IC概念及相关术语解释.docx
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1、IC编辑本段【网络用语】IC英语网络用语,IC=I see!编辑本段【医学用语】免疫复合物immune complex又称抗原抗体复合物编辑本段【IC产业】IC的定义IC就是半导体元 件产品的统称。包 括:1.集成电路板(integratedcircuit,缩写:I C) ; 2.二、三极管;3.特殊电子元件。再广义些讲还涉及所有的电子元件,象电 阻,电容,电路版/PCB版,等许多相 关产品。【IC产业发展与变革】自1958年美国德克萨斯仪器公司(TI)发明集成电路(IC)后,随着硅平面技术 的发展,二十 世纪六十年代先后发明了双极型和MOS型两种重要的集成电路,它 标志着由电子管和晶体管制造
2、电子整机的时代发生了量和质的飞跃,创造了一个前所未 有的具有极强渗透力和旺盛生命力的新兴产业集成电路产业。回顾集成电路的发展历程,我们可以看到,自 发明集成电路至今40多年以来, 从电路集成到系统集成这句话是对IC产品从小规模集成电路(SSI)到今天特大规 模集成电路(ULSI)发展过程的最好总结,即整个集成电路产品的发 展经历了从传统 的板上系统(System-on-board )到片上系统(System-on-a-chip )的过程。在这历 史过程中,世界IC产业为适应技术的发展和市场的需求,其 产业结构经历了三次变 革。第一次变革:以加工制造为主导的IC产业发展的初级阶段。70年代,集成
3、电路的主流产品 是微处理器、存储器以及标准通 用逻辑电路。这 一时期IC制造商(IDM)在IC市场中充当主 要角色,IC设计只作为附属部门而存在。 这时的IC设计和半导体工艺密 切相关。IC设计主要以人工为主,CAD系统仅作为数 据处理和图形编程之用。IC产业仅处在以生产为导向 的初级阶段。第二次变革:Foundry公司与IC设计公司的崛起。80年代,集成电路的主流产品 为微处理器(MPU)、微控制器(MCU)及专用 IC( ASIC)。这时,无生产线的IC设计公司(Fabless)与标准工艺加工线(Foun dry)相结合的方式开始成为集成电路产业发展 的新模式。随着微处理器和PC机的广泛应
4、用和普及(特别是在通信、工业控制、消费电子 等领域),IC产业已开始进入以客户为导向的阶段。一方面标准化功能的IC已难以满足整机客户对系统成本、可靠性等要求,同 时整机客户则要求不断增加IC的集成 度,提高保密性,减小芯片面积使系统的 体积缩小,降低成本,提高 产品的性能价格 比,从而增强产品的竞争力,得到更多的 市场份额和更丰厚的利润;另一方面,由于 IC微细加工技术的进步,软件的硬件化已成为可能,为了改善系统的速度和简化程序, 故各种硬件结构的ASIC如门阵列、可编程逻辑器件(包括FPGA)、标准单元、全 定制电路等应 运而生,其比例在整个IC销售额中1982年已占12%;其三是随着E D
5、A工具(电子设计自动化工具)的发展,PCB设计方法引入IC设计之中,如库的 概念、工艺模拟参数及其仿真概念等,设计开始进入抽象化 阶段,使设计过程可以独 立于生产工艺而存在。有远见的整机厂商 和创业者包括风险投资基金(VC)看到AS IC的市场和发展前景,纷纷开始成立专业设计公司和IC设计部门,一种无生产线的 集成电路设计 公司(Fabless )或设计部门纷纷建立起来并得 到迅速的发展。同时也 带动了标准工艺加工线(Foundry )的崛起。全球第一个Foundry工厂是1987年成 立的台湾积体 电路公司,它的创始人张忠谋也 被誉为“晶芯片加工之父”。第三次变革:“四业分离”的IC产业90
6、年代,随着INTERNET的兴起,IC产业跨入以竞争为导向的高级阶段,国际 竞争由原来的资源竞争、价格竞争转向人才知 识竞争、密集资本竞争。以 DRAM为 中心来扩大设 备投资的竞争方式已成为过去。如1990年,美国以Intel为代表,为抗 争日本跃居世 界半导体榜首之威胁,主动放弃 DRAM市场,大搞CPU,对半导体工 业作了重大结构调整,又重新夺回了世界半导体霸主 地位。这使人们认识到,越来越 庞大的集成电路产业体系并不有利于整 个IC产业发展,分才能精,整合才成优势。 于是,IC产业结构向高度专业化转化成为一种趋势,开始形成了设计业、制造业、封 装业、测试业独立成行的局面,近年来,全球I
7、C产业的发展越来越显示出这种结构 的优势。如台湾IC业正是由于以中小企业为主,比较好地形成了高度分工的产业结 构,故自1996年,受亚洲经济危机的波及,全球半导体产业出现生产过剩、效益下 滑,而IC设计业却获得持续的 增长。特别是96、97、98年持续三年的DRAM的跌价、MPU的下滑,世界半导体工 业的增长速度已远达不到从前17%的增长值,若再依靠高投入提升 技术,追求大尺 寸硅片、追求 微细加工,从大生产中来降低成 本,推动其增长,将难以为继。而IC 设计企业更接 近市场和了解市场,通过创 新开发出高附加值的产品,直接推动着电子 系统的更新换代;同时,在创新中获取利润,在快速、协调发展的基
8、础上积 累资本,带动半导体设备的更新和新的投入;IC设计业作为集成电路产业的龙头,为整个集 成电路产业的增长注入了新的动力和活力。IC设计、生产、销售模式目前,集成电路产品有以下几种设计、生 产、销售模式。1. IC制造商(IDM)自行设计,由自己的生产线加工、封装,测 试后的成品芯 片自行销售。2. IC设计公司(Fabless )与标准工艺加工线(Foundry )相结合的方式。设计 公司将所设计芯片最终的物理版图交给Foundry加工制造,同样,封装测试也委托专 业厂家完成,最后的成品芯片作为IC设计公司的产品而自行 销售。打个比方,Fabl ess相当于作者和出版商,而Foundry相
9、当于印刷厂,起到产业龙头作用的应该是 前者。IC产品等级行业标准产品等级的界定主要依据产品的外包装, 将等级按字母顺序由A到E排列:A1级:原厂生产,原包装,防静电包装完整 (说明:来源于正 规渠道或独立分 销商,在规定质保期内,产品可靠性最高。即“全新原装货品”)A2级:原厂生产,原包装,防静电包装不完整,已经被打开(说明:来源于正规渠道或独立 分销商,在规定质保期内。即“全新货品”)A3级:原厂生产(说明:工厂积压或剩余货料,批号统一。有可能生产日 期较早。即“工厂剩货”)注:A1、A2、A3级在市场统称为“新货”B1级:非原厂包装或无包装,未使用,可能 被销售商重新包装 (说明:由原 厂
10、生产,但因某些原因并没有包装,产品批号统一,为原厂统一打标。通过特殊渠道 流入市场的,产品质量可靠性不确定)B2级:非原厂包装或无包装,未使用,可能 被销售商重新包装(说明:由原厂生产,但因某些原因 未在产品表面打印字样,产品质量可 靠性不确定。一般这种类 型产品会被经销商统一重新打标)B3级:非原厂包装或无包装,未使用,可能 被销售商重新包装 (说明:由原 厂生产,但因某些原因并没有包装,产品批号不统一,为原厂统一打标。通过特殊渠 道流入市场的,产品质量可靠性不 确定。一般这种类型产品会被经销商统一重新打标)B4级:未使用,有包装(说明:由原厂生 产,但是产品存放环境不适宜, 或者产品存放时
11、间过久。产品管脚氧化。产品质 量不确定)注:B1、B2、B3、B4级在市场统称为“散新货”C1级:由非原厂生产,全新未使用,完整包装(说明:一些由大陆、台湾或其他海外国家 或地区生产的产品,完全按照原 品牌工厂的规格要求进行包装 和封装, 功能完全相同,并印有原品牌厂商字样。产品质量不确定。不如原厂 正品质量可靠性 高。即“仿制品”)C2级:全新未使用(说明:由功能相同或者相近 的产品,去掉原有的标识改换为另外一种 产品标识的。即“替代品改字”,市场统称“替代品”)D1级:无包装,使用 过,产品管脚没有损伤,属于 旧货。可能被销售商重新包 装 (说明:从旧电路板上直接拔下,如一些 DIP,PL
12、CC,BGA封装的可以直接拔下 的。即“旧货”)D2级:无包装,属于 旧货。可能被销售商重新包装(说明:从旧电路板上直接拆卸,管脚被剪短的。此类产品有可能会被后期处理过,将已经被 剪短的管脚拉长 或者接长。即“旧片剪切片”)D3级:无包装,属于 旧货。可能被销售商重新包装(说明:从旧电路板上拆卸,管脚沾有焊锡。并重新处理管脚。即“旧片”)D4级:无包装,属于 旧货。可能被销售商重新包装(说明:从旧电路板上拆卸,管脚沾有焊锡。重新处理管脚。并且重新 打标的。即“旧货翻新片”)D5级:无包装,属于 旧货。可能被销售商重新包装(说明:旧货,但是属于可编程器件,内置程序不可擦写)注:D1、D2、D3、
13、D5级在市场 统称为“旧货”E1级:无包装货。可能被销售商重新包装 (说明:由原厂生产,产品质量 未 通过质检。本 应该被销毁的,但是通过特殊渠 道流通到市场的。质量不可靠。即“等 外品”,市场统称为“次品”)E2级:无包装货。可能被销售商重新包装(说明:将部分产品工业级别的 改为军品级别的。质量很不稳定,安全隐患极大。即“改级别”,市场统称“假货”)E3级:无包装货。可能被销售商重新包装(说明:用完全不相关的产品打 字为客户需求的产品。有的是外观相同,有的外观都不相同。即“假冒伪劣”,市场统称“假 货”)T1级:完整包装(说明:由原厂为 特定用户订制的某产品。有可能 只有该用户产品才能使用)
14、T2级:完整包装(说明:由第三方采用原厂芯片晶圆进行封装的。 产品质量一般可靠。一般为停产芯片)注:T1级、T2级在市场统称为“特殊产品”常用电子元器件分类常用电子元器件 分类根据众多,下面就 常用类做下归纳:首先电子元器件是具有其独立电路功能、构成电路的基本单元。随着电子技术的 发展,元器件的品种也越来越多、功能也 越来越强,涉及的范围也在不 断扩大,跨越 了元件、电路、系统传统的分类,跨越了硬件、软件的基本范畴。、传感器等。电能的元器件,本身不需要电源就可以从根本上来看,基本电路元器 件大体上可以分为有源元器件和 无源元器件。对于 用半导体制成 的元器件,还可以分立器件和集成器件。按用 途
15、还可以分为:基本电路 元件、开关类元件、连接器、指示或显示器件而无源器件是一种只消耗元器件输入信号进行信号处理和传输。、二极管等。件提供相应的电源,如果没 有电源,器无源器件包括电阻、电位器、电容、电感有源器件正常工作的基本条件是必须向器 件将无法工作。有源器件包括三极管、场 效应管、集成电路等,是以 半导体为基本材 料构成的元器件。随着集成电路的发展,已经能把单元电路、功能电路,甚至整个 电子系统集成在 一起。IC的分类(一)按功能结构分类集成电路按其功能、结构的不同,可以分为模拟集成电路和数字集成电路两大类。模拟集成电路用来产生、放大和处理各种模拟信号(指幅度随时间边疆变化的信 号。例如半
16、导体收音机的音频信号、录放 机的磁带信号等),而数字 集成电路用来产 生、放大和处理各种数字信号(指在时间上和 幅度上离散取值的信号。例如 VCD、D VD重放的音频信号和视频信号)。基本的模拟集成电路有运算放大器、乘法器、集成稳压器、定时器、信号发生器 等。数字集成电路品种很多,小规模集成电路有多种门电路 ,即与非门、非门、或门 等;中规模集成电路有数据选择器、编码译码器、触发器、计数器、寄存器等。大规 模或超大规模 集成电路有PLD (可编程逻辑器件)和 ASIC (专用集成电路)。从PLD和ASIC这个角度来讲,元件、器件、电路、系统之间的区别不再是很严以实现不同电路软件电子学在现量新的
17、器件不断中已随处可见。格。不仅如此,PLD器件本身只是一个硬件载体,载入不同程序就可 功能。因此,现代的器件已经 不是纯硬件了,软件器件和以及相应的 代电子设计中 得到了较多的应用,其地位也越 来越重要。电路元器件种类繁多,随着电子技术和工艺水平的不断提高,大 出现,同一种器件也有 多种封装形式,例如:贴片元件在现代电子产品 对于不同的使用环境,同一器件也有不同的工 业标准,国内元器件通常有三 个标准, 即:民用标准、工业标准、军用标准,标准不同,价格也不同。军用标准器件的价格 可能是民用标 准的十倍、甚至更多。工业标准 介于二者之间。(二)按制作工艺分类集成电路按制作工艺可分为半导体集成电路
18、和薄膜集成电路。膜集成电路又分类厚膜集成电路和薄膜集 成电路。(三)按集成度高低分类集成电路按规模大小分为:小规模集成电路(SSI)、中规模集成电路(MSI)、 大规模集成电路(LSI)、超大规模集成电路(VLSI)、特大规模集成电路(ULSI)。(四)按导电类型不同 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。双极型集成电路的制作工艺复杂,功耗较大,代表集成电路有TTL、ECL、HTL、 LST-TL、STTL等类型。单极型集成电路的制作工艺简单,功耗也较低,易于制成大 规模集成电路,代表集成电路有CMOS、NMOS、PMOS等类型。(五)按用途分类集成电路按用途可分为电视机
19、用集成电路。音响用集成电路、影碟机用集成电路、 录像机用集成 电路、电脑(微机)用集成电路、电子琴用集成电路、通信用集成电路、 照相机用集成电路、遥控集成电路、语言集成电路、报警器用集成电 路及各种专用集 成电路。电视机用集成电路包括行、场扫描集成 电路、中放集成电路、伴音集成电路、彩 色解码集成电路、AV/TV转换集成电路、开关电源集成电路、遥控集成电路、丽音解 码集成电路、画中画处理集成电路、微处理器(CPU)集成电路、存储器集成电路等。音响用集成电路包括AM/FM高中频电路、立体声解码电路、音频前置放大电路、 音频运算放大集成电路、音频功率放大集成电路、环绕声处 理集成电路、电平驱动集
20、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。影碟机用集成电路有系统控制集成电路、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、音响效果集成电 路、RF信号处理集成电路、数字信号 处理集成电路、伺服集成电路、电动机驱动集 成电路等。录像机用集成电路有系统控制集成电路、伺服集 成电路、驱动集成电路、音频处 理集成电路、视频处理集成电路。1、BGA(ball grid array)球形触点陈列,表面贴装型封装之一。在印刷基板的背面按陈列 方式制作出球形 凸点用以代替引脚,在印刷基板的正面装配LSI芯片,然后用模压树脂或灌封方法进行密封。也 称为凸 点陈列载体
21、(PAC)。引脚可超过200,是多引脚LSI用的一 种封装。 封装本体也可做得比QFP(四侧引脚扁平封装)小。例如,引脚中心距为1. 5mm的360引脚BGA仅为31mm见方;而引脚中心距为0.5mm的304引脚Q FP为40mm见方。而且BGA不用担心QFP那样的引脚变形问题。该封装是美 国Motorola公司开发的,首先在便携式电话等设备中被采用,今后 在美国有可能在 个人计算机中普及。最初,BGA的引脚(凸点)中心距为1.5mm,引脚数为225。现 在也有一些LSI厂家正在开发500引脚的BGA。 BGA的问题是回流焊后的外 观检查。现在尚不清楚是否有效的外观检查方法。 有的认为,由于焊
22、接的中心距较大, 连接可以看作 是稳定的,只 能通过功能检查 来处理。 美国Motorola公司把用模压 树脂密封的封装称为OMPAC,而把灌封方法密封的封装称为 GPAC(见OMPAC和 GPAC)。2、BQFP(quad flat package with bumper)带缓冲垫的四侧引脚扁平封装。QFP封装之一,在封装本体的四个角设置突起 (缓冲垫)以防止在运送过程中引脚发生弯曲变形。美国半导体厂家主要在微处理器 和ASIC等电路中 采用 此封装。引脚中心距0.635mm,引脚数从84到196左右 (见 QFP)。3、碰焊 PGA(butt joint pin grid array)表面
23、贴装型PGA的别称(见表面贴装型PGA)。4、C (ceramic)表示陶瓷封装的记号。例如,CDIP表示的是陶瓷DIP。是在实际中经常使用的 记号。5、Cerdip用玻璃密封的陶瓷双列直插式封装,用于 ECL RAM,DSP(数字信号处理器)等 电路。带有玻璃窗口的Cerdip用于紫外线擦除型EPROM以及内部带有EPROM 的微机电路等。引脚中 心 距2.54mm,引脚数从8到42。在日本,此封装表示为 DIP G(G即玻璃密 封的意思)。6、Cerquad表面贴装型封装之一,即用下密封的陶瓷 QFP,用于封装DSP等的逻辑LSI 电路。带有窗 口的Cerquad用于封装EPROM电路。散
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