

14、（E）：是供應(yīng)電壓的標(biāo)志。A（E）是3.3V，B是2.5V，S是5.0V；4. T：這是具體封裝的標(biāo)志。T代表TQFP，F(xiàn)代表FBGA，L代表PLCC，Q代表PQFP，R代表RQFP（高效四角扁平封裝）；5. C：這是產(chǎn)品溫度級別的標(biāo)志。C代表商業(yè)級別，I代表工業(yè)級別；6. 44：是芯片的管腳數(shù)。一般有44PIN、100PIN等；7. （C5）：這是芯片運(yùn)算速率的標(biāo)志。一般情況有-3/4/5/7/10等，數(shù)值越大，速率越低。 2）Maxim產(chǎn)品命名規(guī)則這里列出的命名規(guī)則僅適合Maxim產(chǎn)品，有關(guān)Dallas的產(chǎn)品型號，請參考：Dallas Semiconductor定購信息。絕大多數(shù)Maxim

15、產(chǎn)品采用公司專有的命名系統(tǒng)，包括基礎(chǔ)型號和后續(xù)的3個或4個字母尾綴，有時還帶有其它標(biāo)識符號。例如: MAX696CWE(A)是基礎(chǔ)型號 (B)是3字母或4字母尾綴 器件具有4個尾綴字母時，第一個尾標(biāo)代表產(chǎn)品的等級(精度、電壓規(guī)格、速率等)。例如：MAX631ACPA中，第一個尾標(biāo)"A"表示5%的輸出精度。產(chǎn)品數(shù)據(jù)資料中給出了型號對應(yīng)的等級。 其余三個字符是3字母尾綴，分別表示溫度范圍、封裝類型和引腳數(shù)。具體含義如下表所示： 例如：MAX696CWE C = 工作溫度范圍為C級(0°C至+70°C) W = 封裝類型：W (SOIC 0.300"

16、) E = 引腳數(shù)，標(biāo)號為E (這種封裝類型為16引腳) (C)其它尾綴字符 在3字母或4字母尾綴的后面可能還會出現(xiàn)其它字符，這些字符可能單獨(dú)出現(xiàn)，也可能與型號組合在一起。  T或T&R表示該型號以卷帶包裝供貨。+表示無鉛(RoHS)封裝。請參考我們的無鉛信息網(wǎng)頁。-表示該型號沒有經(jīng)過無鉛(RoHS)認(rèn)證。(也可能提供無鉛型號，請參考我們的無鉛信息網(wǎng)頁。)#表示符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)，器件擁有無鉛豁免權(quán)。請參考我們的無鉛信息網(wǎng)頁。-D或-TD表示器件的潮濕靈敏度等級(MSL)大于1，供貨時需要防潮包裝。請參考我們的潮濕靈敏度網(wǎng)頁。附錄：國際部分品牌產(chǎn)品的封裝命名規(guī)則資料1、 MAX

17、IM 更多資料請參考 www.maxim-MAXIM前綴是“MAX”。DALLAS則是以“DS”開頭。MAX×××或MAX××××說明：1、后綴CSA、CWA 其中C表示普通級，S表示表貼，W表示寬體表貼。2、后綴CWI表示寬體表貼，EEWI寬體工業(yè)級表貼，后綴MJA或883為軍級。3、CPA、BCPI、BCPP、CPP、CCPP、CPE、CPD、ACPA后綴均為普通雙列直插。舉例MAX202CPE，CPE普通ECPE普通帶抗靜電保護(hù)MAX202EEPE 工業(yè)級抗靜電保護(hù)（-45-85），說明E指抗靜電保護(hù)MAXIM數(shù)字排列

18、分類1字頭 模擬器 2字頭 濾波器 3字頭 多路開關(guān)4字頭 放大器 5字頭 數(shù)模轉(zhuǎn)換器 6字頭 電壓基準(zhǔn)7字頭 電壓轉(zhuǎn)換 8字頭 復(fù)位器 9字頭 比較器DALLAS命名規(guī)則例如DS1210N.S. DS1225Y-100INDN=工業(yè)級 ，S=表貼寬體 ， MCG=DIP封 ，Z=表貼寬體 ，MNG=DIP工業(yè)級IND=工業(yè)級， QCG=PLCC封， Q=QFP2、 ADI 更多資料查看AD產(chǎn)品以“AD”、“ADV”居多，也有“OP”或者“REF”、“AMP”、“SMP”、“SSM”、“TMP”、“TMS”等開頭的。后綴的說明：1、后綴中J表示民品（0-70），N表示普通塑封，后綴中帶R表示表

19、示表貼。2、后綴中帶D或Q的表示陶封，工業(yè)級（45-85）。后綴中H表示圓帽。3、后綴中SD或883屬軍品。例如：JN DIP封裝 JR表貼 JD DIP陶封3、 TI 更多資料查看TI產(chǎn)品命名規(guī)則：前綴ADS模擬器件 后綴U表貼 P是DIP封裝 帶B表示工業(yè)級 前綴INA、XTR、PGA等表示高精度運(yùn)放 后綴U表貼 P代表DIP PA表示高精度4、 INTEL 更多資料查看INTEL產(chǎn)品命名規(guī)則：N80C196系列都是單片機(jī)前綴：N=PLCC封裝 T=工業(yè)級 S=TQFP封裝 P=DIP封裝KC20主頻 KB主頻 MC代表84引角舉例：TE28F640J3A-120 閃存 TE=TSOP DA=SSOP E=TSOP5、 ISSI 更多資料查看以“IS”開頭比如：IS61C IS61LV 4×表示DRAM 6×表示SRAM 9×表示EEPROM封裝： PL=PLCC PQ=PQFP T=TSOP TQ=TQFP6、 LINEAR 更多資料查看www.linear-以產(chǎn)品名稱為前綴LTC1051CS， CS表示表貼LTC1051CN8 ，CN表示封裝8腳7、 IDT 更多資