什么叫集成电路、集成模块

什么是集成电路和集成模块？以下文字资料由边肖为大家整理出版。让我们快速看一下它们。

一.概述

集成电路是一种微型电子器件或元件。

采用一定的工艺，将电路中所需的元器件和布线，如晶体管、二极管、电阻、电容、电感等相互连接在一起，制作在一个或几个小的半导体晶片或介质基片上，然后封装在管壳中，成为具有所需电路功能的微结构；其中所有组件在结构上已经被集成，使得整个电路的体积大大减小，并且引线和焊点的数量也大大减少，从而使得电子组件朝着小型化、低功耗和高可靠性迈出了一大步。

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、性能好等优点。同时，成本低，便于大规模生产。

它不仅广泛应用于工业和民用电子设备，如录音机、电视和计算机，还广泛应用于军事、通信和远程控制。

使用集成电路组装电子设备，其组装密度比晶体管可以提高几十到几千倍，设备的稳定工作时间也可以大大提高。

在电路中用字母“IC”表示。

二、集成电路的分类

按功能结构分类

根据功能和结构的不同，集成电路可以分为三类:模拟集成电路、数字集成电路和数模混合集成电路。

模拟集成电路，也称为线性电路，用于产生、放大和处理各种模拟信号，其输入信号与输出信号成比例。

数字集成电路用于产生、放大和处理各种数字信号。

按制造工艺分类

集成电路根据制造工艺可以分为半导体集成电路和薄膜集成电路。

薄膜集成电路分为厚膜集成电路和薄膜集成电路。

根据整合程度分类

集成电路可以分为小规模集成电路、中等规模集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路、超大规模集成电路和超大规模集成电路。

根据不同的导电类型分类

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。都是数字集成电路。

双极集成电路的制造过程复杂，消耗大量的功率。典型的集成电路有TTL、ECL、HTL、LST TL、STTL等。

单极集成电路制造工艺简单，功耗低，易于制成大规模集成电路。代表性的集成电路有CMOS、NMOS、PMOS等类型。

按目的分类

集成电路可以分为电视、音频、DVD、VCR、计算机、电子琴、通讯、摄像头、遥控器、语言、报警和各种专用集成电路。

1.电视集成电路包括行场扫描集成电路、中间放大器集成电路、音频集成电路、彩色解码集成电路、音视频转换集成电路、开关电源集成电路、遥控集成电路、李因解码集成电路、画中画处理集成电路、微处理器集成电路、存储器集成电路等。

2.音频集成电路包括AM/FM高中频电路、立体声解码电路、音频前置放大电路、音频运算放大器集成电路、音频功率放大器集成电路、环绕声处理集成电路、电平驱动器集成电路、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.DVD播放器的集成电路包括系统控制集成电路、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、音效集成电路、射频信号处理集成电路、数字信号处理集成电路、伺服集成电路、电机驱动集成电路等。

4.录像机的集成电路包括系统控制集成电路、伺服集成电路、驱动集成电路、音频处理集成电路和视频处理集成电路。

按应用领域划分

集成电路根据应用领域可分为标准通用集成电路和专用集成电路。

按形状划分

集成电路根据外观可以分为圆形、扁平、双列直插。

三、集成电路发展简史

1.世界集成电路发展史

1947年:贝尔实验室肖利等人发明了晶体管，这是微电子技术发展的第一个里程碑；

1950年:结型晶体管诞生；

1950年:R·Ohl和肖特利发明了离子注入工艺；

1951年:场效应晶体管的发明；

1956年:C·S·富勒发明扩散过程；

1958年:飞兆公司的罗伯特·诺伊斯和德意公司的kilby每隔几个月就发明集成电路，创造了世界微电子史；

1960年:霍尔和卡斯泰拉尼发明了光刻工艺；

1962年:美国RCA公司研制出MOS场效应晶体管；

1963年，万拉斯和萨首次提出了互补金属氧化物半导体技术。今天95%以上的集成电路芯片都是基于CMOS技术的；

1964年:英特尔摩尔提出摩尔定律，预测晶体管集成度每18个月翻一番；

1966年:美国RCA公司开发CMOS集成电路，研制出第一个门阵列；

1967年:应用材料公司成立，现已成为全球最大的半导体设备制造公司；

1971年:英特尔推出1kb动态随机存储器，标志着大规模集成电路的出现；

1971年:世界第一台微处理器4004由英特尔公司引进，采用MOS技术，是一项里程碑式的发明；

1974年:RCA公司推出首款CMOS微处理器1802；

1976年:16kb的DRAM和4kb的SRAM问世；

1978年:64kb动态随机存储器诞生，14万个晶体管集成在不到0.5平方厘米的硅片上，标志着VLSI时代的到来；

1979年:Intel推出5MHz 8088微处理器，之后IBM推出全球首款基于8088的PC；

1981年:256kb的DRAM和64kb的CMOS SRAM问世；

1984年:日本宣布引进1Mb DRAM和256kb SRAM；

1985: 80386微处理器，20MHz；

1988年:16M DRAM问世，3500万个晶体管集成在1平方厘米的硅片上，标志着进入VLSI阶段；

1989年:1Mb DRAM进入市场；

1989年:引进486微处理器，25MHz，1μm工艺，然后50MHz芯片采用0.8μm工艺；

1992年:64M位随机存取存储器问世；

1993年:推出66MHz奔腾处理器，采用0.6μm工艺；

1995:奔腾Pro，133MHz，采用0.6-0.35μm工艺；

1997年:300MHz奔腾II问世，采用0.25μm工艺；

1999年:奔腾450MHz出，用0.25μm工艺，再用0.18μm工艺；

2000年:1Gb RAM上市；

2000年:奔腾4问世，1.5GHz，采用0.18μm工艺；

2001年:英特尔宣布在2001年下半年采用0.13μm工艺。

2.中国集成电路发展史

中国集成电路产业诞生于20世纪60年代，经历了三个发展阶段:

1965-1978年:以支撑计算机和军工为目标，以发展逻辑电路为主要产品，初步建立集成电路的产业基础和相关设备、仪器、材料的支撑条件；

1978 -1990年:主要从美国引进二手设备，提高集成电路设备水平。在“控乱控乱”的同时，将整个消费机作为支撑重点，较好地解决了彩电集成电路的国产化问题；

1990 -2000年:以908、909项目为重点，以CAD为突破口，抓好科技攻关，建设北方研发基地服务信息产业，集成电路产业取得新进展。

四.集成电路的封装类型

1、BGA

球接触显示器，表面贴装封装之一。

在印刷基板的背面，以显示方式制造球形凸起来代替引脚，并且在印刷基板的正面组装LSI芯片，然后通过模制树脂或灌封方法密封。

也称为凹凸显示载体。

引脚可以超过200，是多引脚LSI的一种封装。

包装体也可以做得比QFP小。

比如一个引脚中心距1.5mm的360球BGA，只有31mm见方；而针中心距为0.5毫米的304针的QFP为40平方毫米。

BGA也不用像QFP那样担心引脚变形。

这个包是美国摩托罗拉公司开发的。最早用于便携式电话等设备，未来将在美国个人电脑中普及。

起初，BGA引脚的中心距离为1.5毫米，引脚数为225。

目前，一些大规模集成电路制造商正在开发500引脚BGA。

BGA的问题是回流焊后的目测。

尚不清楚这是否是一种有效的目视检查方法。

有人认为由于焊接中心距离大，连接可以认为是稳定的，只能通过功能检查来处理。

美国摩托罗拉公司称模塑树脂密封的封装为OMPAC，灌封法密封的封装为GPAC。

2、BQFP

扁平封装，四个带缓冲垫的侧引脚。

一种QFP包装，在包装体的四个角上设置有突起，以防止在运输过程中销弯曲和变形。

美国半导体厂商主要在微处理器、ASIC等电路中使用这种封装。

引脚中心距离为0.635毫米，引脚数量范围为84至196。

4、碳-

代表陶瓷包装的标志。

例如，CDIP代表陶瓷DIP。

这是一个在实践中经常使用的标记。

5、Cerdip

玻璃密封陶瓷双列直插式封装，用于ECL随机存取存储器、数字信号处理器和其他电路。

带玻璃窗的Cerdip用于紫外擦除EPROM和内置EPROM的微机电路。

引脚的中心距为2.54毫米，引脚数量为8至42个。

在日本，这种包装被称为dip-g。

6、Cerquad

其中一个表面贴装封装，即底部密封陶瓷QFP，用于封装逻辑大规模集成电路，如数字信号处理器。

带窗口的Cerquad用于封装EPROM电路。

散热比塑料QFP好，能耐受1。自然空寒冷条件下5 ~ 2w功率。

但包装成本比塑料QFP高3 ~ 5倍。

引脚中心距有1.27mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm、0.4mm等规格。

引脚数量从32到368不等。

带引脚的陶瓷芯片载体是表面贴装封装中的一种，它从封装的四面以T形引出。

窗口用于封装紫外可擦EPROM和带EPROM的微机电路。

这个包也叫QFJ，QFJ-G。

8、COB

片上封装是裸芯片安装技术之一。半导体芯片交接安装在印刷电路板上，芯片与基板之间的电连接是通过线拼接实现的。芯片和基板之间的电连接是通过线缝合实现的，并覆盖有树脂以确保可靠性。

COB虽然是最简单的裸芯片贴装技术，但其封装密度远远小于TAB和倒装焊技术。

9、DFP

双面引脚扁平封装。

是SOP的别称。

这个词以前用过，现在基本不用了。

10、驾驶员信息中心

陶瓷DIP的别称。

11、DIL

DIP的别称。

欧洲半导体厂商经常用这个名字。

12、DIP

双列直插式封装。

其中一个插件封装，引脚从封装两侧引出，封装材料为塑料和陶瓷。

DIP是目前最流行的插件封装，其应用包括标准逻辑ic、存储LSI、微型计算机电路等。

引脚中心距离为2.54毫米，引脚数量范围为6至64。

包装宽度通常为15.2毫米..

一些宽度为7.52毫米和10.16毫米的封装分别称为瘦DIP和超薄DIP。

但大多数情况下，没有区别，简单的叫DIP。

另外，用低熔点玻璃密封的陶瓷DIP也叫cerdip。

13、DSO

带双面引线的小型封装。

SOP的别称。

一些半导体制造商采用这个名称。

14、DICP

双面引线装载封装。

TCP一。

引脚制作在绝缘带上，从封装的两侧引出。

由于TAB技术的优势，封装形状非常薄。

常用于液晶显示驱动LSI，但大多是固定产品。

此外，厚度为0.5mm的存储器LSI薄型封装也处于开发阶段。

在日本，DICP是按照EIAJ标准命名的DTP。

15、DIP

同上。

DTCP在日本电子机械工业协会标准中的命名。

16、FP

扁平包装。

表面贴装封装之一。

QFP或标准操作程序的其他名称。

一些半导体制造商采用这个名称。

17、倒装芯片

向后焊接芯片。

裸芯片封装技术之一是在大规模集成电路芯片的电极区制作金属凸点，然后通过压力焊接将金属凸点与印刷基板上的电极区连接起来。

封装的占地面积与芯片尺寸基本相同。

它是所有包装技术中最小最薄的。

然而，如果衬底的热膨胀系数不同于大规模集成电路芯片的热膨胀系数，则在接合处会发生反应，从而影响连接的可靠性。

因此，有必要用树脂加固LSI芯片，并使用热膨胀系数基本相同的基板材料。

18、FQFP

小销中心距QFP。

一般引导脚中心距小于0.65mm的QFP。

这个名字被一些导体制造商采用。

19、CPAC

美国摩托罗拉公司对BGA的别称。

20、CQFP

带保护环的四面引脚扁平封装。

其中一个塑料QFP，引脚上覆盖着树脂保护环，以防止弯曲变形。

大规模集成电路在印刷电路板上组装之前，引脚从保护环上切下，制成海鸥翅膀。

这种封装已经在美国摩托罗拉公司量产。

引脚中心距为0.5mm，最大引脚数约为208个。

21、H-

表示带有散热器的标记。

例如，HSOP代表带散热器的标准操作程序。

22、引脚栅格阵列

表面贴装PGA。

一般来说，PGA是一个插入式封装，引脚长度约为3.4毫米..

表贴PGA在封装的底面上有显示引脚，其长度范围为1.5毫米至2.0毫米。

安装采用与印刷基板接触焊接的方法，因此也称为接触焊接PGA。

因为引脚中心距只有1.27mm，比插件PGA小一半，封装体可以做得更小，引脚数也比插件PGA多，所以是大规模逻辑LSI的封装。

封装基板包括多层陶瓷基板和玻璃环氧树脂印刷基板。

多层陶瓷基板封装已经投入实际应用。

23、JLCC

j引脚芯片载体。

指的是CLCC带窗和陶瓷QFJ带窗的别称。

一些半导体制造商采用的名称。

24、LCC

无引脚芯片载体。

它指的是表面贴装封装，陶瓷基板四面只有电极触点，没有引线。

是一种高速高频集成电路封装，也称为陶瓷QFN或qfn-C..

25、LGA

联系人显示包。

也就是说，在底表面上制造具有阵列状态平坦电极触点的封装。

组装时插入插座。

227触点和447触点的实用陶瓷LGA已应用于高速逻辑大规模集成电路。

与QFP相比，LGA可以在更小的封装中容纳更多的输入和输出引脚。

另外，由于引线的电阻抗小，非常适合高速LSI。

但是由于插座制作复杂，成本高，现在基本不用了。

预计未来对它的需求将会增加。

26、LOC

片内引脚封装。

大规模集成电路(LSI)封装技术之一，引线框前端在芯片上方的结构，在芯片中心附近制作凸起的焊点，通过线迹进行电连接。

与引线框布置在芯片侧面附近的原始结构相比，容纳在相同尺寸封装中的芯片大约1毫米宽。

27、LQFP

瘦QFP。

指包装体厚度为1.4毫米的QFP，是日本电子机械工业协会根据新的QFP形状规范使用的名称。

28、左旋四元

陶瓷QFP之一。

封装基板用氮化铝的热导率比氧化铝高7 ~ 8倍，散热性更好。

封装框架采用氧化铝制成，芯片采用灌封方法密封，降低了成本。

它是为逻辑大规模集成电路开发的一个包，可以在自然空寒冷条件下耐受W3功率。

208针和160针大规模集成电路逻辑封装已经开发出来，并于1993年10月投入大规模生产。

29、MCM

多芯片模块。

一种封装，其中多个裸半导体芯片被组装在布线基板上。

根据衬底材料，可以分为三类:多芯片组件-1、多芯片组件-c和多芯片组件-D..

Mcm-l是一种使用普通玻璃环氧树脂多层印刷基板的组件。

布线密度不高，成本低。

Mcm-c是以厚膜技术和陶瓷为衬底形成多层布线的元件，类似于多层陶瓷衬底的厚膜混合ic。

两者没有明显区别。

布线密度高于MCM-L..

Mcm-d是用薄膜技术形成的多层布线，用陶瓷或Si、Al作为衬底组件。

三个组件中布线方案最高，但成本也高。

30、MFP

小平包。

塑料标准操作程序或SSOP的其他名称。

一些半导体制造商采用的名称。

31、MQFP

根据JEDEC标准对QFP的分类。

标准QFP，导脚中心距0.65毫米，车身厚度3.8毫米至2.0毫米

32、MQUAD

由美国奥林公司开发的QFP软件包。

基板和盖子都由铝制成，并用粘合剂密封。

在自然空寒冷条件下可耐受2.5W~2.8W功率。

日本新光电气工业有限公司于1993年获得许可开始生产。

33、MSP

QFI的另一个名字是发展初期的MSP。

QFI是日本电子机械工业协会指定的名称。

34、OPMAC

用模制树脂密封凸块显示载体。

美国摩托罗拉公司对模制树脂密封的BGA采用的名称。

35、P-

代表塑料包装的标志。

PDIP代表塑料DIP。

包装

凸点显示载体，BGA的别称。

37、PCLP

印刷电路板无铅封装。

日本富士通公司采用的塑料QFN的名称。

指导

脚中心距离为0.55毫米和0.4毫米..

目前处于发展阶段。

38、PFPF

塑料扁平包装。

塑料QFP的另一个名字。

一些LSI厂商采用的名称。

39、PGA

显示引脚封装。

其中一个插件封装，底面的垂直引脚排列成阵列。

封装基板基本采用多层陶瓷基板。

大部分是陶瓷PGA，用于高速大规模逻辑LSI电路。

而且成本更高。

引脚中心距离通常为2.54毫米，引脚数量范围为64至447。

为了降低成本，封装基板可以用玻璃环氧印刷基板代替。

还有64 ~ 256针的塑料PG A。

此外，还有一个引脚中心距离为1.27毫米的短引脚表面贴装PGA。

。

背驮

提着包裹。

指带插座的陶瓷封装，类似DIP，QFP，QFN。

它用于在用微型计算机开发设备时评估程序确认操作。

比如把EPROM插入插座进行调试。

这些套餐基本都是定制产品，在市场上不是很受欢迎。

41、PLCC

带引线的塑料芯片载体。

表面贴装封装之一。

引脚从封装的四面引出，呈T型，为塑料制品。

美国德州仪器公司最早在64k位DRAM和256kDRAM中采用，现在已经广泛应用于逻辑LSI、DLD等电路中。

引脚中心距离为1.27毫米，引脚数量范围为18至84。

j型销不易变形，比QFP更易操作，但焊后外观检查难度更大。

PLCC类似于LCC。

以前两者唯一的区别就是前者用塑料，后者用陶瓷。

而陶瓷制成的J引脚封装和塑料制成的无铅封装已经出现，无法区分。

因此，1988年，日本电子机械工业协会决定将四面J形引线的封装称为QFJ，将四面带电极凸点的封装称为QFN。

42、P-LCC

有时是塑料QFJ的别称，有时是QFN的别称。

部分

大规模集成电路制造商将PLCC用于引线封装，将p-LCC用于无引线封装，以显示差异。

43、QFH

带有四个侧销的厚扁平封装。

一种塑料QFP，为了防止包装体破裂，QFP体做得更厚。

一些半导体制造商采用的名称。

44、QFI

四面I型引脚扁平封装。

表面贴装封装之一。

引脚从封装的四面引出，向下呈工字形。

又称MSP。

安装件通过凸焊与印刷基板连接。

因为引脚没有突出部分，安装占用的面积比QFP小。

日立开发并使用了这种视频模拟集成电路封装。

另外，日本摩托罗拉公司的PLL IC也采用这种封装。

引脚中心距离为1.27毫米，引脚数量范围为18至68。

45、QFJ

四面j型引脚扁平封装。

表面贴装封装之一。

引脚从封装的四个侧面引出，向下呈j形。

是日本电子机械工业协会规定的名称。

销中心距离为1.27毫米。

材料是塑料和陶瓷。

塑料QFJ，大部分情况下叫PLCC，用于微型计算机、门显示、DRAM、ASSP、OTP等电路。

引脚数量从18到84不等。

陶瓷QFJ也叫CLCC和JLCC。

带窗口封装用于紫外擦除EPROM和带EPROM的单片机电路。

引脚数量从32到84不等。

46、QFN

四面无引线的扁平封装。

表面贴装封装之一。

现在叫LCC。

QFN是日本电子机械工业协会指定的名称。

封装的四个侧面配备有电极触点。因为没有引脚，安装面积比QFP小，高度比QFP低。

然而，当应力出现在印刷基板和封装之间时，它不能在电极接触处被释放。

因此，很难使电极触点像QFP针一样多，一般从14个到100个左右。

材料是陶瓷和塑料。

有LCC标记的时候基本都是陶瓷QFN。

电极接触中心距离为1.27毫米..

塑料QFN是一个低成本的封装与玻璃环氧树脂印刷基板。

除了1.27毫米，电极触点之间的中心距离为0.65毫米和0.5毫米。

这个包装也叫塑料LCC，PCLC，P-LCC等。

47、QFP

带四个侧销的扁平封装。

其中一个表面贴装封装，引脚从四面引出，呈海鸥翼形。

基材有陶瓷、金属和塑料。

在数量上，塑料包装占绝大多数。

当材料没有特别指明时，大多数情况下是塑料QFP。

塑料QFP是最受欢迎的多引脚大规模集成电路封装。

它不仅用于微处理器、门阵列等数字逻辑LSI电路，还用于VTR信号处理、音频信号处理等模拟LSI电路。

引脚中心距有多种规格，如1.0mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm、0.4mm、0.3 mm。

0.65毫米中心距规格中的最大销数为304。

在日本，销钉中心距小于0.65毫米的QFP被称为QFP。

但是现在日本的电子和机械工业将重新评估QFP的外部规格。

引脚中心距没有区别，但根据封装体厚度分为QFP、LQFP、TQFP。

此外，一些大规模集成电路制造商将引脚中心距离为0.5毫米的QFP称为收缩QFP、SQFP和VQFP。

但也有厂商将引脚中心距0.65mm、0.4mm的QFP称为SQFP，使名称略显混乱。

QFP的缺点是当销中心距离小于0.65毫米时，销容易弯曲。

为了防止销钉变形，出现了几个改良的QFP品种。

比如BQFP在包装的四个角上具有树形手指缓冲器；GQFP用树脂保护环覆盖销的前端；TPQFP，可以通过在封装体中设置测试凸点并将其放入专用夹具中以防止引脚变形来进行测试。

在逻辑大规模集成电路方面，许多已开发的产品和高度可靠的产品都封装在多层陶瓷QFP中。

最小销中心距离为0.4毫米、最大销数为348的产品也出现了。

此外，还使用玻璃密封的陶瓷QFP。

48、QFP

小中心距QFP。

日本电子机械工业协会标准中规定的名称。

引导中心距离为0.55毫米、0.4毫米、0.3毫米和小于0.65毫米的QFP..

49、QIC

陶瓷QFP的另一个名字。

一些半导体制造商采用的名称。

50、QIP

塑料QFP的另一个名字。

一些半导体制造商采用的名称。

51、QTCP

四引脚有载封装。

TCP封装之一，引脚形成在绝缘带上，从封装的四面引出。

它是一个使用TAB技术的瘦包。

52、QTP

四引脚有载封装。

日本电子机械工业协会1993年4月对QTCP外观规格使用的名称。

53、QUIL

QUIP的别称。

54、QUIP

四引脚直列封装。

引脚从封装的两侧引出，每隔一个引脚交错向下弯成四排。

引脚的中心距为1.27毫米，当引脚插入印刷电路板时，插入中心距变为2.5毫米。

因此，它可以用于标准印刷线路板。

这是一个比标准DIP更小的封装。

日本电气公司已经在台式电脑和家用电器等微型计算机芯片中采用了一些封装。

材料是陶瓷和塑料。

密码64。

55、SDIP

收缩DIP。

其中一个插件与DIP形状相同，但引脚中心距离小于DIP。

所以，就叫这个。

引脚数量从14到90不等。

也有叫sh-dip的。

材料是陶瓷和塑料