積體電路

積體電路

積體電路(integrated circuit)是一種微型電子器件或部件。採用一定的工藝,把一個電路中所需的電晶體、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起,製作在一小塊或幾小塊半導體晶片或介質基片上,然後封裝在一個管殼內,成為具有所需電路功能的微型結構;其中所有元件在結構上已組成一個整體,使電子元件向著微小型化、低功耗、智慧型化和高可靠性方面邁進了一大步。它在電路中用字母"IC"表示。

是20世紀50年代後期一60年代發展起來的一種新型半導體器件。它是經過氧化、光刻、擴散外延、蒸鋁等半導體製造工藝,把構成具有一定功能的電路所需的半導體、電阻、電容等元件及它們之間的連線導線全部集成在一小塊矽片上,然後焊接封裝在一個管殼內的電子器件。其封裝外殼有圓殼式、扁平式或雙列直插式等多種形式。積體電路技術包括晶片製造技術與設計技術,主要體現在加工設備,加工工藝,封裝測試,批量生產及設計創新的能力上。

  • 中文名稱
    積體電路
  • 外文名稱
    Integrated circuit
  • 定義
    一種微型電子器件或部件
  • 套用學科
    材料科學技術(一級學科);半導體材料(二級學科);總論(二級學科)
  • 發明者
    傑克·基爾比

基本簡介

​積體電路(integrated circuit)是一種微型電子器件或部件。採用一定的工藝,把一個電路中所需的電晶體二極體、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起,製作在一小塊或幾小塊半導體晶片或介質基片上,然後封裝在一個管殼內,成為具有所需電路功能的微型結構;其中所有元件在結構上已組成一個整體,使電子元件向著微小型化、低功耗和高可靠性方面邁進了一大步。它在電路中用字母“IC”表示。積體電路發明者為傑克·基爾比(基于矽的積體電路)和羅伯特·諾伊思(基于鍺的積體電路)。當今半導體工業大多數套用的是基于矽的積體電路。

積體電路

積體電路具有體積小、重量輕、引出線和焊接點少、壽命長、可靠性高、性能好等優點,同時成本低,便于大規模成產。它不僅在工、民用電子設備如電視機電腦等方面得到廣泛的套用,同時在軍事通信等方面也得到廣泛套用。

發展

整體來看,IC設計業與晶片製造業所佔比重呈逐年上升的趨勢,2010年已分別達到25.3%和31%;封裝測試業所佔比重則相應下降,2010年為43.7%,但其所佔比重依然是最大的。

據《中國積體電路封裝行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告前瞻》顯示,在產業規模快速成長的同時,IC 設計、晶片製造和封裝測試三業的格局也正不斷最佳化。2010年,國內IC設計業同比增速達到34.8%,規模達到363.85億元;晶片製造業增速也達到31.1%,規模達到447.12億元;封裝測試業增速相對稍緩,同比增幅為26.3%,規模為629.18億元。

目前,我國積體電路產業集群已初步形成集聚長三角、環渤海和珠三角三大區域的整體產業空間格局,2010年三大區域積體電路產業銷售收入佔全國整體產業規模的近95%。積體電路產業基本分布在省會城市和沿海的計畫單列市,並呈現“一軸一帶”的分布特征,即東起上海、西至成都的沿江發展軸以及北起大連、南至深圳的沿海產業帶,形成了北京、上海、深圳、無錫、蘇州和杭州六大重點城市。

去年年初,國務院發布了《國務院關于印發進一步鼓勵軟體產業和積體電路產業發展若幹政策的通知》,從財稅、投融資、研發、進出口、人才、智慧產權等方面給予積體電路產業諸多優惠,政策覆蓋範圍從設計企業與生產企業延伸至封裝、測試、設備、材料等產業鏈上下遊企業,產業發展政策環境進一步好轉。前瞻網《中國積體電路行業市場需求預測與投資戰略規劃分析報告》表示,根據國家規劃,到2015年國內積體電路產業規模將在2010年的基礎上再翻一番,銷售收入超過3000億元,滿足國內30%的市場需求。晶片設計能力大幅提升,開發出一批具有自主智慧產權的核心晶片,而封裝測試業進入國際主流領域。“十二五”期間,中國積體電路產業將步入一個新的黃金發展期。

主要特點

積體電路(Integrated Circuit,簡稱IC)是20世紀60年代初期發展起來的一種新型半導體器件。它是經過氧化、光刻、擴散、外延、蒸鋁等半導體製造工藝,把構成具有一定功能的電路所需的半導體、電阻、電容等元件及它們之間的連線導線全部集成在一小塊矽片上,然後焊接封裝在一個管殼內的電子器件。其封裝外殼有圓殼式、扁平式或雙列直插式等多種形式。  

積體電路或稱微電路microcircuit)、 微晶片microchip)、晶片chip)在電子學中是一種把電路(主要包括半導體裝置,也包括被動元件等)小型化的方式,並通常製造在半導體晶圓表面上。

前述將電路製造在半導體晶片表面上的積體電路又稱薄膜(thin-film)積體電路。另有一種厚膜(thick-film)混成積體電路(hybrid integrated circuit)是由獨立半導體設備和被動元件,集成到襯底或線路板所構成的小型化電路。

本文是關于單片(monolithic)積體電路,即薄膜積體電路。

積體電路具有體積小,重量輕,引出線和焊接點少,壽命長,可靠性高,性能好等優點,同時成本低,便于大規模生產。它不僅在工、民用電子設備如收錄機、電視機、電腦等方面得到廣泛的套用,同時在軍事、通訊、遙控等方面也得到廣泛的套用。用積體電路來裝配電子設備,其裝配密度比電晶體可提高幾十倍至幾千倍,設備的穩定工作時間也可大大提高。

基本術語

按功能結構分類

積體電路,又稱為IC,按其功能、結構的不同,可以分為模擬積體電路、數位積體電路和數/模混合積體電路三大類。

積體電路

模擬積體電路又稱線性電路,用來產生、放大和處理各種模擬信號(指幅度隨時間變化的信號。例如半導體收音機的音頻信號、錄放機的磁帶信號等),其輸入信號和輸出信號成比例關系。而數位積體電路用來產生、放大和處理各種數位信號(指在時間上和幅度上離散取值的信號。例如3G手機、數碼相機、電腦CPU、數位電視的邏輯控製和重放的音頻信號和影片信號)。

按製作工藝分類

積體電路按製作工藝可分為半導體積體電路和膜積體電路。

膜積體電路又分類厚膜積體電路和薄膜積體電路。

按集成度高低分類

積體電路按集成度高低的不同可分為:

SSI 小規模積體電路(Small Scale Integrated circuits)

MSI 中規模積體電路(Medium Scale Integrated circuits)

LSI 大規模積體電路(Large Scale Integrated circuits)

VLSI 超大規模積體電路(Very Large Scale Integrated circuits)

ULSI 特大規模積體電路(Ultra Large Scale Integrated circuits)

GSI 巨大規模積體電路也被稱作極大規模積體電路或超特大規模積體電路(Giga Scale Integration)。

按導電類型不同分類

積體電路按導電類型可分為雙極型積體電路和單極型積體電路,他們都是數位積體電路。

雙極型積體電路的製作工藝復雜,功耗較大,代表積體電路有TTL、ECL、HTL、LST-TL、STTL等類型。單極型積體電路的製作工藝簡單,功耗也較低,易于製成大規模積體電路,代表積體電路有CMOS、NMOS、PMOS等類型。

按用途分類

積體電路按用途可分為電視機用積體電路、音響用積體電路、影碟機用積體電路、錄像機用積體電路、電腦(微機)用積體電路、電子琴用積體電路、通額度積體電路、照相機用積體電路、遙控積體電路、語言積體電路、報警器用積體電路及各種專用積體電路。

積體電路

1.電視機用積體電路包括行、場掃描積體電路、中放積體電路、伴音積體電路、彩色解碼積體電路、AV/TV轉換積體電路、開關電源積體電路、遙控積體電路、麗音解碼積體電路、畫中畫處理積體電路、微處理器(CPU)積體電路、存儲器積體電路等。

2.音響用積體電路包括AM/FM高中頻電路、身曆聲解碼電路、音頻前置放大電路、音頻運算放大積體電路、音頻功率放大積體電路、環繞聲處理積體電路、電平驅動積體電路,電子音量控製積體電路、延時混響積體電路、電子開關積體電路等。

3.影碟機用積體電路有系統控製積體電路、影片編碼積體電路、MPEG解碼積體電路、音頻信號處理積體電路、音響效果積體電路、RF信號處理積體電路、數位信號處理積體電路、伺服積體電路、電動機驅動積體電路等。

4.錄像機用積體電路有系統控製積體電路、伺服積體電路、驅動積體電路、音頻處理積體電路、影片處理積體電路。

按套用領域分

積體電路按套用領域可分為標準通用積體電路和專用積體電路。

按外形分

積體電路按外形可分為圓形(金屬外殼電晶體封裝型,一般適合用于大功率)、扁平型(穩定性好,體積小)和雙列直插型。

發展歷程

世界積體電路發展歷史

1947年:貝爾實驗室肖特萊等人發明了電晶體,這是微電子技術發展中第一個裏程碑;1950年:結型電晶體誕生

積體電路

1950年: R Ohl和肖特萊發明了離子註入工藝

1951年:場效應電晶體發明

1956年:C S Fuller發明了擴散工藝

1958年:仙童公司Robert Noyce與德儀公司基爾比間隔數月分別發明了積體電路,開創了世界微電子學的歷史;

1960年:H H Loor和E Castellani發明了光刻工藝

1962年:美國RCA公司研製出MOS場效應電晶體

1963年:F.M.Wanlass和C.T.Sah首次提出CMOS技術,今天,95%以上的積體電路晶片都是基于CMOS工藝

1964年:Intel摩爾提出摩爾定律,預測電晶體集成度將會每18個月增加1倍

1966年:美國RCA公司研製出CMOS積體電路,並研製出第一塊門陣列(50門)

1967年:套用材料公司(Applied Materials)成立,現已成為全球最大的半導體設備製造公司

1971年:Intel推出1kb動態隨機存儲器(DRAM),標志著大規模積體電路出現

1971年:全球第一個微處理器4004由Intel公司推出,採用的是MOS工藝,這是一個裏程碑式的發明

1974年:RCA公司推出第一個CMOS微處理器1802

1976年:16kb DRAM和4kb SRAM問世

1978年:64kb動態隨機存儲器誕生,不足0.5平方釐米的矽片上集成了14萬個電晶體,標志著超大規模積體電路(VLSI)時代的來臨

1979年:Intel推出5MHz 8088微處理器,之後,IBM基于8088推出全球第一台PC

1981年:256kb DRAM和64kb CMOS SRAM問世

1984年:日本宣布推出1Mb DRAM和256kb SRAM

1985年:80386微處理器問世,20MHz

1988年:16M DRAM問世,1平方釐米大小的矽片上集成有3500萬個電晶體,標志著進入超大規模積體電路(VLSI)階段

1989年:1Mb DRAM進入市場

1989年:486微處理器推出,25MHz,1μm工藝,後來50MHz晶片採用 0.8μm工藝

1992年:64M位隨機存儲器問世

1993年:66MHz奔騰處理器推出,採用0.6μm工藝

1995年:Pentium Pro, 133MHz,採用0.6-0.35μm工藝;1997年:300MHz奔騰Ⅱ問世,採用0.25μm工藝

積體電路

1999年:奔騰Ⅲ問世,450MHz,採用0.25μm工藝,後採用0.18μm工藝

2000年:1Gb RAM投放市場

2000年:奔騰4問世,1.5GHz,採用0.18μm工藝

2001年:Intel宣布2001年下半年採用0.13μm工藝。

2003年:奔騰4 E系列推出,採用90nm工藝。

2005年:intel 酷睿2系列上市,採用65nm工藝。

2007年:基于全新45納米High-K工藝的intel酷睿2 E7/E8/E9上市。

2009年:intel酷睿i系列全新推出,創紀錄採用了領先的32納米工藝,並且下一代22納米工藝正在研發。

我國積體電路發展歷史

我國積體電路產業誕生于六十年代,共經歷了三個發展階段:

1965年-1978年:以電腦和軍工配套為目標,以開發邏輯電路為主要產 品,初步建立積體電路工業基礎及相關設備、儀器、材料的配套條件

1978年-1990年:主要引進美國二手設備,改善積體電路裝備水準,在“治散治亂”的同時,以消費類整機作為配套重點,較好地解決了彩電積體電路的國產化

1990年-2000年:以908工程、909工程為重點,以CAD為突破口,抓好科技攻關和北方科研開發基地的建設,為信息產業服務,積體電路行業取得了新的發展。

代換技巧

直接代換

直接代換是指用其他IC不經任何改動而直接取代原來的IC,代換後不影響機器的主要性能與指標。

其代換原則是:代換IC的功能、性能指標、封裝形式、引腳用途、引腳序號和間隔等幾方面均相同。其中IC的功能相同不僅指功能相同;還應註意邏輯極性相同,即輸出輸入電平極性、電壓、電流幅度必須相同。例如:圖像中放IC,TA7607 與TA7611,前者為反向高放AGC,後者為正向高放AGC,故不能直接代換。除此之外還有輸出不同極性AFT電壓,輸出不同極性的同步脈沖等IC 都不能直接代換,即使是同一270 _f8公司或廠家的產品,都應註意區分。性能指標是指IC 的主要電參數(或主要特徵曲線)、最大耗散功率、最高工作電壓、頻率範圍及各信號輸入、輸出阻抗等參數要與原IC相近。功率小的代用件要加大散熱片。

1.同一型號IC的代換

同一型號IC的代換一般是可靠的,安裝積體電路時,要註意方向不要搞錯,否則,通電時積體電路很可能被燒毀。有的單列直插式功放IC,雖型號、功能、特徵相同,但引腳排列順序的方向是有所不同的。例如,雙聲道功放IC LA4507,其引腳有“正”、“反”之分,其起始腳標註(色點或凹坑)方向不同;沒有尾碼與尾碼為"R"的IC 等,例如 M5115P 與M5115RP.

2.不同型號IC的代換

⑴型號首碼字母相同、數位不同IC的代換。這種代換隻要相互間的引腳功能完全相同,其內部電路和電參數稍有差異,也可相互直接代換。如:伴音中放IC LA1363和LA1365,後者比前者在IC第⑤腳內部增加了一個穩壓二極體,其它完全一樣。

⑵型號首碼字母不同、數位相同IC 的代換。一般情況下,首碼字母是表示生產廠家及電路的類別,首碼字母後面的數位相同,大多數可以直接代換。但也有少數,雖數位相同,但功能卻完全不同。例如,HA1364是伴音IC,而uPC1364是色解碼IC;4558,8腳的是運算放大器NJM4558,14腳的是CD4558數位電路; 故二者完全不能代換。

⑶型號首碼字母和數位都不同IC的代換。有的廠家引進未封裝的IC晶片,然後加工成按本廠命名的產品。還有如為了提高某些參數指標而改進產品。這些產品常用不同型號進行命名或用型號尾碼加以區別。例如,AN380 與uPC1380可以直接代換;AN5620、TEA5620、DG5620等可以直接代換。

非直接代換

非直接代換是指不能進行直接代換的IC 稍加修改外圍電路,改變原引腳的排列或增減個別元件等,使之成為可代換的IC的方法。

代換原則:代換所用的IC可與原來的IC引腳功能不同、外形不同,但功能要相同,特徵要相近;代換後不應影響原機性能。

1.不同封裝IC的代換

相同類型的IC 晶片,但封裝外形不同,代換時隻要將新器件的引腳按原器件引腳的形狀和排列進行整形。例如,AFT電路CA3064和CA3064E,前者為圓形封裝,輻射狀引腳;後者為雙列直插塑膠封裝,兩者內部特徵完全一樣,按引腳功能進行連線即可。雙列IC AN7114、AN7115與LA4100、LA4102封裝形式基本相同,引腳和散熱片正好都相差180°。前面提到的AN5620帶散熱片雙列直插16腳封裝、TEA5620雙列直插18腳封裝,9、10腳位于積體電路的右邊,相當于AN5620的散熱片,二者其它腳排列一樣,將9、10腳連起來接地即可使用。

2.電路功能相同但個別引腳功能不同IC的代換

代換時可根據各個型號IC的具體參數及說明進行。如電視機中的AGC、影片信號輸出有正、負極性的區別,隻要在輸出端加接倒相器後即可代換。

3.類型相同但引腳功能不同IC的代換

這種代換需要改變外圍電路及引腳排列,因而需要一定的理論知識、完整的資料和豐富的實踐經驗與技巧。

4.有些空腳不應擅自接地

內部等效電路和套用電路中有的引出腳沒有標明,遇到空的引出腳時,不應擅自接地,這些引出腳為更替或備用腳,有時也作為內部連線。

5.用分立元件代換IC

有時可用分立元件代換IC 中被損壞的部分,使其恢復功能。代換前應了解該IC 的內部功能原理、每個引出腳的正常電壓、波形圖及與外圍元件組成電路的工作原理。同時還應考慮:

⑴信號能否從IC中取出接至外圍電路的輸入端:

⑵經外圍電路處理後的信號,能否連線到積體電路內部的下一級去進行再處理(連線時的信號匹配應不影響其主要參數和性能)。如中放IC損壞,從典型套用電路和內部電路看,由伴音中放、鑒頻以及音頻放大級成,可用信號註入法找出損壞部分,若是音頻放大部分損壞,則可用分立元件代替。

6.組合代換

組合代換就是把同一型號的多塊IC內部未受損的電路部分,重新組合成一塊完整的IC,用以代替功能不良的IC的方法。對買不到原配IC的情況下是十分適用的。但要求所利用IC內部完好的電路一定要有接口引出腳。

註:非直接代換關鍵是要查清楚互相代換的兩種IC 的基本電參數、內部等效電路、各引腳的功能、IC 與外部元件之間連線關系的資料。實際操作時予以註意:

⑴積體電路引腳的編號順序,切勿接錯;

⑵為適應代換後的IC的特點,與其相連的外圍電路的元件要作相應的改變;

⑶電源電壓要與代換後的IC相符,如果原電路中電源電壓高,應設法降壓;電壓低,要看代換IC能否工作。

⑷代換以後要測量IC的靜態工作電流,如電流遠大于正常值,則說明電路可能產生自激,這時須進行去耦、調整。若增益與原來有所差別,可調整反饋電阻阻值;

⑸代換後IC的輸入、輸出阻抗要與原電路相匹配;檢查其驅動能力。

⑹在改動時要充分利用原電路板上的腳孔和引線,外接引線要求整齊,避免前後交叉,以便檢查和防止電路自激,特別是防止高頻自激;

(7)在通電前電源Vcc回路裏最好再串接一直流電流表,降壓電阻阻值由大到小觀察積體電路總電流的變化是否正常。

其他資料

檢測常識

1、檢測前要了解積體電路及其相關電路的工作原理

檢查和修理積體電路前首先要熟悉所用積體電路的功能、內部電路、主要電氣參數、各引腳的作用以及引腳的正常電壓、波形與外圍元件組成電路的工作原理。如果具備以上條件,那麽分析和檢查會容易許多。

2、測試不要造成引腳間短路

電壓測量或用示波器探頭測試波形時,表筆或探頭不要由于滑動而造成積體電路引腳間短路,最好在與引腳直接連通的外圍印刷電路上進行測量。任何瞬間的短路都容易損壞積體電路,在測試扁平型封裝的CMOS積體電路時更要加倍小心。

3、嚴禁在無隔離變壓器的情況下,用已接地的測試設備去接觸底板帶電的電視、音響、錄像等設備

嚴禁用外殼已接地的儀器設備直接測試無電源隔離變壓器的電視、音響、錄像等設備。雖然一般的收錄機都具有電源變壓器,當接觸到較特殊的尤其是輸出功率較大或對採用的電源性質不太了解的電視或音響設備時,首先要弄清該機底盤是否帶電,否則極易與底板帶電的電視、音響等設備造成電源短路,波及積體電路,造成故障的進一步擴大。

4、要註意電烙鐵的絕緣性能

不允許帶電使用烙鐵焊接,要確認烙鐵不帶電,最好把烙鐵的外殼接地,對MOS電路更應小心,能採用6~8V的低壓電烙鐵就更安全。

5、要保證焊接質量

焊接時確實焊牢,焊錫的堆積、氣孔容易造成虛焊。焊接時間一般不超過3秒鍾,烙鐵的功率套用內熱式25W左右。已焊接好的積體電路要仔細查看,最好用歐姆表測量各引腳間有否短路,確認無焊錫粘連現象再接通電源。

6、不要輕易斷定積體電路的損壞

不要輕易地判斷積體電路已損壞。因為積體電路絕大多數為直接耦合,一旦某一電路不正常,可能會導致多處電壓變化,而這些變化不一定是積體電路損壞引起的,另外在有些情況下測得各引腳電壓與正常值相符或接近時,也不一定都能說明積體電路就是好的。因為有些軟故障不會引起直流電壓的變化。

7、測試儀表內阻要大

測量積體電路引腳直流電壓時,應選用表頭內阻大于20KΩ/V的萬用表,否則對某些引腳電壓會有較大的測量誤差。

8、要註意功率積體電路的散熱

功率積體電路應散熱良好,不允許不帶散熱器而處于大功率的狀態下工作。

9、引線要合理

如需要加接外圍元件代替積體電路內部已損壞部分,應選用小型元器件,且接線要合理以免造成不必要的寄生耦合,尤其是要處理好音頻功放積體電路和前置放大電路之間的接地端。

型號命名

我國積體電路的型號 根據國際,我國積體電路的命名由五部分組成。

第0部分 第一部分 第二部分 第三部分 第四部分

各部分的含義如下

第0部分:用字母表示符合國家標準,C表示中國國際產品。

第一部分:用字母表示器件類型。

第二部分:用數位表示器件的系列代號。

第三部分:用字母表示器件的工作溫度。

第四部分:用字母表示器件的封裝。

國標GB/T3430—1989半導體積體電路命名方法規定積體電路型號各部分的符合及意義如表所以。

積體電路型號各部分的意義
第0部分第一部分第二部分第三部分第四部分
符號意義符號意義意義符號意義符合意義
CC表示
中國製造
TTTL電路用數位表
示器件的
系列代號
C0~70℃F多層陶瓷扁平

HHTL電路
G‐25~70℃
B塑膠扁平

EECL電路
L‐24~85℃
H黑瓷扁平

CCMOS電路
E‐40~85℃
D多層陶瓷雙列直插

M存儲器
R‐55~85℃
J黑瓷雙列直插

µ
微型機電路
M‐55~125℃
P塑膠雙列直插

F
線性放大器


S塑膠單列直插

W穩定器


K金屬菱形

B非線性電路


T金屬圓形

J接口電路


C陶瓷晶片載體

ADA/D轉換器


E塑膠晶片載體

DAD/A轉換器


G網路針柵陳列

D音響、電視電路





SC通信專用電路





SS敏感電路





SW鍾表電路




例如: 肖特基4輸入與非門 CT54S20MD

C—符合國家標準

T—TTL電路

54S20—肖特基雙4輸入與非門

M—‐55~125℃

D—多層陶瓷雙列直插封裝

封裝

BGA

(ball grid array)

球形觸點陣列,表面貼裝型封裝之一。在印刷基板的背面按陣列方式製作出球形凸點用 以代替引腳,在印刷基板的正面裝配LSI 晶片,然後用模壓樹脂或灌封方法進行密封。也稱為凸點陣列載體(PAC)。引腳可超過200,是多引腳LSI 用的一種封裝。封裝本體也可做得比QFP(四側引腳扁平封裝)小。例如,引腳中心距為1.5mm 的360 引腳 BGA 僅為31mm 見方;而引腳中心距為0.5mm 的304 引腳QFP為40mm 見方。而且BGA 不 用擔心QFP 那樣的引腳變形問題。該封裝是美國Motorola 公司開發的,首先在攜帶型電話等設備中被採用,今後在美國有 可 能在個人電腦中普及。最初,BGA 的引腳(凸點)中心距為1.5mm,引腳數為225。現在 也有 一些LSI 廠家正在開發500 引腳的BGA。BGA 的問題是回流焊後的面板檢查。現在尚不清楚是否有效的面板檢查方法。有的認為,由于焊接的中心距較大,連線可以看作是穩定的,隻能通過功能檢查來處理。 美國Motorola 公司把用模壓樹脂密封的封裝稱為OMPAC,而把灌封方法密封的封裝稱為GPAC(見OMPAC 和GPAC)。

積體電路

BQFP

(quad flat package with bumper)

帶緩沖墊的四側引腳扁平封裝。QFP 封裝之一,在封裝本體的四個角設定突起(緩沖墊) 以 防止在運送過程中引腳發生彎曲變形。美國半導體廠家主要在微處理器和ASIC 等電路中 採用 此封裝。引腳中心距0.635mm,引腳數從84 到196 左右(見QFP)。

C-

(ceramic)

表示陶瓷封裝的記號。例如,CDIP 表示的是陶瓷DIP。是在實際中經常使用的記號。

Cerdip

用玻璃密封的陶瓷雙列直插式封裝,用于ECL RAM,DSP(數位信號處理器)等電路。帶有 玻璃視窗的Cerdip 用于紫外線擦除型EPROM 以及內部帶有EPROM 的微機電路等。引腳中 心 距2.54mm,引腳數從8 到42。在日本,此封裝表示為DIP-G(G 即玻璃密封的意思)。

Cerquad

表面貼裝型封裝之一,即用下密封的陶瓷QFP,用于封裝DSP 等的邏輯LSI 電路。帶有窗 口的Cerquad 用于封裝EPROM 電路。散熱性比塑膠QFP 好,在自然空冷條件下可容許1. 5~ 2W 的功率。但封裝成本比塑膠QFP 高3~5 倍。引腳中心距有1.27mm、0.8mm、0.65mm、 0.5mm、 0.4mm 等多種規格。引腳數從32 到368。

積體電路

帶引腳的陶瓷晶片載體,表面貼裝型封裝之一,引腳從封裝的四個側面引出,呈丁字形 。 帶有視窗的用于封裝紫外線擦除型EPROM 以及帶有EPROM 的微機電路等。此封裝也稱為 QFJ、QFJ-G(見QFJ)。

COB

(chip on board)

板上晶片封裝,是裸晶片貼裝技術之一,半導體晶片交接貼裝在印刷線路板上,晶片與 基 板的電氣連線用引線縫合方法實現,晶片與基板的電氣連線用引線縫合方法實現,並用 樹脂覆 蓋以確保可靠性。雖然COB 是最簡單的裸晶片貼裝技術,但它的封裝密度遠不如TAB 和 倒片 焊技術。

DFP

(dual flat package)

雙側引腳扁平封裝。是SOP 的別稱(見SOP)。以前曾有此稱法,現在已基本上不用。

DIC

(dual in-line ceramic package)

陶瓷DIP(含玻璃密封)的別稱(見DIP).

DIL

(dual in-line)

DIP 的別稱(見DIP)。歐洲半導體廠家多用此名稱。

DIP

(dual in-line package)

雙列直插式封裝。插裝型封裝之一,引腳從封裝兩側引出,封裝材料有塑膠和陶瓷兩種 。 DIP 是最普及的插裝型封裝,套用範圍包括標準邏輯IC,存貯器LSI,微機電路等。 引腳中心距2.54mm,引腳數從6 到64。封裝寬度通常為15.2mm。有的把寬度為7.52mm 和10.16mm 的封裝分別稱為skinny DIP 和slim DIP(窄體型DIP)。但多數情況下並不加 區分, 隻簡單地統稱為DIP。另外,用低熔點玻璃密封的陶瓷DIP 也稱為cerdip(見cerdip)。

DSO

(dual small out-lint)

雙側引腳小外形封裝。SOP 的別稱(見SOP)。部分半導體廠家採用此名稱。

DICP

(dual tape carrier package)

雙側引腳帶載封裝。TCP(帶載封裝)之一。引腳製作在絕緣帶上並從封裝兩側引出。由于 利 用的是TAB(自動帶載焊接)技術,封裝外形非常薄。常用于液晶顯示驅動LSI,但多數為 定製品。 另外,0.5mm 厚的存儲器LSI 簿形封裝正處于開發階段。在日本,按照EIAJ(日本電子機 械工 業)會標準規定,將DICP 命名為DTP。

積體電路

DIP

(dual tape carrier package)

同上。日本電子機械工業會標準對DTCP 的命名(見DTCP)。

FP

(flat package)

扁平封裝。表面貼裝型封裝之一。QFP 或SOP(見QFP 和SOP)的別稱。部分半導體廠家採 用此名稱。

flip-chip

倒焊晶片。裸晶片封裝技術之一,在LSI 晶片的電極區製作好金屬凸點,然後把金屬凸 點 與印刷基板上的電極區進行壓焊連線。封裝的佔有面積基本上與晶片尺寸相同。是所有 封裝技 術中體積最小、最薄的一種。 但如果基板的熱膨脹系數與LSI 晶片不同,就會在接合處產生反應,從而影響連線的可 靠 性。因此必須用樹脂來加固LSI 晶片,並使用熱膨脹系數基本相同的基板材料。

FQFP

(fine pitch quad flat package)

小引腳中心距QFP。通常指引腳中心距小于0.65mm 的QFP(見QFP)。部分導導體廠家採 用此名稱。

CPAC

(globe top pad array carrier)

美國Motorola 公司對BGA 的別稱(見BGA)。

CQFP

(quad fiat package with guard ring)

帶保護環的四側引腳扁平封裝。塑膠QFP 之一,引腳用樹脂保護環掩蔽,以防止彎曲變 形。 在把LSI 組裝在印刷基板上之前,從保護環處切斷引腳並使其成為海鷗翼狀(L 形狀)。 這種封裝 在美國Motorola 公司已批量生產。引腳中心距0.5mm,引腳數最多為208 左右。

H-

(with heat sink)

表示帶散熱器的標記。例如,HSOP 表示帶散熱器的SOP。

pin grid array

(surface mount type)

表面貼裝型PGA。通常PGA 為插裝型封裝,引腳長約3.4mm。表面貼裝型PGA 在封裝的 底面有陳列狀的引腳,其長度從1.5mm 到2.0mm。貼裝採用與印刷基板碰焊的方法,因而 也稱 為碰焊PGA。因為引腳中心距隻有1.27mm,比插裝型PGA 小一半,所以封裝本體可製作得 不 怎麽大,而引腳數比插裝型多(250~528),是大規模邏輯LSI 用的封裝。封裝的基材有 多層陶 瓷基板和玻璃環氧樹脂印刷基數。以多層陶瓷基材製作封裝已經實用化。

積體電路

JLCC

(J-leaded chip carrier)

J 形引腳晶片載體。指帶視窗CLCC 和帶視窗的陶瓷QFJ 的別稱(見CLCC 和QFJ)。部分半 導體廠家採用的名稱。

LCC

(Leadless chip carrier)

無引腳晶片載體。指陶瓷基板的四個側面隻有電極接觸而無引腳的表面貼裝型封裝。是 高 速和高頻IC 用封裝,也稱為陶瓷QFN 或QFN-C(見QFN)。

LGA

(land grid array)

觸點陳列封裝。即在底面製作有陣列狀態坦電極觸點的封裝。裝配時插入插座即可。現 已 實用的有227 觸點(1.27mm 中心距)和447 觸點(2.54mm 中心距)的陶瓷LGA,套用于高速 邏輯 LSI 電路。 LGA 與QFP 相比,能夠以比較小的封裝容納更多的輸入輸出引腳。另外,由于引線的阻 抗 小,對于高速LSI 是很適用的。但由于插座製作復雜,成本高,現在基本上不怎麽使用 。預計 今後對其需求會有所增加。

LOC

(lead on chip)

晶片上引線封裝。LSI 封裝技術之一,引線架構的前端處于晶片上方的一種結構,晶片 的 中心附近製作有凸焊點,用引線縫合進行電氣連線。與原來把引線架構布置在晶片側面 附近的 結構相比,在相同大小的封裝中容納的晶片達1mm 左右寬度。

LQFP

(low profile quad flat package)

薄型QFP。指封裝本體厚度為1.4mm 的QFP,是日本電子機械工業會根據製定的新QFP 外形規格所用的名稱。

L-QUAD

陶瓷QFP 之一。封裝基板用氮化鋁,基導熱率比氧化鋁高7~8 倍,具有較好的散熱性。 封裝的架構用氧化鋁,晶片用灌封法密封,從而抑製了成本。是為邏輯LSI 開發的一種 封裝, 在自然空冷條件下可容許W3的功率。現已開發出了208 引腳(0.5mm 中心距)和160 引腳 (0.65mm 中心距)的LSI 邏輯用封裝,並于1993 年10 月開始投入批量生產。

MCM

(multi-chip module)

多晶片組件。將多塊半導體裸晶片組裝在一塊布線基板上的一種封裝。根據基板材料可 分 為MCM-L,MCM-C 和MCM-D 三大類。 MCM-L 是使用通常的玻璃環氧樹脂多層印刷基板的組件。布線密度不怎麽高,成本較低 。 MCM-C 是用厚膜技術形成多層布線,以陶瓷(氧化鋁或玻璃陶瓷)作為基板的組件,與使 用多層陶瓷基板的厚膜混合IC 類似。兩者無明顯差別。布線密度高于MCM-L。

MCM-D 是用薄膜技術形成多層布線,以陶瓷(氧化鋁或氮化鋁)或Si、Al 作為基板的組 件。 布線密謀在三種組件中是最高的,但成本也高。

MFP

(mini flat package)

小形扁平封裝。塑膠SOP 或SSOP 的別稱(見SOP 和SSOP)。部分半導體廠家採用的名稱。

MQFP

(metric quad flat package)

按照JEDEC(美國聯合電子設備委員會)標準對QFP 進行的一種分類。指引腳中心距為 0.65mm、本體厚度為3.8mm~2.0mm 的標準QFP(見QFP)。

MQUAD

(metal quad)

美國Olin 公司開發的一種QFP 封裝。基板與封蓋均採用鋁材,用粘合劑密封。在自然空 冷 條件下可容許2.5W~2.8W 的功率。日本新光電氣工業公司于1993 年獲得特許開始生產 。

MSP

(mini square package)

QFI 的別稱(見QFI),在開發初期多稱為MSP。QFI 是日本電子機械工業會規定的名稱。

34、OPMAC(over molded pad array carrier)

模壓樹脂密封凸點陳列載體。美國Motorola 公司對模壓樹脂密封BGA 採用的名稱(見 BGA)。

P

(plastic)

表示塑膠封裝的記號。如PDIP 表示塑膠DIP。

PAC

(pad array carrier)

凸點陳列載體,BGA 的別稱(見BGA)。

PCLP

(printed circuit board leadless package)

印刷電路板無引線封裝。日本富士通公司對塑膠QFN(塑膠LCC)採用的名稱(見QFN)。引

腳中心距有0.55mm 和0.4mm 兩種規格。目前正處于開發階段。

PFPF

(plastic flat package)

塑膠扁平封裝。塑膠QFP 的別稱(見QFP)。部分LSI 廠家採用的名稱。

PGA

(pin grid array)

陳列引腳封裝。插裝型封裝之一,其底面的垂直引腳呈陳列狀排列。封裝基材基本上都 採 用多層陶瓷基板。在未專門表示出材料名稱的情況下,多數為陶瓷PGA,用于高速大規模 邏輯 LSI 電路。成本較高。引腳中心距通常為2.54mm,引腳數從64 到447 左右。 了為降低成本,封裝基材可用玻璃環氧樹脂印刷基板代替。也有64~256 引腳的塑膠PG A。 另外,還有一種引腳中心距為1.27mm 的短引腳表面貼裝型PGA(碰焊PGA)。(見表面貼裝 型PGA)。

積體電路

piggy back

馱載封裝。指配有插座的陶瓷封裝,形關與DIP、QFP、QFN 相似。在開發帶有微機的設 備時用于評價程式確認操作。例如,將EPROM 插入插座進行調試。這種封裝基本上都是 定製 品,市場上不怎麽流通。

PLCC

(plastic leaded chip carrier)

帶引線的塑膠晶片載體。表面貼裝型封裝之一。引腳從封裝的四個側面引出,呈丁字形 , 是塑膠製品。美國德克薩斯儀器公司首先在64k 位DRAM 和256kDRAM 中採用,現在已經 普 及用于邏輯LSI、DLD(或程邏輯器件)等電路。引腳中心距1.27mm,引腳數從18 到84。 J 形引腳不易變形,比QFP 容易操作,但焊接後的面板檢查較為困難。 PLCC 與LCC(也稱QFN)相似。以前,兩者的區別僅在于前者用塑膠,後者用陶瓷。但現 在已經出現用陶瓷製作的J 形引腳封裝和用塑膠製作的無引腳封裝(標記為塑膠LCC、PC LP、P -LCC 等),已經無法分辨。為此,日本電子機械工業會于1988 年決定,把從四側引出 J 形引 腳的封裝稱為QFJ,把在四側帶有電極凸點的封裝稱為QFN(見QFJ 和QFN)。

P-LCC

(plastic teadless chip carrier)(plastic leaded chip currier)

有時候是塑膠QFJ 的別稱,有時候是QFN(塑膠LCC)的別稱(見QFJ 和QFN)。部分

LSI 廠家用PLCC 表示帶引線封裝,用P-LCC 表示無引線封裝,以示區別。

QFH

(quad flat high package)

四側引腳厚體扁平封裝。塑膠QFP 的一種,為了防止封裝本體斷裂,QFP 本體製作得 較厚(見QFP)。部分半導體廠家採用的名稱。

QFI

(quad flat I-leaded packgac)

四側I 形引腳扁平封裝。表面貼裝型封裝之一。引腳從封裝四個側面引出,向下呈I 字 。 也稱為MSP(見MSP)。貼裝與印刷基板進行碰焊連線。由于引腳無突出部分,貼裝佔有面 積小 于QFP。 日立製作所為影片模擬IC 開發並使用了這種封裝。此外,日本的Motorola 公司的PLL IC 也採用了此種封裝。引腳中心距1.27mm,引腳數從18 于68。

QFJ

(quad flat J-leaded package)

四側J 形引腳扁平封裝。表面貼裝封裝之一。引腳從封裝四個側面引出,向下呈J 字形 。 是日本電子機械工業會規定的名稱。引腳中心距1.27mm。

材料有塑膠和陶瓷兩種。塑膠QFJ 多數情況稱為PLCC(見PLCC),用于微機、門陳列、 DRAM、ASSP、OTP 等電路。引腳數從18 至84。

陶瓷QFJ 也稱為CLCC、JLCC(見CLCC)。帶視窗的封裝用于紫外線擦除型EPROM 以及 帶有EPROM 的微機晶片電路。引腳數從32 至84。

QFN

(quad flat non-leaded package)

四側無引腳扁平封裝。表面貼裝型封裝之一。現在多稱為LCC。QFN 是日本電子機械工業 會規定的名稱。封裝四側配置有電極觸點,由于無引腳,貼裝佔有面積比QFP 小,高度 比QFP 低。但是,當印刷基板與封裝之間產生應力時,在電極接觸處就不能得到緩解。因此電 極觸點 難于作到QFP 的引腳那樣多,一般從14 到100 左右。 材料有陶瓷和塑膠兩種。當有LCC 標記時基本上都是陶瓷QFN。電極觸點中心距1.27mm。

積體電路

塑膠QFN 是以玻璃環氧樹脂印刷基板基材的一種低成本封裝。電極觸點中心距除1.27mm 外, 還有0.65mm 和0.5mm 兩種。這種封裝也稱為塑膠LCC、PCLC、P-LCC 等。

QFP

(quad flat package)

四側引腳扁平封裝。表面貼裝型封裝之一,引腳從四個側面引出呈海鷗翼(L)型。基材有 陶 瓷、金屬和塑膠三種。從數量上看,塑膠封裝佔絕大部分。當沒有特別表示出材料時, 多數情 況為塑膠QFP。塑膠QFP 是最普及的多引腳LSI 封裝。不僅用于微處理器,門陳列等數位 邏輯LSI 電路,而且也用于VTR 信號處理、音響信號處理等模擬LSI 電路。引腳中心距 有1.0mm、0.8mm、 0.65mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm 等多種規格。0.65mm 中心距規格中最多引腳數為304。

日本將引腳中心距小于0.65mm 的QFP 稱為QFP(FP)。但現在日本電子機械工業會對QFP 的外形規格進行了重新評價。在引腳中心距上不加區別,而是根據封裝本體厚度分為 QFP(2.0mm~3.6mm 厚)、LQFP(1.4mm 厚)和TQFP(1.0mm 厚)三種。

另外,有的LSI 廠家把引腳中心距為0.5mm 的QFP 專門稱為收縮型QFP 或SQFP、VQFP。 但有的廠家把引腳中心距為0.65mm 及0.4mm 的QFP 也稱為SQFP,至使名稱稍有一些混亂 。 QFP 的缺點是,當引腳中心距小于0.65mm 時,引腳容易彎曲。為了防止引腳變形,現已 出現了幾種改進的QFP 品種。如封裝的四個角帶有樹指緩沖墊的BQFP(見BQFP);帶樹脂 保護 環覆蓋引腳前端的GQFP(見GQFP);在封裝本體裏設定測試凸點、放在防止引腳變形的專 用夾 具裏就可進行測試的TPQFP(見TPQFP)。 在邏輯LSI 方面,不少開發品和高可靠品都封裝在多層陶瓷QFP 裏。引腳中心距最小為 0.4mm、引腳數最多為348 的產品也已問世。此外,也有用玻璃密封的陶瓷QFP(見Gerqa d)。

QFP

(FP)(QFP fine pitch)

小中心距QFP。日本電子機械工業會標準所規定的名稱。指引腳中心距為0.55mm、0.4mm 、 0.3mm 等小于0.65mm 的QFP(見QFP)。

QIC

(quad in-line ceramic package)

陶瓷QFP 的別稱。部分半導體廠家採用的名稱(見QFP、Cerquad)。

QIP

(quad in-line plastic package)

塑膠QFP 的別稱。部分半導體廠家採用的名稱(見QFP)。

QTCP

(quad tape carrier package)

四側引腳帶載封裝。TCP 封裝之一,在絕緣帶上形成引腳並從封裝四個側面引出。是利 用 TAB 技術的薄型封裝(見TAB、TCP)。

QTP

(quad tape carrier package)

四側引腳帶載封裝。日本電子機械工業會于1993 年4 月對QTCP 所製定的外形規格所用 的 名稱(見TCP)。

QUIL

(quad in-line)

QUIP 的別稱(見QUIP)。

QUIP

(quad in-line package)

四列引腳直插式封裝。引腳從封裝兩個側面引出,每隔一根交錯向下彎曲成四列。引腳 中 心距1.27mm,當插入印刷基板時,插入中心距就變成2.5mm。因此可用于標準印刷線路板。是 比標準DIP 更小的一種封裝。日本電氣公司在台式電腦和家電產品等的微機晶片中採 用了些 種封裝。材料有陶瓷和塑膠兩種。引腳數64。

SDIP

(shrink dual in-line package)

收縮型DIP。插裝型封裝之一,形狀與DIP 相同,但引腳中心距(1.778mm)小于DIP(2.54 mm),

因而得此稱呼。引腳數從14 到90。也有稱為SH-DIP 的。材料有陶瓷和塑膠兩種。

SH-DIP

(shrink dual in-line package)

同SDIP。部分半導體廠家採用的名稱。

SIL

(single in-line)

SIP 的別稱(見SIP)。歐洲半導體廠家多採用SIL 這個名稱。

SIMM

(single in-line memory module)

單列存貯器組件。隻在印刷基板的一個側面附近配有電極的存貯器組件。通常指插入插 座 的組件。標準SIMM 有中心距為2.54mm 的30 電極和中心距為1.27mm 的72 電極兩種規格 。 在印刷基板的單面或雙面裝有用SOJ 封裝的1 兆位及4 兆位DRAM 的SIMM 已經在個人 電腦、工作站等設備中獲得廣泛套用。至少有30~40%的DRAM 都裝配在SIMM 裏。

SIP

(single in-line package)

單列直插式封裝。引腳從封裝一個側面引出,排列成一條直線。當裝配到印刷基板上時 封 裝呈側立狀。引腳中心距通常為2.54mm,引腳數從2 至23,多數為定製產品。封裝的形 狀各 異。也有的把形狀與ZIP 相同的封裝稱為SIP。

SK-DIP

(skinny dual in-line package)

DIP 的一種。指寬度為7.62mm、引腳中心距為2.54mm 的窄體DIP。通常統稱為DIP(見 DIP)。

SL-DIP

(slim dual in-line package)

DIP 的一種。指寬度為10.16mm,引腳中心距為2.54mm 的窄體DIP。通常統稱為DIP。

SMD

(surface mount devices)

表面貼裝器件。偶而,有的半導體廠家把SOP 歸為SMD(見SOP)。

SOP 的別稱。世界上很多半導體廠家都採用此別稱。(見SOP)。

SOI

(small out-line I-leaded package)

I 形引腳小外型封裝。表面貼裝型封裝之一。引腳從封裝雙側引出向下呈I 字形,中心 距 1.27mm。貼裝佔有面積小于SOP。日立公司在模擬IC(電機驅動用IC)中採用了此封裝。引 腳數 26。

SOIC

(small out-line integrated circuit)

SOP 的別稱(見SOP)。國外有許多半導體廠家採用此名稱。

SOJ

(Small Out-Line J-Leaded Package)

J 形引腳小外型封裝。表面貼裝型封裝之一。引腳從封裝兩側引出向下呈J 字形,故此 得名。 通常為塑膠製品,多數用于DRAM 和SRAM 等存儲器LSI 電路,但絕大部分是DRAM。用SO J 封裝的DRAM 器件很多都裝配在SIMM 上。引腳中心距1.27mm,引腳數從20 至40(見SIMM )。

SQL

(Small Out-Line L-leaded package)

按照JEDEC(美國聯合電子設備工程委員會)標準對SOP 所採用的名稱(見SOP)。

68、SONF

(Small Out-Line Non-Fin)

無散熱片的SOP。與通常的SOP 相同。為了在功率IC 封裝中表示無散熱片的區別,有意 增添了NF(non-fin)標記。部分半導體廠家採用的名稱(見SOP)。

SOP

(small Out-Line package)

小外形封裝。表面貼裝型封裝之一,引腳從封裝兩側引出呈海鷗翼狀(L 字形)。材料有 塑膠 和陶瓷兩種。另外也叫SOL 和DFP。

SOP 除了用于存儲器LSI 外,也廣泛用于規模不太大的ASSP 等電路。在輸入輸出端子不 超過10~40 的領域,SOP 是普及最廣的表面貼裝封裝。引腳中心距1.27mm,引腳數從8 ~44。

另外,引腳中心距小于1.27mm 的SOP 也稱為SSOP;裝配高度不到1.27mm 的SOP 也稱為 TSOP(見SSOP、TSOP)。還有一種帶有散熱片的SOP。

SOW

(Small Outline Package(Wide-Jype))

寬體SOP。部分半導體廠家採用的名稱。

發展趨勢

2001年到2010年這10年間,我國積體電路產量的年均成長率超過25%,積體電路銷售額的年均成長率則達到23%。2010年國內積體電路產量達到640億塊,銷售額超過1430億元,分別是2001年的10倍和8倍。中國積體電路產業規模已經由2001年不足世界積體電路產業總規模的2%提高到2010年的近9%。中國成為過去10年世界積體電路產業發展最快的地區之一。

國內積體電路市場規模也由2001年的1140億元擴大到2010年的7350億元,擴大了6.5倍。國內積體電路產業規模與市場規模之比始終未超過20%。如扣除積體電路產業中接受境外委托代工的銷售額,則中國積體電路市場的實際國內自給率還不足10%,國內市場所需的積體電路產品主要依靠進口。近幾年國內積體電路進口規模迅速擴大,2010年已經達到創紀錄的1570億美元,積體電路已連續兩年超過原油成為國內最大宗的進口商品。與巨大且快速成長的國內市場相比,中國積體電路產業雖發展迅速但仍難以滿足內需要求。

積體電路積體電路

當前以移動網際網路、三網融合、物聯網、雲計算、智慧型電網、新能源汽車為代表的戰略性新興產業快速發展,將成為繼電腦、網路通信、消費電子之後,推動積體電路產業發展的新動力。工信部預計,國內積體電路市場規模到2015年將達到12000億元。

我國積體電路產業發展的生態環境亟待最佳化,設計、製造、封裝測試以及專用設備、儀器、材料等產業鏈上下遊協同性不足,晶片、軟體、整機、系統、套用等各環節互動不緊密。“十二五”期間,中國將積極探索積體電路產業鏈上下遊虛擬一體化模式,充分發揮市場機製作用,強化產業鏈上下遊的合作與協同,共建價值鏈。培育和完善生態環境,加強積體電路產品設計與軟體、整機、系統及服務的有機連線,實現各環節企業的群體躍升,增強電子信息大產業鏈的整體競爭優勢。

相關詞條

相關搜尋

其它詞條