集成電路介紹

集成電路簡(jiǎn)要介紹第一頁(yè)，共二十七頁(yè)。一、集成電路定義二、集成電路特點(diǎn)三、集成電路發(fā)展四、集成電路分類五、集成電路封裝技術(shù)第二頁(yè)，共二十七頁(yè)。一、集成電路定義

集成電路（IntegratedCircuit,簡(jiǎn)稱IC）是20世紀(jì)60年代初期發(fā)展起來(lái)的一種新型半導(dǎo)體器件。把構(gòu)成具有一定功能的電路所需的半導(dǎo)體、電阻、電容等元件及它們之間的連接導(dǎo)線全部集成在一小塊硅片上，然后焊接封裝在一個(gè)管殼內(nèi)的電子器件。第三頁(yè)，共二十七頁(yè)。二、集成電路特點(diǎn)

集成電路具有體積小，重量輕，引出線和焊接點(diǎn)少，壽命長(zhǎng)，可靠性高，性能好等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)成本低，便于大規(guī)模生產(chǎn)。它不僅在工、民用電子設(shè)備如收錄機(jī)、電視機(jī)、計(jì)算機(jī)等方面得到廣泛的應(yīng)用，同時(shí)在軍事、通訊、遙控等方面也得到廣泛的應(yīng)用。用集成電路來(lái)裝配電子設(shè)備，其裝配密度比晶體管可提高幾十倍至幾千倍，設(shè)備的穩(wěn)定工作

時(shí)間也可大大提高。第四頁(yè)，共二十七頁(yè)。三、集成電路發(fā)展1952年5月，英國(guó)科學(xué)家達(dá)默第一次提出了集成電路的設(shè)想。1958年以德克薩斯儀器公司的科學(xué)家基爾比為首的研究小組研制出了世界上第一塊集成電路第一塊集成電路：TI公司的Kilby12個(gè)器件，Ge晶片獲得2000年Nobel物理獎(jiǎng)第五頁(yè)，共二十七頁(yè)。三、集成電路發(fā)展1959年美國(guó)仙童/飛兆公司（Fairchilds）的R.Noicy諾依斯開發(fā)出用于IC的Si平面工藝技術(shù)，從而推動(dòng)了IC制造業(yè)的大發(fā)展。1959年仙童公司制造的IC諾伊斯第六頁(yè)，共二十七頁(yè)。三、集成電路發(fā)展

第一階段：1962年制造出集成了12個(gè)晶體管的小規(guī)模集成電路（SSI）芯片。第二階段：1966年制造出集成度為100～1000個(gè)晶體管的中規(guī)模集成電路（MSI）芯片。第三階段：1967～1973年，制造出集成度為1000～100000個(gè)晶體管的大規(guī)模集成電路（LSI）芯片。第四階段：1977年研制出在30mm2的硅晶片上集成了15萬(wàn)個(gè)晶體管的超大規(guī)模集成電路（VLSI）芯片。第五階段：1993年制造出集成了1000萬(wàn)個(gè)晶體管的16MBFLASH與256MBDRAM的特大規(guī)模集成電路（ULSI）芯片。第六階段：1994年制造出集成了1億個(gè)晶體管的1GBDRAM巨大規(guī)模集成電路（GSI）芯片。第七頁(yè)，共二十七頁(yè)。三、集成電路發(fā)展

摩爾定律：

集成電路的集成度每18個(gè)月就翻一番，特征尺寸每3年縮小1/2。戈登·摩爾先生第八頁(yè)，共二十七頁(yè)。四、集成電路分類

1、按功能結(jié)構(gòu)分類：模擬集成電路、數(shù)字集成電路和數(shù)/模混合集成電路2、按制作工藝分類：半導(dǎo)體集成電路和膜集成電路。膜集成電路又分類厚膜集成電路和薄膜集成電路。3、按導(dǎo)電類型不同分類：雙極型集成電路和單極型集成電路，他們都是數(shù)字集成電路。第九頁(yè)，共二十七頁(yè)。四、集成電路分類

4、按集成度高低分類：SSIC小規(guī)模集成電路(SmallScaleIntegratedcircuits)MSIC中規(guī)模集成電路(MediumScaleIntegratedcircuits)LSIC大規(guī)模集成電路(LargeScaleIntegratedcircuits)VLSIC超大規(guī)模集成電路(VeryLargeScaleIntegratedcircuits)第十頁(yè)，共二十七頁(yè)。五、集成電路封裝技術(shù)封裝技術(shù)是一種將集成電路打包的技術(shù)。是微電子器件的兩個(gè)基本組成部分之一：

微電子器件

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芯片（管芯）+封裝（外殼）第十一頁(yè)，共二十七頁(yè)。五、集成電路封裝技術(shù)封裝作用：電功能：傳遞芯片的電信號(hào)機(jī)械化學(xué)保護(hù)功能：保護(hù)芯片與引線散熱功能：散發(fā)芯片內(nèi)產(chǎn)生的熱量防潮抗輻照防電磁干擾第十二頁(yè)，共二十七頁(yè)。五、集成電路封裝技術(shù)1．BGA球柵陣列封裝2．CSP芯片縮放式封裝3．COB板上芯片貼裝4．COC瓷質(zhì)基板上芯片貼裝5．MCM多芯片模型貼裝6．LCC無(wú)引線片式載體7．CFP陶瓷扁平封裝8．PQFP塑料四邊引線封裝9．SOJ塑料J形線封裝10．SOP小外形外殼封裝11．TQFP扁平簿片方形封裝12．TSOP微型簿片式封裝13．CBGA陶瓷焊球陣列封裝14．CPGA陶瓷針柵陣列封裝15．CQFP陶瓷四邊引線扁平16．CERDIP陶瓷熔封雙列17．PBGA塑料焊球陣列封裝18．SSOP窄間距小外型塑封19．WLCSP晶圓片級(jí)芯片規(guī)模封裝20．FCOB板上倒裝片第十三頁(yè)，共二十七頁(yè)。五、集成電路封裝技術(shù)1、直插式2、表面貼裝式3、芯片尺寸封裝4、發(fā)展趨勢(shì)第十四頁(yè)，共二十七頁(yè)。5.1直插式To封裝：DIP封裝第十五頁(yè)，共二十七頁(yè)。5.1直插式DIP封裝特點(diǎn)：(1)適合PCB的穿孔安裝，操作方便；(2)比TO型封裝易于對(duì)PCB布線；(3)芯片面積與封裝面積之間的比值較大，故體積也較大；(4)外部引腳容易在芯片的插拔過(guò)程當(dāng)中損壞，不太適用于高可靠性場(chǎng)合；(5)DIP封裝還有一個(gè)致命的缺陷，那就是它只適用于引腳數(shù)目小于100的中小規(guī)模集成電路。第十六頁(yè)，共二十七頁(yè)。5.1直插式

衡量一個(gè)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R，這個(gè)比值越接近l越好。以采用40根I/O引腳塑料雙列直插式封裝(PDIP)的CPU為例，其芯片面積/封裝面積R=（3×3）/（15.24×50）=1:86，離l相差很遠(yuǎn)。這種封裝尺寸遠(yuǎn)比芯片大，說(shuō)明封裝效率很低，占去了很多有效安裝面積。第十七頁(yè)，共二十七頁(yè)。5.2表面貼裝式QFP封裝TSOP封裝第十八頁(yè)，共二十七頁(yè)。5.2表面貼裝式QFP的特點(diǎn)是：(1)用SMT表面安裝技術(shù)在PCB上安裝布線，操作方便；(2)封裝外形尺寸小，寄生參數(shù)減小，適合高頻應(yīng)用；(3)可靠性高。(4)引腳從直插式改為了歐翹狀，引腳間距可以更密，引腳可以更細(xì)。(5)QFP的引腳間距目前已從1.27mm發(fā)展到了0.3mm，也是他的極限距離，限制了組裝密度的提高。第十九頁(yè)，共二十七頁(yè)。5.2表面貼裝式

以0.5mm焊區(qū)中心距、208根I/O引腳QFP封裝的CPU為例，如果外形尺寸為28mm×28mm，芯片尺寸為lOmm×10mm，則芯片面積／封裝面積R=(10×10)／(28×

28)=l:7.8，由此可見QFP封裝比DIP封裝的尺寸大大減小。第二十頁(yè)，共二十七頁(yè)。5.3芯片尺寸封裝雙列直插式封裝（DIP）的裸芯片面積與封裝面積之比為1:80,表面貼裝技術(shù)SMT中的QFP為1:7，CSP小于1:1.2第二十一頁(yè)，共二十七頁(yè)。IC芯片引線架導(dǎo)線絲鋁膜外引線封裝樹脂塑料基板塑料封裝DIP工藝導(dǎo)電粘膠5.3芯片尺寸封裝第二十二頁(yè)，共二十七頁(yè)。焊料微球凸點(diǎn)IC芯片CSP5.3芯片尺寸封裝第二十三頁(yè)，共二十七頁(yè)。CSP封裝具有以下特點(diǎn)：(1)滿足了LSI芯片引出腳不斷增加的需要；(2)解決丁IC裸芯片不能進(jìn)行交流參數(shù)測(cè)試和老化篩選的問(wèn)題；(3)封裝面積縮小，延遲時(shí)間大大縮小。5.3芯片尺寸封裝第二十四頁(yè)，共二十七頁(yè)