集成电路是什么_集成电路封装_集成电路的主要原材料

　　一、什么是集成电路

　　集成电路是相对于分立元件而言的，把设计好的电子电路整个制作在一片硅材料上就是集成电路，一个芯片集成了成千上万的三极管，使得电子产品微型化，同时功耗降低，可靠性提高，成本降低，功能强大。

　　集成电路大体上分为数字集成电路、模拟集成电路、混合集成电路，销售对象主要是电子整机厂，行业前景没得说，日新月异，永无止境。只是你是外行，要入行必须恶补相关知识，还要积累经验，很不容易，建议你选择自己熟悉的行业。

　　二、集成电路的特点

　　（1）体积小、质量轻、功能全。

　　（2）可靠性高、寿命长、安装方便。

　　（3）频率特性好、速度快。

　　（4）专用性强。

　　（5）集成电路需要外接一些辅助元件才能正常工作。

　　三、集成电路的分类

　　（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、DVD重放的音频信号和视频信号）。

　　（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

　　集成电路按集成度高低的不同可分为小规模集成电路、中规模集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路。

　　（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。

　　四、集成电路的原材料

　　1、硅，这是目前最主要的集成电路材料，绝大部分的IC是采用这种材料制成；

　　2、锗硅，目前最流行的化合物材料之一，GHz的混合信号电路很多采用这种材料；

　　3、GaAs，最广泛采用的二代半导体，主要用于射频领域，包括射频控制器件和射频功率器件；

　　4、SiC，InP，所谓的三代半导体，前者在射频功率领域，后者在超高速数字领域，都属于下一代半导体材料。

　　五、集成电路的封装形式

　　1、SOP小外形封装

　　SOP，也可以叫做SOL和DFP，是一种很常见的元器件形式。同时也是表面贴装型封装之一，引脚从封装两侧引出呈海鸥翼状（L字形）。封装材料分塑料和陶瓷两种。始于70年代末期。

　　SOP封装的应用范围很广，除了用于存储器LSI外，还输入输出端子不超过10-40的领域里，SOP都是普及最广泛的表面贴装封装。后来，为了适应生产的需要，也逐渐派生出SOJ、SSOP、TSSOP、SOIC等一些小外形封装。

　　2、PGA插针网格阵列封装

　　PGA芯片封装形式常见于微处理器的封装，一般是将集成电路（IC）包装在瓷片内，瓷片的底部是排列成方形的插针，这些插针就可以插入获焊接到电路板上对应的插座中，非常适合于需要频繁插波的应用场合。对于同样管脚的芯片，PGA封装通常要比过去常见的双列直插封装需用面积更小。

　　PGA封装具有插拨操作更方便，可靠性高及可适应更高的频率的特点，早期的奔腾芯片、InTel系列CPU中的80486和Pentium、PentiumPro均采用这种封装形式。

　　3、BGA球栅阵列封装

　　BGA封装是从插PGA插针网格阵列改良而来，是一种将某个表面以格状排列的方式覆满引脚的封装法，在运作时即可将电子讯号从集成电路上传导至其所在的印刷电路板。在BGA封装下，在封装底部处引脚是由锡球所取代，这些锡球可以手动或透过自动化机器配置，并透过助焊剂将它们定位。

　　BGA封装能提供比其他如双列直插封装或四侧引脚扁平封装所容纳更多的接脚，整个装置的地步表面可作为接脚使用，比起周围限定的封装类型还能具有更短的平均导线长度，以具备更加的高速效能。

　　4、DIP双列直插式封装

　　所谓DIP双列直插式封装，是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片，绝大多数中小规模集成电路IC均采用这种封装形式，其引脚数一般不超过100个。采用DIP封装的CPU芯片有两排引脚，需要插入到具有DIP结构的芯片插座上。DIP封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心，以免损坏引脚。

　　六、集成电路电路符号和应用电路识图方法

　　1.集成电路电路符号解说

　　集成电路的电路符号比较复杂，变化比较多，如图9-2所示是集成电路的几种电路符号。

　　集成电路的电路符号所表达的具体含义很少（这一点不同于其他电子元器件的电路符号），通常只能表达这种集成电路有几根引脚，至于各个引脚的作用、集成电路的功能是什么等，电路符号中均不能表示出来。

　　如下图所示是实用电路中的集成电路的电路符号，电路中A1是集成电路，从电路符号中可以知道它有5根引脚。

　　2.集成电路应用电路图功能解说

　　集成电路应用电路图具有下列一些功能：

　　（1）表达了集成电路各引脚外电路结构、元器件参数等，从而表示了某一集成电路的完整工作情况。在有些集成电路应用电路中，画出了集成电路的内电路方框图，这对分析集成电路应用电路是相当方便的，但这种表示方式不多。

　　（2）集成电路应用电路有典型应用电路和实用电路两种，前者在集成电路手册中可以查到，后者出现在实用电路中，这两种电路相差不大，根据这一特点，在没有实际应用电路时可以用典型应用电路图作为参考，这一方法在修理中常常采用。

　　（3）一般情况集成电路应用电路表达了一个完整的单元电路或一个电路系统，但有些情况下一个完整的电路系统要用到两个或更多的集成电路。

　　3.集成电路应用电路特点解说

　　集成电路应用电路图具有下列一些特点：

　　（1）大部分应用电路不画出内电路方框图，这刑识图不利，尤其对初学者。对初学者而言，分析集成电路的应用电路比分析分立元器件的电路更为困难，这是对集成电路的内部电路不了解的原缘。实际上识图也好、修理也好，集成电路比分立元器件电路更为方便。

　　（2）对集成电路应用电路而言，大致了解集成电路的内部电路并详细了解各引脚的作用，对识图来说会比较方便。同类型的集成电路应用电路具有规律性，在掌握了它们的共性后，可以很容易地分析许多同功能型号不同的集成电路应用电路。

　　4.集成电路应用电路识图方法和注意事项解说

　　分析集成电路应用电路的方法和注意事项主要有下列几点：

　　（1）了解各引脚的作用是识图的关键。了解各引脚的作用可以查阅有关集成电路应用手册。知道了各引脚作用之后，分析各引脚外电路工作原理和元器件作用就很容易。例如，知道①脚是输入引脚，那么与①脚所串联的电容是输入端耦合电路，与①脚相连的电路是输入电路。

　　（2）了解集成电路各引脚作用的三种方法。一是查阅有关资料;二是根据集成电路的内电路方框图分析;三是根据集成电路应用电路中各引脚外电路的特征进行分析。对第三种方法要求有比较好的电路分析基础。

　　（3）电路分析步骡。如表9-6所示是集成电路应用电路分析步骝解说。