第1章13微电子技术简介
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数字集成电路 模拟集成电路
按晶体管结构、电路和工艺分：
双极型（Bipolar）电路 金属氧化物半导体(MOS)电路 ······
集成电路规模
小规模集成电 路（SSI）
中规模集成电 路（MSI）
大规模集成电 路（LSI）
超大规模集成 电路（VLSI）
按集成度(芯片中包含的元器件数目) 极大规模集成
分：
•(1950’s)
• 微电子技术是以集成电路为核心的电子技术， 它是在电子元器件小型化、微型化的过程中发 展起来的。
第1章13微电子技术简介
什么是集成电路？
集成电路 (Integrated Circuit，简称IC)： •小规模集成电路 以半导体单晶片作为基片,采用平面工艺，将晶
体管、电阻、电容等元器件及其连线所构成的
第1章13微电子技术简介
第1章13微电子技术简介
(3)集成电路的发展趋势
集成电路的工作速度主要取决于晶体管 的尺寸。晶体管的尺寸越小，其极限工作 频率越高，门电路的开关速度就越快，相 同面积的晶片可容纳的晶体管数目就越多。 所以从集成电路问世以来，人们就一直 在缩小晶体管、电阻、电容、连接线的尺 寸上下功夫。
无电源）和免接触问题
•接触式ICBiblioteka Baidu的结构
操作方便，快捷，采用全密封胶固化，防水、防污，
使用寿命长
用于读写信息较简单的场合，如身份验证等
•非接触式IC卡
第1章13微电子技术简介
C
在下列有关微电子技术与集成电路的叙述中，
错误的是
。
A.微电子技术是以集成电路为核心
B.集成度是指单个集成电路所含电子元件的数目
电路制作在基片上所构成的一个微型化的电路
或系统
集成电路的优点： 体积小、重量轻 功耗小、成本低
•现代集成电路的半导体材 料主要是硅也可以是化合物 半导体如砷化镓等
速度快、可靠性高
•超大规模集成电路
第1章13微电子技术简介
集成电路的分类
按用途分：
通用集成电路 专用集成电路（ASIC）
按电路的功能分：
面积(mm2) 连线层数 晶圆直径(英寸)
1999
0.18 23.8 1.2 340
6 12
2001
0.13 47.6 1.6 340
7 12
2004
0.09 135 2.0 390
8 14
2008
0.045 539 2.655 468
9 16
2014
0.014 3500
10 901 10 18
第1章13微电子技术简介
•200 0
•10
000 •1 •200100 0
酷睿2双核 （2006） 291～410M晶体管
酷睿2四核 （2007） 820M 晶体管
第1章13微电子技术简介
集成电路技术的发展趋势
• 减小蚀刻尺寸，缩小晶体管、电阻、电容和连线的尺寸 • 增大硅晶圆的面积：使每块晶圆能生产更多的芯片
工艺(μm) 晶体管(M) 时钟频率(GHz)
•100x106
•Pentium III
•Pentium 4
•10x106
•808 6
•802 86
•803 86
•804 86
•Pentium II •Pentiu m
•106
•100 000
•808 •800 0 •4080
4
•197 •197
0
5
•198 0
•198 5
•199 0
•199 5
CPU 卡 （ 智 能 卡 ） ： 封 装 的 集 成 电 路 为 中 央 处 理 器 （ CPU ） 和 存 储 器 ， 还 配 有 芯 片 操 作 系 统 (Chip Operating System)，处理能力强，保密性更好，常用 作证件和信用卡使用。手机中使用的SIM卡就是一种 特殊的CPU卡。
C.Moore定律指出，单个集成电路的集成度平均每半年 翻一番
D．IC卡是“集成电路卡”的简称
第1章13微电子技术简介
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/11/25
第1章13微电子技术简介
第1章13微电子技术简介
IC卡的类型(按使用方式分类)
接触式IC卡(如电话IC卡)
表面有方型镀金接口，共8个或6个镀金触点。使用时
必须将IC卡插入读卡机，通过金属触点传输数据。
用于信息量大、读写操作比较复杂的场合,但易磨损、 怕脏、寿命短
• 接 触 式 IC 卡
非接触式IC卡(射频卡、感应卡)
采用电磁感应方式无线传输数据，解决了无源（卡中
(4) IC卡简介
•几乎每个人每天都与IC卡打交道，例如 我们的身份证、手机SIM卡、交通卡、饭 卡等等，什么是IC卡？它有哪些类型和 用途？工作原理大致是怎样的？下面是简 单介绍。
第1章13微电子技术简介
什么是 IC卡？ IC卡(chip card、smart card)，又称为集成电路
卡，它是把集成电路芯片密封在塑料卡基片内， 使其成为能存储信息、处理和传递数据的载体 特点：
第1章13微电子技术简介
2020/11/25
第1章13微电子技术简介
(1)微电子技术与集成电路
微电子技术是信息技术领域中的关 键技术，是发展电子信息产业和各项 高技术的基础
微电子技术的核心是集成电路技术
第1章13微电子技术简介
•电子管 •(1904)
电子电路中元器件的发展演变 •晶体管 •中/小规模•大规模/超大规模 •(1948) •集成电路•集成电路(1970’s)
存储信息量大 保密性能强 可以防止伪造和窃用 抗干扰能力强 可靠性高
应用举例：电子证件、电子钱包
第1章13微电子技术简介
IC卡的类型(按芯片分类)
存储器卡：封装的集成电路为存储器，信息可长期保存， 也可通过读卡器改写。结构简单，使用方便。用于安 全性要求不高的场合，如电话卡、水电费卡、公交卡、 医疗卡等 （带加密逻辑的存储器卡增加了加密电 路）
电路（ULSI）
元器件数目 ＜100
100~3000
3000~10万 10万~几十
亿 ＞100万
第1章13微电子技术简介
•几个缩写的含义
专用集成电路（ASIC） 电路circuit[ 'sə:kit ] Application Specific Intergrated Circuits 小规模集成电路（SSI） Small Scale Integration circuits [ 'sə:kit ] 中规模集成电路（MSI）Medium 大规模集成电路（LSI）Large 超大规模集成电路（VLSI）Very Large 极大规模集成电路（ULSI）Ultra Large
第1章13微电子技术简介
IC集成度提高的规律
Moore 定 律 ： 单 块 集 成 电 路 的 集 成 度 平 均 每 18~24个月翻一番 (Gordon E.Moore,1965年)
•例：Intel微处理器集成度的发展
•晶体管数
•CORE 2 Quad•1000x10 6
•CORE 2 Duo
按晶体管结构、电路和工艺分：
双极型（Bipolar）电路 金属氧化物半导体(MOS)电路 ······
集成电路规模
小规模集成电 路（SSI）
中规模集成电 路（MSI）
大规模集成电 路（LSI）
超大规模集成 电路（VLSI）
按集成度(芯片中包含的元器件数目) 极大规模集成
分：
•(1950’s)
• 微电子技术是以集成电路为核心的电子技术， 它是在电子元器件小型化、微型化的过程中发 展起来的。
第1章13微电子技术简介
什么是集成电路？
集成电路 (Integrated Circuit，简称IC)： •小规模集成电路 以半导体单晶片作为基片,采用平面工艺，将晶
体管、电阻、电容等元器件及其连线所构成的
第1章13微电子技术简介
第1章13微电子技术简介
(3)集成电路的发展趋势
集成电路的工作速度主要取决于晶体管 的尺寸。晶体管的尺寸越小，其极限工作 频率越高，门电路的开关速度就越快，相 同面积的晶片可容纳的晶体管数目就越多。 所以从集成电路问世以来，人们就一直 在缩小晶体管、电阻、电容、连接线的尺 寸上下功夫。
无电源）和免接触问题
•接触式ICBiblioteka Baidu的结构
操作方便，快捷，采用全密封胶固化，防水、防污，
使用寿命长
用于读写信息较简单的场合，如身份验证等
•非接触式IC卡
第1章13微电子技术简介
C
在下列有关微电子技术与集成电路的叙述中，
错误的是
。
A.微电子技术是以集成电路为核心
B.集成度是指单个集成电路所含电子元件的数目
电路制作在基片上所构成的一个微型化的电路
或系统
集成电路的优点： 体积小、重量轻 功耗小、成本低
•现代集成电路的半导体材 料主要是硅也可以是化合物 半导体如砷化镓等
速度快、可靠性高
•超大规模集成电路
第1章13微电子技术简介
集成电路的分类
按用途分：
通用集成电路 专用集成电路（ASIC）
按电路的功能分：
面积(mm2) 连线层数 晶圆直径(英寸)
1999
0.18 23.8 1.2 340
6 12
2001
0.13 47.6 1.6 340
7 12
2004
0.09 135 2.0 390
8 14
2008
0.045 539 2.655 468
9 16
2014
0.014 3500
10 901 10 18
第1章13微电子技术简介
•200 0
•10
000 •1 •200100 0
酷睿2双核 （2006） 291～410M晶体管
酷睿2四核 （2007） 820M 晶体管
第1章13微电子技术简介
集成电路技术的发展趋势
• 减小蚀刻尺寸，缩小晶体管、电阻、电容和连线的尺寸 • 增大硅晶圆的面积：使每块晶圆能生产更多的芯片
工艺(μm) 晶体管(M) 时钟频率(GHz)
•100x106
•Pentium III
•Pentium 4
•10x106
•808 6
•802 86
•803 86
•804 86
•Pentium II •Pentiu m
•106
•100 000
•808 •800 0 •4080
4
•197 •197
0
5
•198 0
•198 5
•199 0
•199 5
CPU 卡 （ 智 能 卡 ） ： 封 装 的 集 成 电 路 为 中 央 处 理 器 （ CPU ） 和 存 储 器 ， 还 配 有 芯 片 操 作 系 统 (Chip Operating System)，处理能力强，保密性更好，常用 作证件和信用卡使用。手机中使用的SIM卡就是一种 特殊的CPU卡。
C.Moore定律指出，单个集成电路的集成度平均每半年 翻一番
D．IC卡是“集成电路卡”的简称
第1章13微电子技术简介
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/11/25
第1章13微电子技术简介
第1章13微电子技术简介
IC卡的类型(按使用方式分类)
接触式IC卡(如电话IC卡)
表面有方型镀金接口，共8个或6个镀金触点。使用时
必须将IC卡插入读卡机，通过金属触点传输数据。
用于信息量大、读写操作比较复杂的场合,但易磨损、 怕脏、寿命短
• 接 触 式 IC 卡
非接触式IC卡(射频卡、感应卡)
采用电磁感应方式无线传输数据，解决了无源（卡中
(4) IC卡简介
•几乎每个人每天都与IC卡打交道，例如 我们的身份证、手机SIM卡、交通卡、饭 卡等等，什么是IC卡？它有哪些类型和 用途？工作原理大致是怎样的？下面是简 单介绍。
第1章13微电子技术简介
什么是 IC卡？ IC卡(chip card、smart card)，又称为集成电路
卡，它是把集成电路芯片密封在塑料卡基片内， 使其成为能存储信息、处理和传递数据的载体 特点：
第1章13微电子技术简介
2020/11/25
第1章13微电子技术简介
(1)微电子技术与集成电路
微电子技术是信息技术领域中的关 键技术，是发展电子信息产业和各项 高技术的基础
微电子技术的核心是集成电路技术
第1章13微电子技术简介
•电子管 •(1904)
电子电路中元器件的发展演变 •晶体管 •中/小规模•大规模/超大规模 •(1948) •集成电路•集成电路(1970’s)
存储信息量大 保密性能强 可以防止伪造和窃用 抗干扰能力强 可靠性高
应用举例：电子证件、电子钱包
第1章13微电子技术简介
IC卡的类型(按芯片分类)
存储器卡：封装的集成电路为存储器，信息可长期保存， 也可通过读卡器改写。结构简单，使用方便。用于安 全性要求不高的场合，如电话卡、水电费卡、公交卡、 医疗卡等 （带加密逻辑的存储器卡增加了加密电 路）
电路（ULSI）
元器件数目 ＜100
100~3000
3000~10万 10万~几十
亿 ＞100万
第1章13微电子技术简介
•几个缩写的含义
专用集成电路（ASIC） 电路circuit[ 'sə:kit ] Application Specific Intergrated Circuits 小规模集成电路（SSI） Small Scale Integration circuits [ 'sə:kit ] 中规模集成电路（MSI）Medium 大规模集成电路（LSI）Large 超大规模集成电路（VLSI）Very Large 极大规模集成电路（ULSI）Ultra Large
第1章13微电子技术简介
IC集成度提高的规律
Moore 定 律 ： 单 块 集 成 电 路 的 集 成 度 平 均 每 18~24个月翻一番 (Gordon E.Moore,1965年)
•例：Intel微处理器集成度的发展
•晶体管数
•CORE 2 Quad•1000x10 6
•CORE 2 Duo