單片集成電路可靠性設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2012/4/20 20:01:50 訪問次數(shù):1183
單片集成電路(以下簡(jiǎn)稱集成電路)是采用UCT4404半導(dǎo)體制作工藝,在一塊較小的單晶硅片上制作許多晶體管及電阻器、電容器等電子元器件,并按照多層布線或遂道布線的方法將電子元器件組合成完整的電子電路。它在電路中用字母“IC”(也有用文字符號(hào)“N”等)表示。硅集成電路的發(fā)展方向是集成度提高、圓片直徑增大、特征尺寸減少、互連線層數(shù)增多等。其主要規(guī)律是每個(gè)芯片上的晶體管數(shù)每年增加so%,或每3.5年增加4倍;特征尺寸(溝道長(zhǎng)度)、門延遲、連線的步經(jīng)(線寬十間距)每年減少13%。目前國(guó)際上單片集成電路的加工工藝已經(jīng)采用90nm、65nm的技術(shù)。
分類方法
集成電路可以按照不同的方式分類。
①按集成規(guī)模分可分為小規(guī)模集成電路(SSI);中規(guī)模集成電路(MSI);大規(guī)模集成電路( LSI);超大規(guī)模集成電路(VLSI);特大規(guī)模集成電路(USLI);巨大規(guī)模集成電路(GSI)。
表2.1給出了集成電路規(guī)模的劃分規(guī)則。所謂“門”是基本的二輸入與非門來衡量的。通常集成電路的規(guī)模是等效成“門”來衡量的。
②按應(yīng)用領(lǐng)域分可分為民用消費(fèi)類集成電路;工業(yè)投資類集成電路(包括計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)處理類、通信類、機(jī)電類、能源交通類等);軍用集成電路;航空航天類集成電路。
③按功能分可分為數(shù)字集成電路(包括邏輯集成電路、存儲(chǔ)器集成電路、微處理器集成電路);模擬集成電路(如各類放大器、模擬乘法器,模擬開關(guān)等);數(shù)字一模擬混合集成電路(如A/D、D/A轉(zhuǎn)換器等);其他集成電路(如光電集成電路、傳感器集成電路、超導(dǎo)集成電路等)。
④按應(yīng)用性質(zhì)分可分為通用集成電路;專用集成電路( ASIC),ASIC又分為定制IC(全定制IC,半定制IC)、標(biāo)準(zhǔn)專用IC(ASSP)、現(xiàn)場(chǎng)可編程器件(FPGA,F(xiàn)PLD等)。
⑤按速度、功率分可分為頻率類集成電路(射頻、中頻、視頻、音頻lC,HF、VHF、UHF、微波IC);開關(guān)類集成電路(中低頻、高速、超高速IC,納秒、皮秒IC等);微功耗集成電路;頻率一功率集成電路(低頻大功率、高頻大功率、微波功率IC);低噪聲集成電路(低頻低噪聲、高頻低噪聲、微波低噪聲IC)。
⑥按照器件結(jié)構(gòu)可分為雙極型集成電路(TTL、ECL、模擬IC等);MOS集成電路(PMOS,NMOS、E/D MOS、CMOS等);雙極-MOS兼容集成電路(BIMOS、BICMOS)。
⑦按照工藝材料可分為混合集成電路(包括薄膜、厚膜、薄厚膜、多芯片組裝/二次等集成電路);單片集成電路(包括硅和砷化鎵集成電路)。
⑧按集成的規(guī)模和內(nèi)容可分為一般集成電路和系統(tǒng)集成(SOC)。
單片集成電路(以下簡(jiǎn)稱集成電路)是采用UCT4404半導(dǎo)體制作工藝,在一塊較小的單晶硅片上制作許多晶體管及電阻器、電容器等電子元器件,并按照多層布線或遂道布線的方法將電子元器件組合成完整的電子電路。它在電路中用字母“IC”(也有用文字符號(hào)“N”等)表示。硅集成電路的發(fā)展方向是集成度提高、圓片直徑增大、特征尺寸減少、互連線層數(shù)增多等。其主要規(guī)律是每個(gè)芯片上的晶體管數(shù)每年增加so%,或每3.5年增加4倍;特征尺寸(溝道長(zhǎng)度)、門延遲、連線的步經(jīng)(線寬十間距)每年減少13%。目前國(guó)際上單片集成電路的加工工藝已經(jīng)采用90nm、65nm的技術(shù)。
分類方法
集成電路可以按照不同的方式分類。
①按集成規(guī)模分可分為小規(guī)模集成電路(SSI);中規(guī)模集成電路(MSI);大規(guī)模集成電路( LSI);超大規(guī)模集成電路(VLSI);特大規(guī)模集成電路(USLI);巨大規(guī)模集成電路(GSI)。
表2.1給出了集成電路規(guī)模的劃分規(guī)則。所謂“門”是基本的二輸入與非門來衡量的。通常集成電路的規(guī)模是等效成“門”來衡量的。
②按應(yīng)用領(lǐng)域分可分為民用消費(fèi)類集成電路;工業(yè)投資類集成電路(包括計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)處理類、通信類、機(jī)電類、能源交通類等);軍用集成電路;航空航天類集成電路。
③按功能分可分為數(shù)字集成電路(包括邏輯集成電路、存儲(chǔ)器集成電路、微處理器集成電路);模擬集成電路(如各類放大器、模擬乘法器,模擬開關(guān)等);數(shù)字一模擬混合集成電路(如A/D、D/A轉(zhuǎn)換器等);其他集成電路(如光電集成電路、傳感器集成電路、超導(dǎo)集成電路等)。
④按應(yīng)用性質(zhì)分可分為通用集成電路;專用集成電路( ASIC),ASIC又分為定制IC(全定制IC,半定制IC)、標(biāo)準(zhǔn)專用IC(ASSP)、現(xiàn)場(chǎng)可編程器件(FPGA,F(xiàn)PLD等)。
⑤按速度、功率分可分為頻率類集成電路(射頻、中頻、視頻、音頻lC,HF、VHF、UHF、微波IC);開關(guān)類集成電路(中低頻、高速、超高速IC,納秒、皮秒IC等);微功耗集成電路;頻率一功率集成電路(低頻大功率、高頻大功率、微波功率IC);低噪聲集成電路(低頻低噪聲、高頻低噪聲、微波低噪聲IC)。
⑥按照器件結(jié)構(gòu)可分為雙極型集成電路(TTL、ECL、模擬IC等);MOS集成電路(PMOS,NMOS、E/D MOS、CMOS等);雙極-MOS兼容集成電路(BIMOS、BICMOS)。
⑦按照工藝材料可分為混合集成電路(包括薄膜、厚膜、薄厚膜、多芯片組裝/二次等集成電路);單片集成電路(包括硅和砷化鎵集成電路)。
⑧按集成的規(guī)模和內(nèi)容可分為一般集成電路和系統(tǒng)集成(SOC)。
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