IC基礎(chǔ)知識(shí)漢華光電產(chǎn)品開發(fā)中心RSD/零件承認(rèn)/范濤前言1、IC的基本動(dòng)作原理2、IC的定義與制造流程3、IC的種類4、IC分類圖5、IC的封裝方式第一節(jié)：IC的基本動(dòng)作原理

1、什么是IC?:IC是由晶體管、二極體、電阻器及電容器等電路組件聚集在硅芯片上，而形成的完整邏輯電路，它是用來計(jì)算、控制、判斷或記憶數(shù)據(jù)等。2、IC是如何動(dòng)作的?IC在運(yùn)作上，并不是真正的將數(shù)字、文字等數(shù)據(jù)存進(jìn)去，而是以電路的狀態(tài)來代表這些數(shù)據(jù)，然后透過復(fù)雜的電路運(yùn)作，來達(dá)成計(jì)算、控制、判斷或記憶等功能，最后再將得到的結(jié)果轉(zhuǎn)換為我們熟悉的數(shù)字．第二節(jié)：IC的定義與制造流程

1、什么是半導(dǎo)體?所謂的半導(dǎo)體，是指在某些情況下，能夠?qū)娏?而在某些條件下，又具有絕緣體效用的物質(zhì)。2、IC的定義:

IC是指在一半導(dǎo)體基板上，利用氧化、蝕刻、擴(kuò)散等方法，將眾多電子電路組成各式二極管、晶體管等電子組件，作在一微小面積上，以完成某一特定邏輯功能(例如AND、OR、NAND等)，進(jìn)而達(dá)成預(yù)先設(shè)定好的電路功能。3、IC的制作流程

一顆IC的完成，通常先后需經(jīng)過電路設(shè)計(jì)，光罩制作、芯片制造、芯片封裝和測(cè)試檢查等步驟，請(qǐng)參考圖一．4、IC的優(yōu)點(diǎn):輕、薄、短、小、省電、多功能、低成本等特長(zhǎng)。IC制造流程(圖一)

第三節(jié)、IC的種類1、依功能分類分四大類

:分別為:內(nèi)存IC、微組件IC、邏輯IC(Logic)和模擬IC(Analog(見圖二)2、依制作工藝來分為三大類:半導(dǎo)體集成電路、膜集成電路及混合集成電路。3、半導(dǎo)體集成電路有雙極型和場(chǎng)效應(yīng)兩大系列。4、雙極型集成電路主要以TTL型為代表,TTL型集成電路是利用電子和空穴兩種載流子導(dǎo)電的,所以叫做雙極型電路。5、場(chǎng)效應(yīng)集成電路是只用一種載流子導(dǎo)電的電路,這就是MOS電路。其中用電子導(dǎo)電的稱為NMOS電路:用空穴導(dǎo)電的稱為PMOS電路:如果是NMOS和PMOS復(fù)合起來組成的電路,則稱為CMOS電路。CMOS集成電路是使用得最多的集成電路。一、記憶體

1、內(nèi)存IC的分類:、內(nèi)存IC，顧名思議，就是用來記憶、儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，又可分成揮發(fā)性內(nèi)存和非揮發(fā)性記憶體二大類。2、定議:(1)、當(dāng)電流關(guān)掉后，儲(chǔ)存在內(nèi)存里面的數(shù)據(jù)若會(huì)消失，這類型的內(nèi)存稱為揮發(fā)性內(nèi)存(2)、電流關(guān)掉后，儲(chǔ)存在內(nèi)存里面的數(shù)據(jù)不會(huì)消失者，稱為非揮發(fā)性內(nèi)存(一)、揮發(fā)性內(nèi)存:DRAM及SRAM

1、SRAM的設(shè)計(jì)是采用互耦合晶體管為基礎(chǔ)，沒有電容器放電的問題，不須做「內(nèi)存更新」的動(dòng)作，所以又稱為「靜態(tài)」隨機(jī)存取內(nèi)存問題，2、DRAM須不斷做記憶更新的動(dòng)作，所以又稱為「動(dòng)態(tài)」隨機(jī)存取內(nèi)存。(二)儲(chǔ)存量的單位有關(guān)DRAM、SRAM等內(nèi)存數(shù)據(jù)儲(chǔ)存量的計(jì)算方式，是使用位(Bit)為基本單位，而1024B=1KB(KiloBit，千位)，1024KB=1MB(MegaBit，兆位)，1024MB=1GB(GigaBit，千兆位)，1024GB=1TB(TeraBit，兆位)。目前DRAM的主流產(chǎn)品是64M，預(yù)計(jì)公元2000元下半年以后會(huì)提升到128M，而下一階段的產(chǎn)品則是256M。(2)非揮發(fā)性內(nèi)存:ROM&Flash

一、非揮發(fā)性內(nèi)存的分類:非揮發(fā)性內(nèi)存中，依內(nèi)存內(nèi)的數(shù)據(jù)是否能在使用計(jì)算機(jī)時(shí)隨時(shí)改寫為標(biāo)準(zhǔn)，又可分為二大類產(chǎn)品，即ROM(ReadOnlyMemory)與Flash(閃存)。(1)、ROM的數(shù)據(jù)不能隨意修改，而Flash的資料則可隨意修改，如同DRAM、SRAM一般。二、ROM的分類:

1、ROM又可分為三類:MaskROM(光罩只讀存儲(chǔ)器)、EPROM(Erasable&ProgrammableROM，可消除可程序只讀存儲(chǔ)器)和EEPROM(ElectricallyErasable&ProgrammableROM，電流可消除可程序只讀存儲(chǔ)器)。

(1)、其中MaskROM的數(shù)據(jù)在寫入后就不能修改;EPROM須用紫外線照射后才能洗掉資料、重新寫入;而EEPROM則須用電壓才能更改數(shù)據(jù)。三、FLASH1、Flash兼具ROM及RAM(DRAM、SRAM)二者的優(yōu)點(diǎn)。(1)、什么是BIOS?所謂BIOS，它的功能是在管理計(jì)算機(jī)硬件、軟件之間基本記號(hào)的輸出、輸入，可以說是計(jì)算機(jī)硬件與操作系統(tǒng)的溝通媒介2、FLASH的優(yōu)點(diǎn):Flash除用來存入BIOS之外，因具有低耗電、易改寫及關(guān)機(jī)后仍能保存資料等各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，已成為講究輕巧、低耗電的可攜式1、Flash是非揮發(fā)性內(nèi)存中最具有成長(zhǎng)潛力的產(chǎn)品;而EPROM則日漸萎縮，未來可能會(huì)消失:EEPROM則轉(zhuǎn)向消費(fèi)性產(chǎn)品市場(chǎng)如汽車等領(lǐng)域發(fā)第五節(jié)、IC的封裝方式1、封裝型態(tài)可以區(qū)分為兩大類，一為引腳插入型，另一為表面黏著型，請(qǐng)見下圖。

構(gòu)裝型態(tài)應(yīng)用產(chǎn)品變化型態(tài)引腳插入型消費(fèi)性電子PDIPDIPSK-DIP表面黏著型內(nèi)存SOP,TSOP,SSOP,SO

SOJ可程序化邏LCCLCC輯ICTQFP,LQFP

QF邏輯ICOtherBGA,TAB,F/CBGA,TAB）芯片組,LCD

SOJ

LCC

TQFP,LQFP

BGA,TAB,F/C2、封裝之目的主要有下列四種

（1）電力傳送

（2）訊號(hào)輸送

（3）熱的去除

（4）電路保護(hù)

3、IC封裝依使用材料可分為陶瓷（ceramic）及塑料（plastic）兩種，而目前商業(yè)應(yīng)用上則以塑料構(gòu)為主。4、封裝流程其步驟依序?yàn)樾酒懈睿╠iesaw）、黏晶（diemount/diebond）、焊線（wirebond）、封膠（mold）、剪切/成形（trim/form）、印字（mark）、電鍍（plating）及檢驗(yàn)（inspection）等。（1）DIP（DualIn-LinePackage）

它的引腳是長(zhǎng)在IC的兩邊，而且是利用插件方式讓IC與印刷電路板結(jié)合，有別于另一種適用于表面黏著技術(shù)的構(gòu)裝方式，這種構(gòu)裝的材料可以是塑料（Plastic）或陶瓷（Ceramic），因而有PDIP及CDIP之分，大部份64只腳以下的電子組件是利用這種構(gòu)裝型態(tài)包裝的。

（2）SOP（SmallOutlinePackage）

也有人稱之為SOIC（SmallOutlineIntegratedCircuit），跟DIP一樣，大部分所使用的腳數(shù)仍被局限在64只腳以下，而大于44只腳以上的電子組件則是轉(zhuǎn)往LCC或是QFP等。

SO系列型態(tài)包括有TSOP（ThinSmallOutlinePackage）、TSSOP（Thin-ShrinkSmallOutlinePackage）、SSOP（ShrinkSmallOutlinePackage）、SOJ（SmallOutlineJ-Lead）、QSOP（Quarter-SizeSmallOutlinePackage）以及MSOP（MiniatureSmallOutlinePackage）等。

（3）LCC（Leaded/LeadlessChipCarrier）

它的引腳不像前面的DIP或SO，腳是長(zhǎng)在IC的兩邊，而是長(zhǎng)在IC的四邊周圍，因此它的腳數(shù)要比前兩者來的稍微多些，常用的腳數(shù)可以從20～96只腳不等，引腳的外觀也有兩種，一種是縮在里面，從外面看不到，另一種則是J型引腳（J-Lead），其被稱之為QFJ（QuatFlatJ-LeadPackage）。

（4）PGA（PinGridArray）

其引腳的外觀是針狀的，因此它跟DIP一樣也是用插件的方式與電路板結(jié)合，由于連接方式較不方便，因此隨著QFP的進(jìn)步，有些原本用PGA構(gòu)裝的IC已經(jīng)轉(zhuǎn)往QF