集成电路基础知识
数字集成电路考试 知识点
数字集成电路考试知识点一、数字逻辑基础。
1. 数制与编码。
- 二进制、十进制、十六进制的相互转换。
例如，将十进制数转换为二进制数可以使用除2取余法；将二进制数转换为十六进制数，可以每4位二进制数转换为1位十六进制数。
- 常用编码，如BCD码（8421码、余3码等）。
BCD码是用4位二进制数来表示1位十进制数，8421码是一种有权码，各位的权值分别为8、4、2、1。
2. 逻辑代数基础。
- 基本逻辑运算（与、或、非）及其符号表示、真值表和逻辑表达式。
例如，与运算只有当所有输入为1时，输出才为1；或运算只要有一个输入为1，输出就为1；非运算则是输入和输出相反。
- 复合逻辑运算（与非、或非、异或、同或）。
异或运算的特点是当两个输入不同时输出为1，相同时输出为0；同或则相反。
- 逻辑代数的基本定理和规则，如代入规则、反演规则、对偶规则。
利用这些规则可以对逻辑表达式进行化简和变换。
- 逻辑函数的化简，包括公式化简法和卡诺图化简法。
卡诺图化简法是将逻辑函数以最小项的形式表示在卡诺图上，通过合并相邻的最小项来化简逻辑函数。
二、门电路。
1. 基本门电路。
- 与门、或门、非门的电路结构（以CMOS和TTL电路为例）、电气特性（如输入输出电平、噪声容限等）。
CMOS门电路具有功耗低、集成度高的优点；TTL门电路速度较快。
- 门电路的传输延迟时间，它反映了门电路的工作速度，从输入信号变化到输出信号稳定所需要的时间。
2. 复合门电路。
- 与非门、或非门、异或门等复合门电路的逻辑功能和实现方式。
这些复合门电路可以由基本门电路组合而成，也有专门的集成电路芯片实现其功能。
三、组合逻辑电路。
1. 组合逻辑电路的分析与设计。
- 组合逻辑电路的分析方法：根据给定的逻辑电路写出逻辑表达式，化简表达式，列出真值表，分析逻辑功能。
- 组合逻辑电路的设计方法：根据逻辑功能要求列出真值表，写出逻辑表达式，化简表达式，画出逻辑电路图。
2. 常用组合逻辑电路。
集成电路封装基础知识
集成电路封装基础知识教材集成电路封装基础知识第一章集成电路的概述第一■节序言第二节集成电路的产生第三节集成电路的定义第四节集成电路的前道和后道的定义第五节集成电路的分类第二章集成电路的构成第一节集成电路的主要构成第二节各组成部分的作用第三章集成电路的封装类型第一节国外集成电路的封装类型第二节国内集成电路的命名第三节本公司内部的集成电路的封装类型第四节集成电路未来发展的趋势第四章集成电路的一脚(INDEX)识别第一节集成电路的一脚构成第二节集成电路的一脚识别第五章集成电路封装的主要材料第一节集成电路的主要原材料第二节各原材料的组成、保管、主要参数第六章集成电路封装工艺流程第一节集成电路封装的主要工艺流程第二节集成电路封装的详细工艺流程第三节封装中工艺流程的变化第七章集成电路封装设备的主要结构第一节封装设备的通用结构第二节设备各部分的作用第三节各工序各部分的结构不同第四节设备操作面板上常用英文和日文单词注释第八章集成电路封装设备的主要控制原理第一节PLC的概念第二节PLC的控制原理第三节设备的控制原理第九章集成电路封装中的常用单位换算第一节长度单位换算表第二节质量单位换算表第三节体积和容积单位换算表第四节力单位换算表第五节力矩和转矩单位换算表第六节压力和应力单位换算表第七节密度单位换算表第一节序言从本世纪50年代末开始，经历了半个多世纪的无线电电子技术正酝酿着一场新的革命.这场革命掀起的缘由是微电子学和微电子技术的兴起•而这场革命的旋涡中心则是集成电路和以其为基础的微型电子计算机.集成电路的问世，开辟了电子技术发展的新天地，而其后大规模和超大规模集成电路的出现，则迎来了世界新技术革命的曙光•由于集成电路的兴起和发展，创造了在一块小指甲般大小的硅片上集中数千万个晶体管的奇迹；使过去占住整幢大楼的复杂电子设备缩小到能放入人们的口袋，从而为人类社会迈向电子化，自动化,智能化和信息化奠定了最重要的物质基础•无怪乎有人将集成电路和微电子技术的兴起看成是跟火和蒸汽机的发明具有同等重要意义的大事1 •集成电路的产生5•集成电路的分类：TTL集成电路；（定义）集成运算放大器；COMS集成电路；接口集成电路； ECL集成电路；集成稳压器与非线性模拟集成电路微型计算机集成电路；HTL集成电路.2•集成电路的构成:.集成电路的封装类型1. 国外集成电路封装类型的命名及分类SIP ---------------------------------------------- (SINGLE IN -INE PACKAGE) ZIP ---------------------------------------- (ZIG-ZAG IN-LINE PACKAGE)DIP-------------------------------------------- (DUAL IN-LINE PACKAGE) SHDIP -------------------------- (SHRINK DUAL IN-LINE PACKAGE)WDIP ------------------ (WINDOW TYPE DUAL IN-LINE PACKAGE)PGA -------------------------------------- (PIN GRID ALLEY PACKAGE)SVP---------------------------------- (SURFACE VERTICAL PACKAGE) SOP ----------------------- (SMALL OUTLINE L-LEADED PACGAGE) TSOP1 ------------ (THIN SMALL OUTLINE L-LEADED PACKAGE)LSSOP -------------------------------------- (LOW PRO SMALL OUTLINE PACKAGE)TSSOP -------------------------------------- (THIN PRO SMALL OUTLINE PACKAGE)UTSOP ------------------------------------ (ULTRA THIN SMALL OUTLINE L-LEADED PACKAGE)QFP ------------------------------------------------------------------ (QUAD FLAT L-LEADED PACKAGE)LQFP -------------------------------------------- (LOW PRO FLAT L-LEADED PACKAGE)TQFP --------------------------------------------------------- (THIN QUAD FLAT L-LEADED PACKAGE)UTQFP ------------------------------------------ (ULTRA THIN QUAD FLAT L-LEADED PACKAGE)HQFP -------------------------------------------------------------------------------- (QFP WITH HEAT SINK)TPQFP ------------------------------------------------- (TEST PAD QUAD FLAT L-LEADED PACKAGE)SON ---------------------------------------------------- (SMALL OUTLINE NON-LEADED PACKAGE)QFN ----------------------------------------------------------- (QUAD FLAT NON-LEADED PACKAGE)SOJ ----------------------------------------------------------- (SMALL OUTLINE J-LEADED PACKAGE)QFJ ------------------------------------------------------------------- (QUAD FLAT J-LEADED PACKAGE)BGA ------------------------------------------------------------------------------------ (BALL GRID ARRAY)SPGA ------------------------------------------------------------- (SHRINK PIN GRID ALLEY PACKAGE)LGA ------------------------------------------------------------------------ (LEAD GRID ALLEY PACKAGE)DTP ------------------------------------------------------------------- (DUAL TAPE CARRIER PACKAGE)QTP ------------------------------------------------------------------- (QUAD TAPE CARRIER PACKAGE)SIMM ------------------------------------------------------------- (SINGLE INLINE MEMORY MODULE)DIMM ---------------------------------------------------------------- (DUAL INLINE MEMORY MODULE)SOCKET TYPE3. 国内外封装名称对照：SIP ----------- S INGLE IN LINE PACKAGE ------------------ 单列封装SIPT --------- S INGLE IN LINE PACKAGE WITH TAB----- 带散热片的单列封装DIP ----------- D UAL IN LINE PACKAGE ----------------------- 双列封装DIPT --------- D UAL IN LINE PACKAGE WITH TAB -------- 带散热片的双列封装SDIP --------- S HRINK DUAL IN LINE PACKAGE ----------- 纵向收缩型双列封装2. 国内集成电路的名称和代号：玻璃陶瓷扁平封装 W 陶瓷四面引线扁平封装 Q 塑料双列弯引线封装O 陶瓷熔封扁平封装 H 塑料双列封装 P 陶瓷熔封双列封装 J 金属菱形封装 K 塑料片式载体封装 E 陶瓷扁平封装 F 塑料扁平封装 B 塑料四面引线扁平封装 N 陶瓷双列封装 D 塑料单列封装 S 金属圆形封装 T 陶瓷无引线片式载体封装 --------------- C陶瓷针栅阵列封装 ---------------------- GSWDIP ----- SKINNY DIP OR SHRINK WIDTH DUAL IN LINE PACKAGE----------- 横向收缩型双列封装QIP ---------- QUAD IN LINE PACKAGE ----------------------- 四列封装ZIP ----------- ZIGZAG IN LINE PACKAGE -------------------- 引线交叉排列封装CERDIP ——CERAMIC DUAL IIN LINE PACKAGE ------- 陶瓷熔封双列式封装CDIP -------- CERAMIC DUAL IN LINE PACKAGE （SIDE BRAZED ）----------- 陶瓷双列式封装（通常指侧面钎焊的）PGA --------- PIN GRID ARRAY --------------------------------- 针栅阵列封装SOP --------- SMALL OUT LINE PACKAGE ------------------ 微型封装（两面出腿）SOJ --------- SMALL OUTLINE PACKAGE WITH J LEAD----J 形弓 I 线微型封装PLCC -------- PLASTIC LEADED CHIP CARRIER ----------- CLCC/LCC--CERAMIC LEADLESS CHIP CAEEIER ------ 陶瓷片式载体 QFP --------- QUAD FLAT PACKGE ---------------------------- 四面引线扁平封装 薄的微型封装（两面出腿）塑封有引线的片式封装TSOP ------- THIN SMALL OUTLINE PACKAGE ------------4.本公司内现有的封装类型SIP、SIPTDIP、DIPT、SDIP、SKDIPDIP24、DIP28、DIPT14、SDIP42、SDIP52、SDIP64、SKDIP22、SKDIP24SOP8、SOP14 SOP16 SOP20、SOP24 SOP28 SOL8SOJ26QFP48、QFP64、QFP80、QFP100.集成电路的一脚(INDEX)识别印记正对人的位置，产品最左下角的起脚为一脚，然后按逆时针方向旋转，以次列数.DIP8、DIP14、DIP16、DIP18、DIP20、 SOP 、SOL SOJQFP5.本公司内现有的圭寸装品种.集成电路封装的主要材料1. 引线框架：LEAD FRAME（IC的载体，连接芯片和PCB板）（框架的一脚标记与芯片的一脚在装片时，要保持一致）2•银浆Ag:用以粘接芯片和L/F的PAD.3. 金丝：用以连接芯片和L/F.4. 树脂（塑封料）：用以包封以键合好的半成品，以达到保护芯片的目的5. 油墨：用以标识集成电路.四.集成电路封装工艺流程1. 主要工艺流程:（磨片）-----划片-----装片-----键合——塑封——去飞边——电镀-----打印-----切筋打弯-------- 外观-----（测试）----包装2. 工艺流程的细化:贴片----磨片----贴片----划片----超声清洗----UV照射----崩片----装片----银浆固化----键合----塑封前烘----塑封----后固化----切筋----去飞边----电镀----打印----油墨固化----成形----外观----测试----包装七.设备的结构和控制原理1. 磨片（减薄）:在使用大直径的硅片制造集成电路芯片时，由于其厚度较大，不能满足划片，装片和键合的工艺要求，因此需要对圆片的背面进行处理和减薄，除去其背面的氧化层，才能保证在装片和键合时有良好的浸润性，并改善装片后芯片与中岛之间的欧姆接触，减小串联附加电阻和提高散热性能.1.）研磨法：是利用大量硬度较大，颗粒较细并具有复杂棱角的磨料，在外力的推动下对被加工表面进行磨削作用的一种机械加工方法•研磨料：可采用天然或人造金刚砂,如a -AL2O3；a -SiC 磨料与水的比例为：1:52. ）磨削法:是将机械平面磨削方法应用到半导体器件的加工中.磨削圆片时，砂轮和转盘各自以相反方向旋转,借助于它们的相对运动将圆片磨削减薄.（例:MPS2R30C减薄机）结构:由磨头,转盘（吸盘），磨头垂直和水平进给机构和冷却装置等部分组成.2. 划片：把已制有电路图形的集成电路圆片切割分离成具有单个图形（单元功能）的芯片，常用的方法有金刚刀划片，砂轮划片和激光划片等几种.而我们通常使用的是砂轮划片.砂轮划片机的砂轮转速为30000r/min左右,切割速度通常在50-150mm/min之间.圆片的固定方法是采用真空吸盘，并且工作台面是气垫式的，因此可以保证切割深度完全一致.同时利用监视图象或显微镜来进行定位.全自动划片机工艺步骤包括：圆片上料,对准,划片,清洗,烘干,进圆片盒等工步. 划片的切割方法：通常我们采用的是切割留深法.划片的切割方式:A模式（用于非FJ产品） C 模式（用于富士通产品）3. 装片：是把集成电路芯片粘接到引线框架中岛上的指定位置，为丝状引线的连接提供条件的工艺，称之为装片.3.1 装片的方法有：导电胶粘接法，银浆，低温玻璃烧结法和低熔点合金的共晶熔接法等.3.2 导电胶粘接法由于具有工艺简单.成本低,易采用自动化专用设备，同时在胶粘剂中增加一定比例的金属粉粒，以改善胶粘剂的导电和导热性能，有利于改善芯片的散热条件，因此目前广为应用的就是导电胶粘接法.3.3导电胶:是利用高分子有机化合物所制成的胶粘剂，是以环氧树脂为主体并加有银粉或铝粉等金属粉粒，再配置少量的固化剂和溶剂而成，其具体要求是：粘接牢固，固化时间短，在经受一定的温度后仍能保持其固化状态不变，并在固化期间不产生过多的挥发气体而污染芯片和具有较高的导电散热能力.3.4装片机：由承片台，真空吸嘴，芯片传送机构，加热系统，工件传送机构几个主要部分组成. 承片台:主要作用是将已经分离的但仍与塑料薄膜保持粘贴的芯片，连同贴片环进入承片台后，可由步进电机驱动承片台，作X和丫方向的移动，并通过图形识别装置，挑选出合格与合格芯片.对缺角,破裂和注有不合格标志的芯片，将有反馈信号加至步进电机，使承片台迅速移动,不将其剔除不用；而对合格芯片，则也有反馈信号输至步进电机，使承片台移动，将其送入到规定的位置上.真空吸嘴：作用是将到达规定位置的芯片，为了保护芯片不受损伤，采用真空吸力键芯片吸起,并送到引线框架的中岛上进行装片.真空吸嘴分为：平面吸嘴,斜面吸嘴和角锥吸嘴等. 根据材料的不同可分为：金属吸嘴和海绵吸嘴等.芯片的传送机构：通常采用悬臂式结构•主要作用是将由真空吸嘴吸取的芯片直接送到规定位置去进行装片，也可经过中途修正台修正位置后再送到规定位置上•加热系统：由内热式电阻加热，体积小但功率可达150-200W,并附有调温装置和预热设备，但仅限于共晶焊接装片使用.工件传送机构：对于塑料封装引线框架，可根据引线的尺寸来调整其轨道的宽度，并由步进电机按规定程序使之准确就位•4. 键合:将芯片的电极用金丝与引线框架的内引线连接起来，这一工艺过程称之为键合•4.1集成电路的芯片与封装外壳的连接方式可分为：有引线键合结构和无引线键合结构两大类有引线键合结构就是通常所说的丝焊法，即用金丝或铝丝实行金-金键合,金-铝键合或铝- 铝键合•由于都是在一定压力下进行的焊接，故又称为压焊•4.2目前塑料封装的集成电路通常使用有引线键合的金丝焊接.金丝焊接又分为：热压楔焊,热压球焊,超声热压焊，超声焊.4.3热压焊键合：就是在加热和加压的同时，对其芯片金属化层的压点（一般是铝层）以及外壳或引线框架的外引线引出端头，用金属丝引线（一般是金丝）通过焊接连接起来.由于金属丝和芯片上的铝层同时受热受压，其接触面产生了塑性变形，并破坏了界面的氧化膜，使两者接触面几乎接近原子引力的范围；又因为金丝和焊接层（铝层,镀金层或镀银层）表面存在的不平整现象，加压后其高低不平处相互填充而产生弹性嵌合作用，使两者紧密结合在一起，从而达到键合的目的.键合时，外壳或引线框架应预先加热到310-350 C°,金丝通过陶瓷,碳化钨或碳化钛硬质合金所做成的劈刀，并加热至200C°左右.当金丝由劈刀毛细孔中伸出时，利用氢气或电火花在其端头进行加热，使其熔化成球状，并立即通过50-160g的压力压焊在芯片金属化层的压点上.外焊点则仍采用楔形焊,,即金丝与外壳或引线框架的外引线引出端头实行金-金的热压焊接.4.4超声焊键合：是利用超声波的能量将金属丝（通常是用铝丝）在不加热的情况下，实行内外焊点的键合.其工作原理是由超声波发生器产生的几十千周的（通常为50-60kHz）超声波振荡电能,通过磁致伸缩换能器，在超声频磁场感应下迅速伸缩而产生弹性振动，再经变幅杆传给劈刀，并同时在劈刀上施加一定的压力.劈刀就在这两种力的作用下，带动金属丝在芯片金属层的压点和外壳或引线框架的外引出端头的表面迅速摩擦振动.这样不仅破坏了两者焊接界面的氧化膜，同时也使两者产生塑性变形，使两种纯净的金属面紧密接触，形成牢固的键合.超声焊接的内外焊点都是成楔形的，不需要对芯片和外壳加热，压点是实行铝-铝键合.键合状态主要由以下三个工艺参数所决定的：功率,时间,压力.4.5超声热压焊键合：在热压焊的基础上再加增加超声的能量所实现的键合，称之为超声热压超声热压焊同时具有热压和超声压焊两者的优点，可以降低热压焊的温度(从单纯的热压焊温度---300 C°以上下降至200-260 C°),使一些耐温不高的外壳货基片也能应用金丝作互连•对于引线框架较厚的和带有散热片的塑料封装集成电路，因为它们的散热好，温度梯度大，也可采用超声热压焊•超声热压焊机分为：手动式,半自动式,全自动式.操作步骤:(1)位置复原:确定芯片一金属化层压点为第一个焊接点，并调整其位置，使之置于对位光点之下；11/15(2) 按下开动钮：劈刀降落并进行第一点的焊接.当金球与芯片压点接触时，劈刀端头的内凹面在热能的作用下将金球压成钉头状的焊点，此时超声波发生器同步启动，并产生超声能量，以加速焊接的进行；(3) 劈刀自动提升到一定高度,丝夹张开,使金丝自动送出；(4) 把引线框架外引线一相应的引出端头作为第二焊点，并调整其位置，使之置于对位光点之下，按下开动钮，劈刀降落，以第二点的焊接，并用劈刀端头的外侧把金丝压成楔形的焊点，此时超声波发生器同步启动，并产生超声能量，以加速焊接的进行；(5) 劈刀自动升起时丝夹夹紧金丝，把金丝从楔形焊点的端头拉断，成为一个无丝尾的焊点；(6) 劈刀自动停在复原位置上，丝夹仍然夹紧金丝，电子烧球器产生高压电火花，把金丝端部烧成金球；(7) 丝夹松开，靠金丝的张力把金球升起到劈刀端部，准备进行下一个程序的循环.全自动式金丝球焊机：当对其第一个产品进行光点对位或采用自教程序进行焊接后，则所有的动作程序全部存储在微处理机中，通过自动传输机构，对以后的同类产品进行连续作业作业人员只需用料盒将已经装片的引线框架放到送料台上，并取走已焊接好的产品.如果个别芯片装片位置不当或有其他差错时，则设备上图形识别装置将会自动报警停机，以待作业人员处理.同时，当金丝使用完毕后，设备也会自动给出信号，告诉作业人员添加金丝.图形识别装置的作用：就是对芯片的焊接位置进行寻找和检测，其工作原理是采用相关法技术,即用工业视频摄像机摄取芯片表面的图形，并将摄取图象转换为二进制数码，然后和预先存储的标准的二进制数码图象进行比较.当发现差异时,可由步进电机按给定信号驱动工作台，作X和丫方向的移动，直至对位准确为止.校准范围一般在X= ± 0.2mm,Y= ± 0.2mm 0 =±5°.4.6 球焊劈刀：适用于金丝球焊键合,都是空心管状轴对称型,其端头的锥角有30 ° ,20 ° ,15° ,10° 等.劈刀常用材料有：陶瓷，碳化钨和碳化钛等.由于陶瓷能耐王水(3HCL+HNO3)的腐蚀，当金丝阻塞劈刀通孔而不能取出时，可用王水浸泡而将残存的金丝溶解出来，因此陶瓷劈刀应用较多.4.7金丝要求：(1)丝材的表面应光滑，清洁，不应有任何有机物如油脂，指印等的污染；(2) 不应有大于直径四分之一的影响丝材横截面的缺凹，划伤，裂痕，凸块和附着物⑶丝材应卷绕在特定的绕线轴上，不应有小于30°的死弯和小于0.76mm直径的结存在，且卷绕紧密整齐，不能杂乱松动；(4) 任意长的丝材卷绕在绕线轴上时，只能单层上绕式密绕，且每轴只绕一根，并在首尾注有标记；(5) 每轴丝材都应有严格的包装，以防止受损或污染，并应有规定的标志.⑹金丝纯度要求在99.99%以上，经制成细丝后还需进行退火处理，以保证其拉力强度和延伸率都能符合键合工艺要求.金丝成分表:金丝的选用：应根据集成电路的工作电流来加以选择.一般金丝的熔断电流与金丝的直径成线性关系.5.塑封:即塑料封装，是一种非气密性封装.它是将键合后的半成品用塑料封装起来，以达到保护作用以适应一定的环境.5.1塑料封装从50年代开始,70年代推广，到今天九十年代已广为使用.之所以塑料封装能发展到目前的水平，因其存在诸多的优点：(1) 塑料封装在集成电路的组装过程中一次加工完毕，不同与其他形式的气密性封装，需要事先作成封装外壳，大大简化了工艺流程；(2) 生产工艺简便.一次成型几百只，节省时间，提高工效，易于实现自动化，便于大批量生产；(3) 成本低.所用材料少，除了在初建初期需要对设备和模具投资外，以后的维护费用很低，是气密性封装的1/3-1/5；(4) 重量轻，抗冲击，振动和加速运动等机械性能都比较优越；(5) 环氧和硅酮树脂的抗辐射性能好；(6) 绝缘性能好,寄生参数小；(7) 抗化学腐蚀能力强；(8) 塑料封装中铀，钍的含量少，适于VLSI存储器的封装. 缺点：(1) 抗潮性能差；(2) 热性能差；(3) 抗盐雾腐蚀性能差；(4) 电屏蔽性能差；(5) 易老化.5.2塑封树脂：是一种热固性塑料，以高分子化合物合成的树脂为基体，加入固化剂仮应促进剂(催化剂)，填充剂,阻燃剂,脱模剂和着色剂等组成.常用树脂有：环氧树脂,硅酮树脂等.目前我们使用的是环氧树脂. 树脂发展趋势：高纯度,低应力，低a射线等.树脂的保管：5C°以下.5.3塑料封装的成型方法有滴涂敷法，填充法,浇铸法和递模成型法.目前我们使用的是递模成型法. 递模成型法：是将塑料包封机上油缸压力，通过注塑头，传递到被预热的塑料上，使塑料经浇道,浇口缓慢挤入型腔,并充满整个型体，把芯片包封起来，该成型法称之为递模成型法.也就是通常称的塑封.5.4塑圭寸的工艺条件：⑴塑封模的温度：175土5C°(2) 合模压力：根据塑封模的大小，重量，型腔数，以下框架材料，成品外形尺寸和注塑压力等条件选定的.(3) 注塑压力：也称为递模压力和传递压力，其作用是传递塑料，使塑料能充满型腔.一般30-100Kg/cm2.⑷预热温度:塑料(塑封料)的预热温度取决于塑料的凝胶时间和流动性，一般为80-100C。
集成电路基础知识
集成电路基础知识嘿，朋友们！今天咱来聊聊集成电路这个神奇的玩意儿。
集成电路啊，就像是一个超级迷你的城市，里面有着密密麻麻的各种“建筑”和“道路”。
这些“建筑”就是各种电子元件，比如晶体管啦、电阻啦、电容啦等等。
它们就像城市里的不同功能区，各自发挥着重要的作用。
你想想看，在这么一个小小的芯片里，竟然能装下那么多的东西，这是多么了不起啊！就好像把一个巨大的工厂压缩到了一个指甲盖大小的地方。
而且啊，它的工作效率还特别高，能快速地处理各种信息。
咱平时用的手机、电脑，里面都有集成电路呢。
要是没有它，那这些高科技玩意儿可就没法这么好用啦。
比如说手机吧，如果没有集成电路，那它可能就会变得又大又笨重，像个大砖头似的，携带起来多不方便呀！集成电路的发展也是非常迅速的哟！就像我们的生活一样，一直在进步。
从最早的那种又大又笨的集成电路，到现在越来越小、越来越强大的芯片，这中间经历了多少人的努力和创新啊！这就好像我们学习一样，要不断地努力，才能变得更优秀。
你知道吗，制作集成电路就像是在雕刻一件精美的艺术品。
工程师们要非常小心、非常仔细地把那些电子元件一个一个地放好，不能有一点差错。
这可不是随便谁都能做到的呀！这需要高超的技术和极大的耐心。
再说说集成电路的应用吧，那可真是无处不在啊！除了我们熟悉的电子产品，还有很多其他领域也都离不开它呢。
比如汽车呀、医疗设备呀等等。
它就像一个默默无闻的英雄，在背后为我们的生活提供着各种便利。
哎呀呀，集成电路真的是太重要啦！我们的生活已经离不开它了。
所以啊，我们要好好珍惜这些高科技带来的便利，也要感谢那些为集成电路发展做出贡献的人们。
总之，集成电路就是这么一个神奇又重要的东西。
它让我们的生活变得更加丰富多彩，让我们能享受到更多的便利和乐趣。
让我们一起为集成电路点赞吧！原创不易，请尊重原创，谢谢!。
集成电路基础知识概述
集成电路基础知识概述集成电路（Integrated Circuit，简称IC）是指将多个电子元件（如晶体管、电阻、电容等）以一种特定的方式集成在单一的半导体芯片上的电路。
IC的出现和发展对现代电子技术的发展起到了重要的推动作用。
本文将对集成电路的基础知识进行概述，介绍其定义、分类、制造工艺和应用领域。
一、集成电路的定义集成电路是指将多个电子元件集成在单一芯片上，实现特定功能的电路。
它可以分为模拟集成电路和数字集成电路两大类。
模拟集成电路处理连续信号，数字集成电路处理离散信号。
集成电路的核心是晶体管，其作为开关元件存在于集成电路中，通过控制晶体管的导通与截止实现电路的功能。
二、集成电路的分类1. 按集成度分类根据集成度的不同，集成电路可以分为小规模集成电路（Small Scale Integration，SSI）、中规模集成电路（Medium Scale Integration，MSI）、大规模集成电路（Large Scale Integration，LSI）和超大规模集成电路（Very Large Scale Integration，VLSI）等几种。
随着技术的发展，集成度不断提高，芯片上可容纳的元件数量也不断增加。
2. 按构成元件分类按照集成电路中所使用的主要元件类型，可以将集成电路分为晶体管-电阻-电容（Transistor-Resistor-Capacitor，TRC）型集成电路、金属-氧化物-半导体 (Metal-Oxide-Semiconductor，MOS)型集成电路、双极性晶体管 (Bipolar Junction Transistor，BJT)型集成电路等。
不同类型的集成电路适用于不同的应用场景。
三、集成电路的制造工艺集成电路的制造工艺主要包括晶圆制备、掩膜生成、光刻、腐蚀、离子注入、金属蒸镀、电火花、封装测试等步骤。
其中，晶圆制备过程是整个制造工艺的基础，它包括晶体生长、切片和研磨抛光等步骤。
集成电路基础知识
集成电路基础知识++集成电路++自本世纪初，真空电子管发明后，至今电子器件至今已经历了五代的发展过程。
集成电路（IC）的诞生，使电子技术出现了划时代的革命，它是现代电子技术和计算机发展的基础，也是微电子技术发展的标志。
集成电路规模的划分，目前在国际上尚无严格、确切的定义。
在发展过程中，人们逐渐形成一种似乎比较一致的划分意见，按芯片上所含逻辑门电路或晶体管的个数作为划分标志。
一般人们将单块芯片上包含100个元件或10个逻辑门以下的集成电路称为小规模集成电路；而将元件数在100个以上、1000个以下，或逻辑门在10个以上、100个以下的称为中规模集成电路；门数有100T00000个元件的称大规模集成电路（LSI）,门数超过5000个，或元件数高于10万个的则称超大规模集成电路（VLSI）。
电路集成化的最初设想是在晶体管兴起不久的1952年，由英国科学家达默提出的。
他设想按照电子线路的要求，将一个线路所包含的晶体管和二极管，以及其他必要的元件统统集合在一块半导体晶片上，从而构成一块具有预定功能的电路。
1958年，美国德克萨斯仪器公司的一位工程师基尔比，按照上述设想，制成了世界上第一块集成电路。
他使用一根半导体单晶硅制成了相移振荡器，这个振荡器所包含的4个元器件已不需要用金属导线相连，硅棒本身既用为电子元器件的材料，又构成使它们之间相连的通路。
同年，另一家美国著名的仙童电子公司也宣称研制成功集成电路。
由该公司赫尔尼等人所发明的一整套制作微型晶体管的新工艺一“平面工艺“被移用到集成电路的制作中，使集成电路很快从实验室研制试验阶段转入工业生产阶段。
1959年，德克萨斯仪器公司首先宣布建成世界上第一条集成电路生产线。
1962年，世界上出现了第一块集成电路正式商品。
虽然这预示着第三代电子器件已正式登上电子学舞台。
不久，世界范围内掀起了集成电路的研制热潮。
早期的典型硅芯片为1.25毫米见方。
60年代初，国际上出现的集成电路产品，每个硅片上的元件数在100个左右；1967所已达到1000个晶体管，这标志着大规模集成阶段的开端；到1976年，发展到一个芯片上可集成1万多个晶体管；进入80年代以来，一块硅片上有几万个晶体管的大规模集成电路已经很普遍了，并且正在超大规模集成电路发展。
第二章 集成电路物理基础讲解
材料
导体
半导体
绝缘体
电阻率ρ(Ωcm)
＜ 10-3
10-3～109
＞109
半导体的一些重要特性，主要包括：
温度升高使半导体导电能力增强，电阻率下降. 如室温附近的纯硅(Si)，温度每增加8℃，电
阻率相应地降低50%左右. 微量杂质含量可以显著改变半导体的导电能力.
空位成对出现的缺陷称为弗仑克 原子层，结果是晶体内部产生空
尔缺陷。
位但没有间隙原子，这种缺陷称
为肖特基缺陷。
电子排布
处于稳定状态的原子，核外电子服从一定的分布的原 则，在原子核外进行具有一定的规律性的分布。核外电 子将尽可能地按能量最低原理排布，同时还要遵守泡利 不相容原理和洪特规则 。 一个电子的运动状态要从4个方面来进行描述，即它所处 的电子层、电子亚层、电子云的伸展方向以及电子的自 旋方向。在同一个原子中没有也不可能有运动状态完全 相同的两个电子存在，这就是泡利不相容原理所告诉大 家的。根据这个规则，如果两个电子处于同一轨道，那 么，这两个电子的自旋方向必定相反
Si中掺入受主杂质后，受主电离增加了导电空穴， 增强了半导体导电能力，把主要依靠空穴导电的 半导体称作p型半导体。p型半导体中空穴是多子， 电子是少子。
受主杂质和施主杂质示意图 a)本征硅 b)具有施主杂质(磷)的N型硅 c)具有受主杂质(硼)的P型硅
总结
N型半导体：自由电子 1、多数载流子
这个被负电中心硼离子依靠静电引力束缚的空穴 还不是自由的，不能参加导电，但这种束缚作用 同样很弱，很小的能量ΔEA就使其成为可以“自 由”运动的导电空穴。
而负电中心硼离子被晶格所束缚，不能运动。 由于以硼原子为代表的Ⅲ族元素在Si、Ge中能够
第2讲 集成电路技术基础知识
电路规模：2300个晶体管 生产工艺：10um 最快速度：108KHz
Intel 公司 CPU—386TM 通信终端新技术
电路规模：275,000个晶体管
生产工艺：1.5um 最快速度：33MHz
Intel 公司最新一代CPU—Pentium® 4
通信终端新技术
电路规模：4千2百万个晶体管
生产工艺：0.13um
ULSI (1990) 107-108 <1 15-10
结深(um) 芯片面积 (mm2)
被加工硅片直 径(mm)
2-1.2 <10
50-75
1.2-0.5 10-25
100-125
0.5-.02 25-50
150
0.2-.01 50-100
>150
通信终端新技术 Intel 公司第一代 CPU—4004
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交流/直流
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PVD
2,500 additional square feet of "State of the Art" Class One Cleanroom is currently processing wafers! With increased 300mm & 200mm processing capabilities including more PVD Metalization, 300mm Wet processing / Cleaning capabilities and full wafer 300mm 0.35um Photolithography, all in a Class One enviroment.
IC基础知识详细介绍
IC基础知识详细介绍IC（Integrated Circuit，集成电路）是一种将多个电子元件（如晶体管、电容器、电阻器等）集成在一块半导体芯片上的电子器件。
它的出现革命性地改变了电子器件的制造方式和性能，使得电子产品变得更小巧、功能更强大。
IC的发展可以追溯到20世纪50年代，当时电子器件采用离散元件的方式进行组装。
然而，离散元件的制造、组装过程繁复，而且占据空间大，导致电路板庞大、故障率高。
为了解决这些问题，人们开始尝试将多个元件集成在同一块半导体芯片上，从而诞生了IC技术。
IC的制造过程包括几个关键步骤：晶圆制备、光刻、沉积、刻蚀和封装。
首先，通过化学和物理方法将硅单晶生长成晶圆，然后在晶圆表面形成一层氧化硅膜，接着使用光刻技术将电路图案投射到膜上，形成光刻胶图案。
然后，在暴露的表面上执行沉积和刻蚀步骤，以创建电路的不同部分。
最后，将晶圆切割成芯片，并进行封装，以保护芯片并提供引脚用于连接到电路板。
IC的优点主要表现在以下几个方面。
首先，IC的体积小、重量轻，可大大减小电子产品的体积和重量。
其次，IC具有较高的可靠性和稳定性，因为在制造过程中可以对每个元件进行精确控制和检测，避免了离散元件之间的连接问题。
此外，IC具有低功耗、高集成度和高速度等特点，使得电子产品的性能得以大幅提升。
随着科技的不断进步，IC的发展也在不断推进。
目前，人们正在研究和开发更先进的制造工艺，如纳米技术和三维集成电路，以进一步提高IC的集成度和性能。
同时，IC的应用领域也在不断扩大，涵盖了通信、计算机、消费电子、汽车电子、医疗电子等众多领域。
总之，IC作为一种集成电路技术，通过将多个电子元件集成在一块芯片上，实现了电子器件的小型化、高性能和高可靠性。
它的制造过程包括晶圆制备、光刻、沉积、刻蚀和封装等步骤。
IC可以根据功能、封装形式和制造工艺等进行分类，具有体积小、重量轻、可靠性高、功耗低、集成度高和速度快等优点。
随着科技的进步，IC的发展也在不断推进，应用领域也在不断扩大。
集成电路基础知识入门
集成电路基础知识入门一、什么是集成电路集成电路（Integrated Circuit，简称IC）是将电子元器件、电子电路和电子设备等制造工艺加以综合集成在一块半导体晶片上的技术。
集成电路的问世，使得电子器件的体积大大减小，性能和功能得到了极大的提升。
集成电路分为模拟集成电路和数字集成电路两种，分别用于处理模拟信号和数字信号。
二、集成电路的基本组成集成电路由晶体管、电阻、电容等元器件组成，通过不同的电路连接方式实现特定的功能。
其中，晶体管是集成电路的核心元件，它可以实现放大、开关等功能。
电阻用于限制电流的流动，电容用于储存和释放电荷。
通过将这些元器件按照特定的方式连接在一起，形成了各种不同的集成电路。
三、集成电路的分类根据集成电路的功能和应用场景的不同，可以将集成电路分为模拟集成电路和数字集成电路。
模拟集成电路主要用于处理模拟信号，如音频信号、视频信号等。
数字集成电路主要用于处理数字信号，如计算机中的逻辑电路、存储电路等。
此外，还有混合集成电路，可以同时处理模拟信号和数字信号。
四、集成电路的制造工艺集成电路的制造工艺主要分为N型和P型两种。
N型工艺是以硅晶片为基础，通过掺杂磷或砷等杂质，形成N型半导体材料。
P型工艺是以硅晶片为基础，通过掺杂硼等杂质，形成P型半导体材料。
通过这两种材料的组合和加工，形成了复杂的电路结构。
五、集成电路的发展历程集成电路的发展经历了多个阶段。
最早期的集成电路是小规模集成电路，只能集成几个晶体管和几个电阻电容等元器件。
后来发展到中、大规模集成电路，可以集成数十个到数千个元器件。
现在的集成电路已经发展到超大规模和超大规模以上集成电路，可以集成上亿个晶体管和其他元器件。
六、集成电路的应用领域集成电路广泛应用于各个领域，如通信、计算机、消费电子、汽车电子、医疗设备等。
在通信领域，集成电路被用于手机、无线通信设备等；在计算机领域，集成电路被用于中央处理器、内存等；在消费电子领域，集成电路被用于电视、音响等；在汽车电子领域，集成电路被用于车载娱乐系统、车身控制系统等；在医疗设备领域，集成电路被用于医疗监测设备、医用影像设备等。
集成电路基础知识单选题100道及答案解析
集成电路基础知识单选题100道及答案解析1. 集成电路的英文缩写是（）A. ICB. CPUC. PCBD. ROM答案：A解析：集成电路的英文是Integrated Circuit，缩写为IC。
2. 以下不属于集成电路制造工艺的是（）A. 光刻B. 蚀刻C. 焊接D. 扩散答案：C解析：焊接通常不是集成电路制造的核心工艺，光刻、蚀刻和扩散是常见的制造工艺。
3. 集成电路中，负责存储数据的基本单元是（）A. 晶体管B. 电容器C. 电阻器D. 触发器答案：D解析：触发器是集成电路中用于存储数据的基本单元。
4. 以下哪种材料常用于集成电路的制造（）A. 玻璃B. 塑料C. 硅D. 铝答案：C解析：硅是集成电路制造中最常用的半导体材料。
5. 集成电路的发展遵循（）定律A. 摩尔B. 牛顿C. 爱因斯坦D. 法拉第答案：A解析：集成电路的发展遵循摩尔定律。
6. 集成电路封装的主要作用不包括（）A. 保护芯片B. 散热C. 提高性能D. 便于连接答案：C解析：封装主要是保护、散热和便于连接，一般不能直接提高芯片的性能。
7. 在数字集成电路中，逻辑门是由（）组成的A. 二极管B. 三极管C. 场效应管D. 晶闸管答案：C解析：场效应管常用于数字集成电路中构成逻辑门。
8. 以下哪种集成电路属于模拟集成电路（）A. 微处理器B. 计数器C. 放大器D. 编码器答案：C解析：放大器属于模拟集成电路，其他选项通常属于数字集成电路。
9. 集成电路的集成度是指（）A. 芯片面积B. 晶体管数量C. 工作频率D. 功耗答案：B解析：集成度通常指芯片上晶体管的数量。
10. 集成电路设计中，常用的硬件描述语言有（）A. C 语言B. Java 语言C. VerilogD. Python 语言答案：C解析：Verilog 是集成电路设计中常用的硬件描述语言。
11. 以下关于集成电路测试的说法错误的是（）A. 可以检测芯片的功能是否正常B. 可以提高芯片的可靠性C. 测试只在生产完成后进行D. 有助于筛选出不合格的芯片答案：C解析：集成电路测试在生产过程的多个阶段都可能进行，不只是在生产完成后。
高三集成运算电路知识点
高三集成运算电路知识点集成运算电路是电子科学与技术中的重要组成部分，广泛应用于信号处理、自动控制等领域。
在高三阶段，学习集成运算电路的知识是非常重要的。
下面将介绍一些高三阶段常见的集成运算电路知识点。
一、集成运算放大器集成运算放大器（Operational Amplifier，简称OP-AMP）是集成电路中最重要的一类元件。
它具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗等特点。
常见的集成运算放大器有AD741、LM358等。
1. 差分放大器差分放大器是集成运算放大器最常用的电路配置之一。
它具有两个输入端和一个输出端，用于放大两个输入信号的差值。
差分放大器可以通过调节输入电阻和反馈电阻的比例来调节放大倍数。
2. 反馈电路反馈电路是集成运算放大器中常用的一种电路组成方式。
通过将部分输出信号反馈到输入端，可以改变电路的增益、频率响应等特性。
常见的反馈电路有电压反馈、电流反馈和混合反馈等。
3. 运算放大器的频率响应集成运算放大器的频率响应是指在不同频率下输出信号的变化情况。
因为集成运算放大器具有内部补偿电容，所以在高频率下其增益会有所下降。
为了满足不同频率下的应用需求，可以根据实际情况选择合适的运算放大器。
二、比较器比较器是一种将输入信号与参考电压进行比较，并输出相应结果的电路。
常见的比较器有LM311、LM393等。
比较器可以用于模拟电压比较、数字电平判断等应用。
1. 开环比较器开环比较器是指将输入信号直接与参考电压比较的比较器电路。
它可以通过调节反馈电阻的比例来改变输出电平的阈值。
2. 有限增益比较器有限增益比较器是在开环比较器的基础上加入了电压放大器，以提高比较器的灵敏度和电平阈值的可调范围。
三、积分器积分器是一种将输入信号进行积分运算后输出的电路。
它可用于模拟电子滤波器、信号调制等领域。
1. 基本积分器基本积分器是指将输入信号经过电容电压积分后输出的电路。
通过调节电容和电阻的数值可以改变积分器的时间常数。
集成运放电路基础知识
一、通用型集成运放(Operational Amplifier)的组成 1. 模拟集成电路的特点
1) 直接耦合： 采用差分电路形式，元件相对误差小；
2) 大电阻用恒流源代替，大电容外接； 3) 二极管用三极管代替(B、C 极接在一起)； 4) 高增益、高输入电阻、低输出电阻。
2. 组成方框图
8)最大共模输入电压 UICM 共模输入 U IC 过大，K CMR下降 9) 最大输出电压幅度 UOPP CF741 为 13 V
输出级为 OCL 电路
一般比电源电压小一个 UCE(sat) 如电源电压 15 V，U OPP 为 13 14 V
五、集成运放使用注意事项
1. 集成运放的封装和引脚排列 封装形式: 金属圆形、双列直插式、扁平式 封装材料: 陶瓷、金属、塑料 例: 塑封双列直插式(DIP)CF741
u+ < u –时, uo= –UOmax
四、集成电路器件命名及主要性能指标 1. 国标 GB-3430-82 对集成电路的规定
第一部分
第二部分
字母 符号国标
符 号
意义
字母 器件类型
符 号
意义
第三 部分 数字 品种
第四部分
字母 工作条件
符 号
意义
第五部分
字母 封装
符 号
意义
C中 国 制 造
T H E C F
几十欧 几百欧 6) 共模抑制比 KCMR
KCMR 20lg Aud (dB) > 80 dB Auc
7) 最大差模输入电压 UIdM 当 UId 过大时，反偏的 PN 结可能因反压过大而被击穿。
NPN 管
UIdM = 5 V
横向 PNP 管 UIdM = 30 V
集成电路基础知识点
集成电路基础知识点嘿，朋友们！今天咱来聊聊集成电路这个神奇的玩意儿。
你想想看啊，集成电路就像是一个超级迷你的城市，里面有着密密麻麻的各种“建筑”和“道路”。
这些“建筑”就是各种电子元件，比如晶体管、电阻、电容啥的，它们都有着自己独特的功能。
而“道路”呢，就是连接这些元件的线路啦。
集成电路可太重要啦！没有它，咱现在用的手机、电脑、电视啥的，能有这么小巧轻便又厉害吗？那肯定不能呀！就好比咱出门，要是没有方便的交通工具，那得多费劲呀。
咱平时用的那些电子产品，里面的集成电路就像是它们的大脑。
它指挥着一切，让各种功能都能顺畅地运行。
这就好像一个乐队，集成电路就是那个指挥家，让各种乐器都能和谐地演奏出美妙的音乐。
你说集成电路厉不厉害？那肯定厉害呀！它能把那么多复杂的东西都集成到那么小的一块芯片里。
这就跟变魔术似的，那么小的地方居然能有那么大的本事。
而且啊，集成电路的发展速度那叫一个快。
就跟咱跑步似的，嗖的一下就往前冲了。
从最开始的简单电路，到现在越来越复杂、越来越强大的集成电路，这中间的变化简直让人惊叹。
咱再说说制造集成电路，那可不是一件容易的事儿。
就跟盖房子一样，得一层一层地精心搭建。
得用各种先进的技术和设备，还得有专业的人员来操作。
稍有不慎，可能就前功尽弃啦。
你看那些研究集成电路的科学家和工程师们，他们得多厉害呀！他们就像是勇敢的探险家，在这个微小的世界里不断探索、创新。
他们的努力让我们的生活变得更加丰富多彩。
咱也得感谢集成电路呀，是它让我们的生活变得这么便利。
想想以前，那些大块头的电器，又笨重又占地方。
现在呢，小小的一个芯片就能搞定那么多事情。
所以啊，大家可得好好珍惜这些有集成电路的电子产品。
它们可都是科技的结晶呢！别随便就弄坏啦。
总之，集成电路就是我们现代生活中不可或缺的一部分。
它就像一个默默奉献的小英雄，虽然我们平时可能不太注意到它，但它却一直在为我们的生活服务呢！怎么样，是不是对集成电路有了更深的认识呀？。
集成电路专业考研科目
集成电路专业考研科目集成电路专业是现代电子与信息工程领域的重要学科之一，其考研科目是考察考生在该学科领域的基础理论知识和专业能力。
本文将从集成电路的基础知识、专业课程和研究方向三个方面介绍集成电路专业考研科目。
一、基础知识集成电路是将数百万个电子器件和电气连接集成在一块芯片上的电路。
在集成电路专业考研科目中，基础知识是非常重要的一部分。
考生需要掌握电路分析、电磁场与电磁波、模拟电子技术、数字电子技术等基础理论知识。
电路分析是电子工程的基础，它涉及到电路的电流、电压、功率等基本概念和方法。
电磁场与电磁波是电子工程中的重要学科，它研究电场、磁场和电磁波的产生、传播和作用规律。
模拟电子技术是指用模拟信号来实现电子设备中的各种功能，如放大、滤波、调节等。
数字电子技术是指用数字信号来实现电子设备中的各种功能，如计算、逻辑判断、数据存储等。
二、专业课程集成电路专业的专业课程主要包括集成电路设计、集成电路工艺、集成电路测试与可靠性等。
集成电路设计是集成电路专业的核心课程，它是指将电子器件和电路的设计集成到芯片上的过程。
集成电路工艺是指制造集成电路芯片的工艺技术，包括沉积、刻蚀、光刻、离子注入等工艺步骤。
集成电路测试与可靠性是指对制造出来的集成电路芯片进行测试和可靠性评估，以保证芯片的质量和可靠性。
三、研究方向集成电路专业的研究方向主要包括模拟集成电路、数字集成电路、射频集成电路等。
模拟集成电路是指用模拟信号进行处理和传输的集成电路，如放大器、滤波器、模拟转换器等。
数字集成电路是指用数字信号进行处理和传输的集成电路，如计算机芯片、微处理器、存储器等。
射频集成电路是指用于射频通信系统的集成电路，如射频功率放大器、射频接收机、射频发射机等。
集成电路专业考研科目主要包括基础知识、专业课程和研究方向三个方面。
考生需要掌握电路分析、电磁场与电磁波、模拟电子技术、数字电子技术等基础理论知识，学习集成电路设计、集成电路工艺、集成电路测试与可靠性等专业课程，选择适合自己的研究方向进行深入研究。
数字集成电路基础知识
功耗延时积（PDP ）:功耗和延时的乘积一般为常数NMOS 和PMOS 阈值电压和体效应系数均分别为正值和负值 若GS V 不变，MOSFET 随着DS V 的增大进入的所处的状态： 长沟道器件：亚阈值区（弱反型）— 线性区—饱和区（强反型）短沟道器件：亚阈值区（弱反型）— 线性区 — 速度饱和区 — 饱和区（强反型）在饱和区长沟道器件的GS V 与DS I 成平方关系，短沟道器件GS V 与DS I 成线性关系中点电压M V ='()()NP W kn L W kn L=，又'2n p kn kn μμ==，保证()W L之比为0.5才能保证中点电压在12DD V 处，达到对称反相器设计的要求上升时间是从0.1DD V 到0.9DD V 的时间， 2.2r t τ=最大信号频率1max r ff t t =+ 上升和下降延时用来描述输入输出本身的逻辑改变的快慢，传播延时则是输入逻辑传播到输出逻辑的时间，是输入和输出0.5DD V 翻转点时间的延迟平均值0.69pr t τ=N输入与非门M V =N输入或非门M V =用m 倍尺寸的N 输入NAND 可以写成：012pu r r L N t t C m α+=+ 0(1)nuf f L N t N t C mα=++ 用m 倍尺寸的N 输入NOR 可以写成：0(1)pu r r L N t N t C m α=++012nuf f L N t t C mα+=+ 逻辑努力：电容对参照电容的比值 inrefC g C =，(1)ref Gn C r C =+ 电气努力：输出电容与输入电容的比值 outinC h C =路径延时D ：各个分支归一化延时的和，11()NNi i i i i i D d g h p ====+∑∑ 路径逻辑努力：1Ni i G g ==∏ 路径的电气努力：1Ni i H h ==∏ 路径努力：112212()()...()...N N N F GH g h g h g h f f f === 分支努力：off C +=T path path path C C b C C ==节点上总电容主逻辑路径电容路径分支努力：1N i i B b ==∏ 修正F GHB =。
集成电路设计基础知识
工艺加工
单片半导体材料
1.1 集成电路（IC）的发展
晶体管的发明
• 1946年1月，Bell实验室正式成立半导体研究小组： W. Schokley，J. Bardeen、W. H. Brattain • Bardeen提出了表面态理论， Schokley给出了实现 放大器的基本设想，Brattain设计了实验； • 1947年12月23日，第一次观测到了具有放大作用的 晶体管； • 1947年12月23日第一个点接触式NPN Ge晶体管 发明者： W. Schokley J. Bardeen W. Brattain
1.1 集成电路（IC）的发展
第一章 集成电路设计概述
1.2 当前国际集成电路 技术发展趋势
1.2 当前国际集成电路技术发展趋势 #1
关心工艺线
12 英 寸 (300mm) 0.09 微 米 是 目 前 量产最先进的 CMOS工艺线
1.2 当前国际集成电路技术发展趋势
1.2 当前国际集成电路技术发展趋势 #2
1.1 集成电路（IC）的发展
摩尔定律（Moore’s Law）
• Min. transistor feature size decreases by 0.7X every three years——True for at least 30 years! (Intel公司前董事长Gordon Moore首次于1965提出)
1.3
无生产线集成电路设计技术
Relation of F&F(无生产线与代工的关系)
Design kits
①
Foundry
Fabless
② Internet
Layout
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集成电路基础知识
自本世纪初，真空电子管发明后，至今电子器件至今已经历了五代的发展过程。
集成电路（IC）的诞生，使电子技术出现了划时代的革命，它是现代电子技术和计算机发展的基础，也是微电子技术发展的标志。
集成电路规模的划分，目前在国际上尚无严格、确切的定义。
在发展过程中，人们逐渐形成一种似乎比较一致的划分意见，按芯片上所含逻辑门电路或晶体管的个数作为划分标志。
一般人们将单块芯片上包含100个元件或10个逻辑门以下的集成电路称为小规模集成电路；而将元件数在100个以上、1000个以下，或逻辑门在10个以上、100个以下的称为中规模集成电路；门数有100─100 000个元件的称大规模集成电路（LSI），门数超过5000个，或元件数高于10万个的则称超大规模集成电路（VLSI）。
电路集成化的最初设想是在晶体管兴起不久的1952年，由英国科学家达默提出的。
他设想按照电子线路的要求，将一个线路所包含的晶体管和二极管，以及其他必要的元件统统集合在一块半导体晶片上，从而构成一块具有预定功能的电路。
1958年，美国德克萨斯仪器公司的一位工程师基尔比，按照上述设想，制成了世界上第一块集成电路。
他使用一根半导体单晶硅制成了相移振荡器，这个振荡器所包含的4个元器件已不需要用金属导线相连，硅棒本身既用为电子元器件的材料，又构成使它们之间相连的通路。
同年，另一家美国著名的仙童电子公司也宣称研制成功集成电路。
由该公司赫尔尼等人所发明的一整套制作微型晶体管的新工艺──“平面工艺“被移用到集成电路的制作中，使集成电路很快从实验室研制试验阶段转入工业生产阶段。
1959年，德克萨斯仪器公司首先宣布建成世界上第一条集成电路生产线。
1962年，世界上出现了第一块集成电路正式商品。
虽然这预示着第三代电子器件已正式登上电子学舞台。
不久，世界范围内掀起了集成电路的研制热潮。
早期的典型硅芯片为1.25毫米见方。
60年代初，国际上出现的集成电路产品，每个硅片上的元件数在100个左右；1967所已达到1000个晶体管，这标志着大规模集成阶段的开端；到1976年，发展到一个芯片上可集成1万多个晶体管；进入80年代以来，一块硅片上有几万个晶体管的大规模集成电路已经很普遍了，并且正在超大规模集成电路发展。
如今，已出现属于第五代的产品，在不到50平方毫米的硅芯片上集成的晶体管数激增到200万只以上。