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集成电路基础知识培训课件(PPT 33页)
集成电路制造流程
1、掩膜版加工 2、晶圆加工
前工序
3、中测（切割、减薄、挑粒）
4、封装或绑定
后工序
5、成测
集成电路制造流程
掩膜版加工
在半导体制造的整个流程中，其中一部分就是从版图到wafer制造中 间的一个过程，即光掩膜或称光罩(mask)制造。这一部分是流程衔接的关 键部分，是流程中造价最高的一部分，也是限制最小线宽的瓶颈之一。
引脚数≥00mil时，俗称宽体。
3、前、后工序:IC制造过程中, 晶圆光刻的工艺(即所谓流 片),被称为前工序,这是IC制造的最要害技术;晶圆流片后, 其切割、封装等工序被称为后工序。
中测（硅片的测试）
中测（Wafer test）是半导体后道封装测试的第一站。 中测有很多个名称，比如针测、晶圆测试、CP（Circuit Probing）、 Wafer Sort、Wafer Probing等等。 中测的目的是将硅片中不良的芯片挑选出来，然后打上红点或者是黑点。
随着IC高度集成化、芯片和封装面积的增大、封装层的薄壳 化以及要求价格的进一步降低，对于模塑料提出了更高且综合性 的要求。
2、集成电路封装形式的简介
集成电路的封装形式有很多，按封装形式可分 三大类，即双列直插型、贴片型和功率型。
在选择器件封装形式应首先考虑其胶体尺寸和 脚间距这两点。胶体尺寸是指器件封装材料部分的 宽度（H），一般用英制mil来标注；脚间距是指器 件引脚间的距离（L），一般用公制mm来标注。
集成电路的英文是：Integrated Circuit 简称为IC
2、集成电路的分类
• 通用集成电路General IC 例如单片机、存储器等，通用都可以理解为一般常用的。
• 专用集成电路Application Specific Integrated Circuit 简称为ASIC ASIC是专门为了某一种或几种特定功能而设计的，它也 是相对于通用集成电路而言的，除通用的一些集成电路外， 都可称为专用集成电路。
CMOS-模拟集成电路课件-电流源与电流镜
+ VTHN+2VOD
W/(4L)
VB
-
M4
VDD
W/L
M0
W/L
M1
IREF
Z +
VOUT IOUT=IREF
W/L +
VOD -
M3
VOD -
+
W/L
+
VOD -
M2
VOD -
例4：自偏置 增加R使得 IREFR = VOD，
VGS1 = VTHN + VOD 这样,
VB= VTHN + 2VOD
IOUT
(W (W
/ L)2 / L)1
I REF
IOUT与IREF的比值由器件尺寸的比率决定，不受工艺 和温度的影响。设计者可以通过器件的尺寸比来调整 输出电流的大小。
在λ=0的情况下 ！
2024/10/19
8
• 例子:
– 在电流镜电路的实际设计中，通常采 用叉指MOS管，每个“叉指”的沟道 长度相等，复制倍数由叉指数决定， 减小由于漏源区边缘扩散所产生的误 差，以减小器件的失配造成的电流失 配。.
2024/10/19
VDD IREF
+ VOD R
-
VB = 2VOD +VTHN VOUT
IOUT=IREF
+
M0 X
VOD
M3
Y+
VGS = +
VOD
M1 VOD +VTHN M2
-
16
-
小结
• 工作在饱和区的MOS晶体管可以充当电流源 • 基本电流镜—基于电流复制 • 共源共栅电流镜—提高复制精度 • 大输出摆幅共源共栅电流源—使得输出的下限等
集成电路分析与设计PPT课件
Intel公司微处理 器—Pentium® 4
25
2 集成电路发展
Intel公司微处理 器—Pentium® 6
26
2 集成电路发展 Intel Pentium 4微处理器
27
2 集成电路发展 Intel XeonTM微处理器
28
2 集成电路发展 Intel Itanium微处理器
29
2 集成电路发展
集成电路发展里程碑
30
2 集成电路发展
集成电路发展里程碑
31
2 集成电路发展
晶体管数目
2003年一年内制造出的晶 体管数目达到1018个，相 当于地球上所有蚂蚁数量 的100倍
32
2 集成电路发展
芯片制造水平
2003年制造的芯片尺寸控制 精度已经达到头发丝直径的1 万分之一，相当于驾驶一辆 汽车直行400英里，偏离误差 不到1英寸！
33
2 集成电路发展
晶体管的工作速度
1个晶体管每秒钟的开关 速度已超过1.5万亿次。 如果你要用手开关电灯 达到这样多的次数，需 要2万5千年的时间！
34
2 集成电路发展
半导体业的发展速度
1978年巴黎飞到纽约的 机票价格为900美元，需 要飞7个小时。如果航空 业的发展速度和半导体业
1960年，Kang和Atalla研制出第一个利用硅半导体材料制成的MOSFET
1962年出现了由金属-氧化物-半导体（MOS）场效应晶体管组成的MOS 集成电路
早期MOS技术中，铝栅P沟MOS管是最主要的技术，60年代后期，多晶 硅取代铝成为MOS晶体管的栅材料
1970’s解决了MOS器件稳定性及工艺复杂性之后，MOS数字集成电路 开始成功应用
一个有关集成电路发展趋势的著名 预言，该预言直至今日依然准确。
集成电路原理课件-cmos
集成电路原理与设计
1
微电子学
• 微电子技术是电子计算机和通信的核心技术 • 微电子技术的核心是集成电路（Integrated Circuit, IC） 技术 • 微电子学是电子学的一门分支，主要研究电子或离 子在固体材料中的运动规律及其应用 • 微电子学是以实现电路和系统的集成为目的，研究 如何利用半导体的微观特性以及一些特殊工艺，在 一块半导体芯片上制作大量的器件，从而在一个微 小面积中制造出复杂的电子系统。
I
D
dx
V 0
WC
ox
n [VGS V ( x) VTH ]dV
I/V特性的推导（3）
W 1 2 I D = nCox [(VGS - VTH )VDS - VDS ] （2.8） L 2 W VGS - VTH 称为过驱动电压； 称为宽长比 L 三极管区(线性区)
每条曲线在VDS＝VGS－VTH时取最 大值，且大小为：
CGD CGS
WLCOX WCOv 2
CGB可以忽略不计
CSB = CDB =
WE源极Cj (1 VSB /B ) WE漏极Cj (1 VDB /B )
mj mj
源极周长 C jsw (1 VSB /B )
m jsw
漏极周长 C jsw (1 VDB/B )
MOS器件电容
栅源、栅漏、栅衬电容与VGS关系
1) VGS < VTH截止区
CGD CGS WCOv
CGB W 2 L2 COX q si N sub / 4 F WLCOX Cd = 其中Cd＝WL q si N sub / 4 F WLCOX Cd WLCOX WL q si N sub / 4 F
1
微电子学
• 微电子技术是电子计算机和通信的核心技术 • 微电子技术的核心是集成电路（Integrated Circuit, IC） 技术 • 微电子学是电子学的一门分支，主要研究电子或离 子在固体材料中的运动规律及其应用 • 微电子学是以实现电路和系统的集成为目的，研究 如何利用半导体的微观特性以及一些特殊工艺，在 一块半导体芯片上制作大量的器件，从而在一个微 小面积中制造出复杂的电子系统。
I
D
dx
V 0
WC
ox
n [VGS V ( x) VTH ]dV
I/V特性的推导（3）
W 1 2 I D = nCox [(VGS - VTH )VDS - VDS ] （2.8） L 2 W VGS - VTH 称为过驱动电压； 称为宽长比 L 三极管区(线性区)
每条曲线在VDS＝VGS－VTH时取最 大值，且大小为：
CGD CGS
WLCOX WCOv 2
CGB可以忽略不计
CSB = CDB =
WE源极Cj (1 VSB /B ) WE漏极Cj (1 VDB /B )
mj mj
源极周长 C jsw (1 VSB /B )
m jsw
漏极周长 C jsw (1 VDB/B )
MOS器件电容
栅源、栅漏、栅衬电容与VGS关系
1) VGS < VTH截止区
CGD CGS WCOv
CGB W 2 L2 COX q si N sub / 4 F WLCOX Cd = 其中Cd＝WL q si N sub / 4 F WLCOX Cd WLCOX WL q si N sub / 4 F
《集成电路应用》课件
集成电路的技术创新
新材料的应用
采用新型材料，如碳纳米管、二维材料等，提高 集成电路的性能和降低功耗。
制程技术的进步
不断缩小芯片制程尺寸，提高芯片性能和集成度 。
封装技术的创新
采用先进的封装技术，如晶圆级封装、3D封装等 ，提高集成效率和可靠性。
集成电路在未来的应用前景
人工智能
物联网
集成电路作为人工智能技术的硬件基础， 将广泛应用于人工智能芯片、边缘计算等 领域。
集成电路的工作流程
集成电路的工作流程主要包括输入信号 的处理、信号的传输、信号的处理和输 出信号的处理等步骤。
在输出信号处理阶段，集成电路将处理 后的信号转换回适合外部应用的信号， 并将其输出。
在信号处理阶段，集成电路对接收到的 信号进行必要的处理，如放大、运算、 比较等。
在输入信号处理阶段，集成电路接收外 部输入的信号，并将其转换为适合内部 处理的信号。
集成电路的应用领域
总结词
集成电路应用广泛，涉及通信、计算机、工业控制、消费电子、医疗电子等多个领域。
详细描述
集成电路应用广泛，涉及通信领域的手机、基站、路由器等；计算机领域的个人电脑、 服务器等；工业控制领域的智能仪表、工业控制系统等；消费电子领域的电视、音响、 游戏机等；医疗电子领域的医疗设备、远程诊疗系统等。集成电路作为现代电子系统的
感谢您的观看
医疗设备中的集成电路
医疗设备是现代医疗中不可或缺的重要工具， 而集成电路在医疗设备中扮演着关键角色。
医疗设备中的集成电路主要用于信号处理、控 制、监测等功能，如心电图机、监护仪、超声 波诊断仪等设备中都有集成电路的存在。
集成电路的应用使得医疗设备更加精准、可靠 ，提高了医疗诊断和治疗的水平，为人们的健 康提供了更好的保障。
集成电路课件Cha
逻辑合成工具
将硬件描述语言转换为门级网 表，进行逻辑优化和布局规划 。
布图工具
用于物理版图的绘制和编辑， 如Cadence、Synopsys等。
仿真工具
用于模拟电路行为，如 ModelSim、NC-Sim等。
集成电路设计的挑战与解决方案
功耗问题
随着芯片规模不断增大，功耗问 题越来越突出。解决方案包括优 化芯片架构、降低工作电压和使
1965年
仙童半导体的摩尔提出了著名的摩尔定律 ，预测了集成电路的发展趋势。
集成电路的应用领域
计算机领域
CPU、GPU、内存、硬盘等计 算机硬件中都集成了大量的集 成电路。
汽车电子领域
汽车中的发动机控制、安全气 囊、ABS防抱死系统等都依赖 于集成电路。
通信领域
手机、基站、路由器等通信设 备中都使用了大量的集成电路。
用低功耗设计技术等。
时序问题
随着芯片工作频率不断提高，时 序问题越来越突出。解决方案包 括精确估算时钟偏差、使用时钟
管理和同步技术等。
可靠性问题
随着芯片工作温度和电压波动范 围不断增大，可靠性问题越来越 突出。解决方案包括使用耐久性 和可靠性设计技术、进行可靠性
分析和测试等。
03
集成电路制造
制造工艺流程
高性能挑战
随着集成电路速度和性能的提高，测 试的难度增加。解决方案：采用高速、 高稳定的测试设备和算法，确保测试 结果的准确性和可靠性。
05
集成电路发展趋势与未 来展望
技术创新与进步
摩尔定律的延续
集成电路技术不断进步，晶体管尺寸持续缩小，性能不断提升。
新材料、新工艺的应用
新型材料如碳纳米管、二维材料等在集成电路制造中的应用，提高 了芯片性能和集成度。
将硬件描述语言转换为门级网 表，进行逻辑优化和布局规划 。
布图工具
用于物理版图的绘制和编辑， 如Cadence、Synopsys等。
仿真工具
用于模拟电路行为，如 ModelSim、NC-Sim等。
集成电路设计的挑战与解决方案
功耗问题
随着芯片规模不断增大，功耗问 题越来越突出。解决方案包括优 化芯片架构、降低工作电压和使
1965年
仙童半导体的摩尔提出了著名的摩尔定律 ，预测了集成电路的发展趋势。
集成电路的应用领域
计算机领域
CPU、GPU、内存、硬盘等计 算机硬件中都集成了大量的集 成电路。
汽车电子领域
汽车中的发动机控制、安全气 囊、ABS防抱死系统等都依赖 于集成电路。
通信领域
手机、基站、路由器等通信设 备中都使用了大量的集成电路。
用低功耗设计技术等。
时序问题
随着芯片工作频率不断提高，时 序问题越来越突出。解决方案包 括精确估算时钟偏差、使用时钟
管理和同步技术等。
可靠性问题
随着芯片工作温度和电压波动范 围不断增大，可靠性问题越来越 突出。解决方案包括使用耐久性 和可靠性设计技术、进行可靠性
分析和测试等。
03
集成电路制造
制造工艺流程
高性能挑战
随着集成电路速度和性能的提高，测 试的难度增加。解决方案：采用高速、 高稳定的测试设备和算法，确保测试 结果的准确性和可靠性。
05
集成电路发展趋势与未 来展望
技术创新与进步
摩尔定律的延续
集成电路技术不断进步，晶体管尺寸持续缩小，性能不断提升。
新材料、新工艺的应用
新型材料如碳纳米管、二维材料等在集成电路制造中的应用，提高 了芯片性能和集成度。
《集成电路模板》课件
通过将多个芯片垂直堆叠，实现更高 效、更高速的集成电路。
市场发展趋势
物联网和5G技术的推动
随着物联网和5G技术的普及，集成电路市场将迎来新的增长点。
人工智能和数据中心的需求
人工智能和数据中心的建设将进一步拉动集成电路市场的需求。
汽车电子的快速发展
随着汽车智能化程度的提高，汽车电子市场对集成电路的需求也在 不断增长。
集成电路定义
集成电路是将多个电子元件集成在一块衬底上，完成一定的电路或系统功能的微 型电子部件。
它采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布 线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个 管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构。
集成电路发展历程
1993年
甚大规模集成电路 的出现。
集成电路应用领域
通信领域
如手机、电话、传真机、交换机等。
消费电子领域
如电视、音响、摄像机等。
计算机领域
如个人电脑、服务器、笔记本电脑等。
汽车电子领域
如发动机控制、安全气囊等。
集成电路应用领域
通信领域
如手机、电话、传真机、交换机等。
消费电子领域
如电视、音响、摄像机等。
将不同类型的芯片和器件集成在同一 封装内，实现更复杂、更高效的系统 级集成。
通过将多个芯片垂直堆叠，实现更高 效、更高速的集成电路。
技术发展趋势
摩尔定律的延续
随着制程工艺的不断进步，集成电路 上的晶体管数量持续增加，性能不断 提升。
3D集成技术的发展
异构集成
将不同类型的芯片和器件集成在同一 封装内，实现更复杂、更高效的系统 级集成。
测试技术
功能测试
《集成电路》课件
三维集成技术
从二维芯片堆叠到三维集成，通过垂直连接多个芯片，实现更高效 的电路互联。
市场发展趋势
物联网与5G技术的推动
随着物联网和5G通信技术的普及，集成电路市 场将迎来爆发式增长。
汽车电子的崛起
汽车智能化趋势下，汽车电子市场将成为集成 电路的重要应用领域。
人工智能与云计算的驱动
人工智能和云计算的发展将推动高性能Fra bibliotek成电路的需求增长。
随着物联网、5G、汽车电子、人工 智能等领域的快速发展，集成电路行 业面临巨大的市场机遇。
THANKS
感谢观看
《集成电路》课件
目录
• 集成电路概述 • 集成电路的制造工艺 • 集成电路的分类与特点 • 集成电路的设计与仿真 • 集成电路的可靠性分析 • 集成电路的发展趋势与挑战
01
集成电路概述
集成电路的定义
集成电路是将多个电子元件集成在一块衬底上，完成一定的电路或系统功能的微型电子部件 。
它采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起 ，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需 电路功能的微型结构。
可靠性评估
根据测试数据，评估集成 电路的可靠性等级和性能 指标。
提高可靠性的措施
优化设计
在设计阶段充分考虑环境因素和实际 使用需求，提高集成电路的鲁棒性。
封装保护
采用适当的封装材料和结构，降低环 境因素对集成电路的影响。
材料选择
选用高质量的原材料和先进的制程技 术，以提高集成电路的性能和稳定性 。
Synopsys
提供逻辑综合、物理综合 、布局布线等IC设计工具 。
Mentor Graphics
从二维芯片堆叠到三维集成，通过垂直连接多个芯片，实现更高效 的电路互联。
市场发展趋势
物联网与5G技术的推动
随着物联网和5G通信技术的普及，集成电路市 场将迎来爆发式增长。
汽车电子的崛起
汽车智能化趋势下，汽车电子市场将成为集成 电路的重要应用领域。
人工智能与云计算的驱动
人工智能和云计算的发展将推动高性能Fra bibliotek成电路的需求增长。
随着物联网、5G、汽车电子、人工 智能等领域的快速发展，集成电路行 业面临巨大的市场机遇。
THANKS
感谢观看
《集成电路》课件
目录
• 集成电路概述 • 集成电路的制造工艺 • 集成电路的分类与特点 • 集成电路的设计与仿真 • 集成电路的可靠性分析 • 集成电路的发展趋势与挑战
01
集成电路概述
集成电路的定义
集成电路是将多个电子元件集成在一块衬底上，完成一定的电路或系统功能的微型电子部件 。
它采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起 ，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需 电路功能的微型结构。
可靠性评估
根据测试数据，评估集成 电路的可靠性等级和性能 指标。
提高可靠性的措施
优化设计
在设计阶段充分考虑环境因素和实际 使用需求，提高集成电路的鲁棒性。
封装保护
采用适当的封装材料和结构，降低环 境因素对集成电路的影响。
材料选择
选用高质量的原材料和先进的制程技 术，以提高集成电路的性能和稳定性 。
Synopsys
提供逻辑综合、物理综合 、布局布线等IC设计工具 。
Mentor Graphics
《集成电路设计概述》PPT课件
9
集成电路的发明
• 平面工艺的发明 1959年7月， 美国Fairchild 公司的Noyce发明第一 块单片集成电路： 利用二氧化硅膜制成平面晶体管， 用淀积在二氧化硅膜上和二氧化硅膜密接在一起的 导电膜作为元器件间的电连接(布线)。 这是单片集成电路的雏形，是与现在的硅集成电路 直接有关的发明。将平面技术、照相腐蚀和布线技 术组合起来，获得大量生产集成电路的可能性。
工艺 元件数
门数 年代
典型 产品
SSI
<102
<10
1961 集成 门、 触发
器
MSI 102 ~ 10
3
10 ~ 102 1966
计数器 加法器
LSI 103 ~ 104 102 ~ 103
1971
8bMCU ROM RAM
VLSI 104 ~ 106 103 ~ 105
1980
16-32bit MCU
第一章 集成电路设计概述
1.1 集成电路（IC）的发展
芯片，现代社会的基石
内存条
PDA：掌上电脑
手机
数码相机
主板
计算机
集成电路
Integrated Circuit ，缩写IC IC是通过一系列特定的加工工艺，将晶体管 、二极管等有源器件和电阻、电容、电感等无源 器件，按照一定的电路互连，“集成”在一块半 导体晶片（如硅或砷化镓）上，封装在一个外壳 内，执行特定电路或系统功能的一种器件。
19
❖Intel 公司第一代CPU—4004
电路规模：2300个晶体管 生产工艺：10um 最快速度：108KHz
20
❖Intel 公司CPU—386TM
电路规模：275,000个晶体管 生产工艺：1.5um 最快速度：33MHz
集成电路的发明
• 平面工艺的发明 1959年7月， 美国Fairchild 公司的Noyce发明第一 块单片集成电路： 利用二氧化硅膜制成平面晶体管， 用淀积在二氧化硅膜上和二氧化硅膜密接在一起的 导电膜作为元器件间的电连接(布线)。 这是单片集成电路的雏形，是与现在的硅集成电路 直接有关的发明。将平面技术、照相腐蚀和布线技 术组合起来，获得大量生产集成电路的可能性。
工艺 元件数
门数 年代
典型 产品
SSI
<102
<10
1961 集成 门、 触发
器
MSI 102 ~ 10
3
10 ~ 102 1966
计数器 加法器
LSI 103 ~ 104 102 ~ 103
1971
8bMCU ROM RAM
VLSI 104 ~ 106 103 ~ 105
1980
16-32bit MCU
第一章 集成电路设计概述
1.1 集成电路（IC）的发展
芯片，现代社会的基石
内存条
PDA：掌上电脑
手机
数码相机
主板
计算机
集成电路
Integrated Circuit ，缩写IC IC是通过一系列特定的加工工艺，将晶体管 、二极管等有源器件和电阻、电容、电感等无源 器件，按照一定的电路互连，“集成”在一块半 导体晶片（如硅或砷化镓）上，封装在一个外壳 内，执行特定电路或系统功能的一种器件。
19
❖Intel 公司第一代CPU—4004
电路规模：2300个晶体管 生产工艺：10um 最快速度：108KHz
20
❖Intel 公司CPU—386TM
电路规模：275,000个晶体管 生产工艺：1.5um 最快速度：33MHz
集成电路课件
集成电路设计的工具主要包括EDA（Electronic Design Automation）软件， 如Cadence、Synopsys等，这些软件提供了从设计到仿真的各种功能。
设计方法学
集成电路设计的方法学主要包括基于硬件描述语言的设计方法、基于高层次综 合的设计方法等。同时，随着技术的发展，人工智能和机器学习等方法也逐渐 被应用于集成电路设计中。
理和传输。
在计算机领域，集成电路被用于CPU 、GPU、内存等计算机核心部件的设 计和制造。
在消费电子领域，集成电路被用于手 机、电视、数码相机等电子产品的设 计和制造。
在汽车电子领域，集成电路被用于发 动机控制、车身控制、自动驾驶等系 统的设计和制造。
在航空航天领域，集成电路被用于航 空航天设备的导航、控制、通信等系 统的设计和制造。
全球集成电路产业现状及特点
01
02
03
产业规模不断扩大
全球集成电路市场规模持 续增长，从2016年的 1690亿美元增长到2020 年的1960亿美元。
高技术含量
集成电路是信息技术产业 的核心，具有高技术含量 ，涉及微电子、计算机、 通信等多个领域。
全球化特征明显
全球集成电路产业分布广 泛，美国、欧洲、日本等 国家和地区都有强大的产 业集群。
总结词
高可靠性、低能耗、快速响应的 功率器件芯片。
详细描述
该案例探讨了某型功率器件芯片 的技术创新与产业升级，涉及先 进的材料技术、精细加工技术、 可靠性验证技术等，强调了集成 电路在节能减排、绿色环保等领 域的重要作用。
相关知识点
功率器件芯片的特点与用途，集 成电路在节能减排、绿色环保等 领域的应用价值。
集成电路的基本组成
集成电路主要由输入输出端口、逻辑功能模块、存储器、 时钟等组成，不同功能的芯片可能还包括其他特殊模块。
设计方法学
集成电路设计的方法学主要包括基于硬件描述语言的设计方法、基于高层次综 合的设计方法等。同时，随着技术的发展，人工智能和机器学习等方法也逐渐 被应用于集成电路设计中。
理和传输。
在计算机领域，集成电路被用于CPU 、GPU、内存等计算机核心部件的设 计和制造。
在消费电子领域，集成电路被用于手 机、电视、数码相机等电子产品的设 计和制造。
在汽车电子领域，集成电路被用于发 动机控制、车身控制、自动驾驶等系 统的设计和制造。
在航空航天领域，集成电路被用于航 空航天设备的导航、控制、通信等系 统的设计和制造。
全球集成电路产业现状及特点
01
02
03
产业规模不断扩大
全球集成电路市场规模持 续增长，从2016年的 1690亿美元增长到2020 年的1960亿美元。
高技术含量
集成电路是信息技术产业 的核心，具有高技术含量 ，涉及微电子、计算机、 通信等多个领域。
全球化特征明显
全球集成电路产业分布广 泛，美国、欧洲、日本等 国家和地区都有强大的产 业集群。
总结词
高可靠性、低能耗、快速响应的 功率器件芯片。
详细描述
该案例探讨了某型功率器件芯片 的技术创新与产业升级，涉及先 进的材料技术、精细加工技术、 可靠性验证技术等，强调了集成 电路在节能减排、绿色环保等领 域的重要作用。
相关知识点
功率器件芯片的特点与用途，集 成电路在节能减排、绿色环保等 领域的应用价值。
集成电路的基本组成
集成电路主要由输入输出端口、逻辑功能模块、存储器、 时钟等组成，不同功能的芯片可能还包括其他特殊模块。
《集成电路》PPT课件
单击鼠标请看演示
从位线输出的每组二进制代码称为一个字。一个 字中含有的存储单元数称为字长，即字长 = 位数。
2. 存储容量及其表2示. 存储容量及其表示
一般用“字数 字长(即位数)”表示 指存储器中存储单元的数量
例如，一个 32 8 的 ROM，表示它有 32 个字， 字长为 8 位，存储容量是 32 8 = 256。
计成功的电路可方便地下载到 PLD，因而研制周期短、 成本低、效率高，使产品能在极短时间内推出。
特
● 用 PLD 实现的电路容易被修改。这种修改通过对 P
LD 重新编程实现，可以不影响其外围电路。因此，其产
点 品的维护、更新都很方便。 PLD 使硬件也能象软件一样
实现升级，因而被认为是硬件革命。
● 较复杂的数字系统能用1片或数片 PLD 实现，因而， 应用 PLD 生产的产品轻小可靠。此外，PLD 还具有硬件 加密功能。
3. 存储单元结构 (1) 固定 ROM 的存3.储单存元储结单构元结构
Wi
Dj 二极管 ROM
Wi VCC
Dj TTL - ROM
+VDD Wi
1 Dj MOS - ROM
接半导体管后成为储 1 单元；若 不接半导体管，则为储 0 单元。
(2) PROM 的存储单元结构
Wi 熔丝
Dj 二极管 ROM
…
码
An-1
器
存储矩阵
R/W 读/ 写控制电路
CS
…
I/O0 I/O1 … I/Om-1
2n m RAM 的结构图
RAM 与 ROM 的比较
相 ★ 都含有地址译码器和存储矩阵 同 处 ★ 寻址原理相同
★ ROM 的存储矩阵是或阵列，是组合逻辑电路。
从位线输出的每组二进制代码称为一个字。一个 字中含有的存储单元数称为字长，即字长 = 位数。
2. 存储容量及其表2示. 存储容量及其表示
一般用“字数 字长(即位数)”表示 指存储器中存储单元的数量
例如，一个 32 8 的 ROM，表示它有 32 个字， 字长为 8 位，存储容量是 32 8 = 256。
计成功的电路可方便地下载到 PLD，因而研制周期短、 成本低、效率高，使产品能在极短时间内推出。
特
● 用 PLD 实现的电路容易被修改。这种修改通过对 P
LD 重新编程实现，可以不影响其外围电路。因此，其产
点 品的维护、更新都很方便。 PLD 使硬件也能象软件一样
实现升级，因而被认为是硬件革命。
● 较复杂的数字系统能用1片或数片 PLD 实现，因而， 应用 PLD 生产的产品轻小可靠。此外，PLD 还具有硬件 加密功能。
3. 存储单元结构 (1) 固定 ROM 的存3.储单存元储结单构元结构
Wi
Dj 二极管 ROM
Wi VCC
Dj TTL - ROM
+VDD Wi
1 Dj MOS - ROM
接半导体管后成为储 1 单元；若 不接半导体管，则为储 0 单元。
(2) PROM 的存储单元结构
Wi 熔丝
Dj 二极管 ROM
…
码
An-1
器
存储矩阵
R/W 读/ 写控制电路
CS
…
I/O0 I/O1 … I/Om-1
2n m RAM 的结构图
RAM 与 ROM 的比较
相 ★ 都含有地址译码器和存储矩阵 同 处 ★ 寻址原理相同
★ ROM 的存储矩阵是或阵列，是组合逻辑电路。
集成电路课件ppt
总结词
集成电路的发展历程经历了从小规模集成电路到大规模集成电路再到超大规模集成电路的演变。随着技术的不断发展，集成电路的集成度越来越高，功能越来越强大。
要点一
要点二
详细描述
集成电路的发展历程是一个不断创新和演进的过程。最早的集成电路是小规模集成电路，只能实现简单的电路功能。随着技术的不断发展，集成电路的集成度越来越高，功能越来越强大。从20世纪60年代开始，大规模集成电路的出现使得电子设备变得更加小型化、轻便化。进入20世纪80年代后，超大规模集成电路的发展进一步推动了电子设备的微型化和智能化。如今，随着半导体制造工艺的不断进步，集成电路的集成度越来越高，性能越来越强大，为各种电子设备的发展提供了强大的支持。
全球集成电路产业竞争格局日益激烈，企业兼并重组加速，产业集中度不断提高。
中国集成电路产业面临技术瓶颈、人才短缺、产业链不完善等挑战，需要加强自主研发和创新能力。
中国政府出台了一系列政策措施，支持集成电路产业发展，推动产业升级和转型。
中国集成电路产业发展迅速，市场规模不断扩大，技术水平不断提高。
01
导出与交付
根据集成电路的规格和性能要求，选择合适的封装形式，如DIP、SOP、QFP等。
封装形式
测试设备
测试程序
测试报告
使用专业测试设备对集成电路进行功能测试、性能测试和可靠性验证。
编写测试程序，模拟集成电路的实际工作场景，进行全面测试。
根据测试结果生成测试报告，记录集成电路的性能指标和可靠性数据。
加强集成电路教育资源建设，包括教材建设、师资队伍建设、实验设备建设等，以提高教育质量。
建立集成电路教育平台，实现优质教育资源的共享和交流，促进教育公平和协同发展。
加强校企合作，推动产学研用深度融合，为学生提供实践机会和就业渠道，提高人才培养的针对性和实用性。
集成电路介绍课件-新版.ppt
精选
五、集成电路封装技术
• 1、直插式 • 2、表面贴装式 • 3、芯片尺寸封装 • 4、发展趋势
5.1 直插式
• To封装：
精选
• DIP封装
精选
5.1 直插式
DIP封装特点： • (1)适合PCB的穿孔安装，操作方便； • (2)比TO型封装易于对PCB布线； • (3)芯片面积与封装面积之间的比值较大，故体积
• 第四阶段：1977年研制出在30mm2的硅晶片上集成了15万 个晶体管的超大规模集成电路（VLSI）芯片。
• 第五阶段：1993年制造出集成了1000万个晶体管的16MB FLASH与256MB DRAM的特大规模集成电路（ULSI）芯片。
• 第六阶段：1994年制造出集成了1亿个晶体管的1GB DRAM 巨大规模集成电路（GSI）芯片。
微电子器件 ： 芯片（管芯）+ 封装（外壳）
精选
五、集成电路封装技术
封装作用：
• 电功能：传递芯片的电信号 • 机械化学保护功能：保护芯片与引线 • 散热功能：散发芯片内产生的热量 • 防潮 • 抗辐照 • 防电磁干扰
精选
五、集成电路封装技术
1．BGA 球栅阵列封装 2．CSP 芯片缩放式封装 3．COB 板上芯片贴装 4．COC 瓷质基板上芯片贴 装 5．MCM 多芯片模型贴装 6．LCC 无引线片式载体 7．CFP 陶瓷扁平封装 8．PQFP 塑料四边引线封装 9．SOJ 塑料J形线封装 10．SOP 小外形外壳封装
也较大； • (4)外部引脚容易在芯片的插拔过程当中损坏，不
太适用于高可靠性场合； • (5)DIP封装还有一个致命的缺陷，那就是它只适
用于引脚数目小于100 的中小规模集成电路。
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Challenges of IC Design
Complexity: Multi-million transistors on a single chip (smaller size/faster speed)
Multiple and conflicting specifications for high performance (power/speed/throughput)
集成电路课件
《集成电路分析与设计》课程主要介绍什么内容?
▪ CMOS数字集成电路(CMOS digital IC)
▪ IC的发展历史及现状(History of IC) ▪ IC 设计流程和方法(Design process and Methodology) ▪ IC 制造工艺技术(Fabrication process) ▪ IC EDA（CAD）工具使用(EDA tools) ▪ CMOS反相器设计(CMOS Inverter) ▪ CMOS组合逻辑门设计(Combinational Logic
L=0.13µm
Moore’s Law (1965)
L O 2G O F T H E N U M B E R O F C O M P O N E N T S P E R IN T E G R A T E D F U N C T IO N 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975
(DSP + MCU)
Related to IC Jobs
Image source: Intel Corporation
Electronics, April 19, 1965.
Information Revolution
▪ Electronic system in cars. ▪ Electronic financial system: e-banking,e-money,
▪ CMOS (complementary metal oxide semiconductor)
▪ IC (integrated circuit) ▪ VLSI (very large scale integrated) ▪ ULSI (ultra-large scale integrated) ▪ MOSFET (metal oxide semiconductor field
Circuit) ▪ CMOS时序逻辑电路设计(Sequential Logic Circuit ) ▪ IC 版图设计(Layout) ▪ IC 仿真技术(Simulation) ▪ 存储器电路设计介绍(Memory Circuits) ▪ 模拟IC设计介绍(Analog IC)
几个常见缩略词
▪ Integration reduces manufacturing cost（降 低成本）
▪ BOM (Board of Materials) cost reduces ▪ Mass IC production reduces cost
Electronics Industry
▪ Design, fab, application ▪ Education ▪ Software ▪ Communication/Networki
为什么需要集成电路?
▪ Integration reduces device size（减小尺寸）
▪ Laptop, iPod, mp3, cellphone, ...
▪ Integration improves the design（提高性能）
▪ higher speed; lower power consuption; ▪ more reliable.
ng ▪ Fab cost: $2-$3 billion ▪ Driving force of world
economy ▪ Large investment: fab,
packaging, design, EDA
Pentium® 4 “Northwood” 55M transistors / 2-2.5GHz
▪ Gordon Moore – Intel Founder
▪ “The number of transistors on a chip doubled every
18 to 24 months.”
16
15
14
13
12
11109876
5
4
3
2
1
Gordon Moore
0
Intel Co-Founder and Chairmain Emeritus
effect transistors) ▪ SPICE (simulation program with integrated
circuit emphasis)
认识集成电路和集成电路设计
▪ 为什么需要集成电路？ ▪ 与以前的集成电路设计
相比，为什么现在的集 成电路设计出现了不同 以及现在的集成电路设 计遇到了哪些新的挑战？ ▪ 未来，集成电路将如何 发展？
Competition: Short design time
Design Tools: Multiple tools involved, Complex design flow
Small Signal RF
Powe r RF
Power Manageme
nt
Analog Baseband
Digital Baseband
e-stock, RFID lable ▪ Personal computing/entertainment ▪ Medical electronic systems. ▪ Internet: routers, firewalls, servers, storages ▪ Electronic library (Google, ...) ▪ DVD R/W, HDTV, Interactive TV ▪ In general, consumer electronics ▪ etc ...