1.2 集成电路(简称 IC)

微电子技术是以集成电路为核心的电子技术

集成电路发明者为杰克·基尔比(基于锗(Ge)的集成电路)和罗伯特·诺伊斯(基于硅(Si)的集成电路)。当今半导体工业大多数应用的是基于硅的集成电路。

集成电路(Intergrated Circuit,IC)

采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构;其中所有元件在结构上已组成一个整体,使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。

优点 | Advantages

体积小、重量轻;功耗小、成本低;速度快,可靠性高。

分类:

按用途分类:

通用集成电路(General Purpose Integrated Curcuit)

通用集成电路(General Purpose Integrated Circuit)是一种设计用于实现多种功能的集成电路。通用集成电路具有灵活性和可编程性的特点,可以通过编程或配置来实现不同的功能。它通常包括通用输入输出端口、通用计算单元和通用存储单元等基本功能模块。通用集成电路的设计基础是可重构电路结构,可以通过改变其内部连接方式和配置参数来实现不同的功能要求。专用集成电路(Application-specific integrated circuit,ASIC)

专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit)是一种专门为特定应用领域而设计的集成电路。专用集成电路具有高度定制化和专业化的特点,通常由制造商根据特定的需求和要求来设计和生产。专用集成电路的设计基础是定制化电路结构,其内部的硬件连接和功能是针对特定应用场景而优化的。按电路的功能分类:

数字集成电路

数字集成电路是对离散的数字信号(如用 0 和 1 两个逻辑电平来表示的二进制码)进行算术和逻辑运算的集成电路,其基本组成单位为逻辑门电路, 包含存储器(DRAM、Flash 等)、逻辑电路(PLDs、门阵列、显示驱动器等)、微型元件(MPU、MCU、 DSP)。模拟集成电路

模拟集成电路主要是指由电阻、电容、晶体管等组成的模拟电路集成在一起用来处理连续函数形式模拟信号(如声音、光线、温度等)的集成电路, 包含通用模拟电路(接口、能源管理、信号转换等)和特殊应用模拟电路。按晶体管结构、电路和工艺分类:

双极型(Bipolar)电路

在半导体内,多数载流子和少数载流子两种极性的载流子(空穴和电子)都参与有源元件的导电,如通常的NPN或PNP双极型晶体管。以这类晶体管为基础的单片集成电路,称为双极型集成电路。金属氧化物半导体(MOS)电路

MOS集成电路是以金属-氧化物-半导体(MOS)场效应晶体管为主要元件构成的集成电路 。简称MOSIC 。1964年研究出绝缘栅场效应晶体管。直到1968年解决了MOS器件的稳定。MOS集成电路是一种常用的集成电路。最小单元是反相器,由两只金属一氧化物-半导体场效应晶体管组成。这种集成工艺主要用于数字集成电路的制造,电路集成度可以很高。 按集成度(芯片中所含的元器件数目)分类:​​​​​​

按集成度分类

集成电路规模元器件数目小规模集成(SSI)电路门电路在10个以内或元器件数不超过100个;中规模集成(MSI)电路:包含的门电路在10~100个之间或元器件数在100~1000个之间;大规模集成(LSI)电路包含的门电路在100个以上或元器件数在1000~1万个之间;超大规模集成(VLSI)电路包含的门电路在1万个以上或元器件数在10万~100万个之间;特大规模集成(ULSI)电路门电路在10万个以上,或元器件数在100万~1000万个之间。