安全管理编号：LX-FS-A23398 使用集成电路的基本知识
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使用集成电路的基本知识
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1．集成电路型号的识别
要全面了解一块集成电路的用途、功能、电特性，那必须知道该块集成电路的型号及其产地。电视、音响、录像用集成电路与其它集成电路一样，其正面印有型号或标记，从而根据型号的前缀或标志就能初步知道它是那个生产厂或公司的集成电路，根据其数字就能知道属哪一类的电路功能。例如
AN5620，前缀AN说明是松下公司双极型集成电路，数字“5620”前二位区分电路主要功能，“56”说明是电视机用集成电路，而70～76属音响
方面的用途，30～39属录像机用电路。详细情况请参阅部分生产厂集成电路型号的命名，但要说明，在实际应用中常会出现A4100，到底属于日立公司的HA、三洋公司的LA、日本东洋电具公司的BA、东芝公司的TA、南朝鲜三星公司的KA、索尼公司的CXA、欧洲联盟、飞利浦、莫托若拉等国的TAA、TCA、TDA的哪一产品？一般来说，把前缀代表生产厂的英文字母省略掉的集成路，通常会把自己生产厂或公司的名称或商标打印上去，如打上SONY，说明该集成电路型号是CXA1034，如果打上SANYO，说明是日本三洋公司的LA4100，C1350C 一般印有NEC，说明该集成电路是日本电气公司生产的uPC1350C集成电路。
有的集成电路型号前缀连一个字母都没有，例如
东芝公司生产的KT－4056型存储记忆选台自动倒放微型收放机，其内部集成电路采用小型扁平封装，其中二块集成电路正面主要标记印有2066、JRC，2067、JRC，显然2066、2067是型号的简称。要知道该型号的前缀或产地就必需找该块集成电路上的其它标记，那么JRC是查找的主要线索，经查证是新日本无线电公司制造的型号为NJM2066和NJM2067集成电路，JRC是新日本无线电公司英文缩写的简称，其原文是NewJapanRadioCoLtd，它把New省略后写成JRC。（生产厂的商标的公司缩写请请参阅有关内容）。但要注意的是，有的电源图或书刊中标明的集成电路型号也有错误，如常把uPC1018C误印刷为UPC1018C或MPC1018C等（在本站的资料中，“μ”用“u”代用），在使用与查阅时应注意。
2．使用前对集成电路要进行一次全面了解
使用集成电路前，要对该集成电路的功能，内部结构、电特性、外形封装以及与该集成电路相连接的电路作全面分析和理解，使用时各项电性能参数不得超出该集成电路所允许的最大使用范围。
3．安装集成电路时要注意方向
在印刷线路板上安装集成电路时，要注意方向不要搞错，否则，通电时集成电路很可能被烧毁。一般规律是：集成电路引脚朝上，以缺口或打有一个点“。”或竖线条为准，则按逆时针方向排列。如果单列直手插式集成电路，则以正面（印有型号商标的一
面）朝自己，引脚朝下，引脚编号顺序一般从左到右排列。除了以上常规的引脚方向排列外，也有一些引脚方向排列较为特殊，应引起注意，这些大多属于单列直插式封装结构，它的引脚方向排列刚好与上面说的相反,后缀为“R”，如M5115和M5115RP、HA1339A和A1339AR、HA1366W和HA1366AR 等，即印有型号或商标的一面朝自己时，引脚朝下，后缀为“R”的引脚排列方向是自右向左，这主要是一些双声道音频功率放大电路，在连接BTL功放电路时，印刷板的排列对称方便，而特制设计的。
还有双列14脚附散热片封装，单声道音频功率放大电路AN7114与AN7115，它与LA4100、LA4102封装形式基本相同，所不同的是AN7114的散热片安装在引脚第7、8脚的一边，而LA4100
的散热片是安装在引脚的第1、14脚一边，其内部电路和参数等均相同，如果前者的第1～7脚对应于LA4100第8～14脚，而AN7114的第8～14脚对应于LA4100第1～7脚正好相差180°散热片互为180°安装代换时，则两者引脚可兼容。
4．有些空脚不应擅自接地
内部等效电路和应用电路中有的引出脚没有标明，遇到空的引出脚时，不应擅自接地，这些引出脚为更替或备用脚，有时也作为内部连接。数字电路所有不用的输人端，均应根据实际情况接上适当的逻辑电平（Vdd或Vss），不得悬空，否则电路的工作状态将不确定，并且会增加电路的功耗。对于触发器（CMOS电路）还应考虑控制端的直流偏置问题，
一般可在控制端与Vdd或Vss（视具体情况而定）之间接一只100KΩ的电阻，触发信号则接到管脚上。这样才能保证在常态下电路状态是唯一的，一旦触发信号（脉冲）来到，触发器便能正常翻转。
5．注意引脚能承受的应力与引脚间的绝缘
集成电路的引脚不要加上太大的应力，在拆卸集成电路时要小心，以防折断。对于耐高压集成电路，电源Vcc与地线以及其它输入线之间要留有足够的空隙。
6．对功率集成电路需要注意以下几点
（1）在未装散热板前，不能随意通电。
（2）在未确定功率集成电路的散热片应该接地前，不要将地线焊到散热片上。
（3）散热片的安装要平，紧固转矩一般为4～6Kg·cm，散热板面积要足够大。
（4）散热片与集成电路之间不要夹进灰尘、碎屑等东西，中间最好使用硅脂，用以降低热阻，散热板安装好后，需要接地的散热板用引线焊到印刷线路板的接地端上。
7．集成电路引脚加电时要同步
集成块各引脚施加的电压要同步，原则上集成块
的Vcc与地之间要最加上电压。CMOS电路尚末接通电源时，决不可以将输人信号加到CMOS电路的输人端。如果信号源和CMOS电路各用一套电源，则应先接通CMOS电源，再接通信号源的电源；关机时，应先切断信号源电源，再关掉CMOS电源。
8．集成电路不允许大电流冲击
大电流冲击最容易导致集成电路损坏，所以，正常使用和测试时的电源应附加电流限制电路。
9．要注意供电电源的稳定性
要确认供电电源和集成电路测量仪器在电源通断切换时，如果产生异常的脉冲波，则要在电路中增设
了解一下集成电路的基础知识要点 将许多电阻、二极管和三极管等元器件以电路的形式制作半导体硅片上，然后接出引脚并封装起来，就构成了集成电路。集成电路简称为 集成块，下图 (a)所示的LM380就是一种常见的音频放大集成电路， 其内部电路如图（b）所示。 图 (a) 图（b） 对于大多数人来说，不用了解内部电路具体结构，只需知道集成电路 的用途和各引脚的功能。 单独集成电路是无法工作的，需要给它加接相应的外围元件并提供电 源才能工作。下图中的集成电路LM380提供了电源并加接了外围元件，它就可以对6脚输入的音频信号进行放大，然后从8脚输出放大的音 频信号，再送入扬声器使之发声。 有些时候，我们会把集成电路和芯片混为一谈，比如在大家平常讨论 话题中，集成电路设计和芯片设计说的是一个意思，芯片行业、集成 电路行业、IC行业往往也是一个意思。实际上，这两个词有联系，也 有区别。集成电路实体往往要以芯片的形式存在，因为狭义的集成电路，是强调电路本身，比如简单到只有五个元件连接在一起形成的相 移振荡器，当它还在图纸上呈现的时候，我们也可以叫它集成电路， 当我们要拿这个小集成电路来应用的时候，那它必须以独立的一块实物，或者嵌入到更大的集成电路中，依托芯片来发挥他的作用；集成 电路更着重电路的设计和布局布线，芯片更强调电路的集成、生产和 封装。而广义的集成电路，当涉及到行业（区别于其他行业）时，也 可以包含芯片相关的各种含义。 芯片也有它独特的地方，广义上，只要是使用微细加工手段制造出来 的半导体片子，都可以叫做芯片，里面并不一定有电路。比如半导体 光源芯片；比如机械芯片，如MEMS陀螺仪；或者生物芯片如DNA芯片。
集成电路IC常识 中国半导体器件型号命名方法 第一部分：用数字表示半导体器件有效电极数目。 第二部分：用汉语拼音字母表示半导体器件的材料和极性 第三部分：用汉语拼音字母表示半导体器件的内型。 第四部分：用数字表示序号 第五部分：用汉语拼音字母表示规格号 日本半导体分立器件型号命名方法 第一部分：用数字表示器件有效电极数目或类型。 第二部分：日本电子工业协会JEIA注册标志。 第三部分：用字母表示器件使用材料极性和类型。 第四部分：用数字表示在日本电子工业协会JEIA登记的顺序号。 第五部分：用字母表示同一型号的改进型产品标志。 集成电路(IC)型号命名方法/规则/标准 原部标规定的命名方法X XXXXX 电路类型电路系列和电路规格符号电路封装T：TTL；品种序号码（拼音字母）A：陶瓷扁平； H：HTTL；（三位数字） B ：塑料扁平； E：ECL； C：陶瓷双列直插； I：I-L； D：塑料双列直插； P：PMOS； Y：金属圆壳； N：NMOS； F：金属菱形； F：线性放大器； W：集成稳压器； J：接口电路。 原国标规定的命名方法CXXXXX中国制造器件类型器件系列和工作温度范围器件封装符号 T：TTL；品种代号C：（0-70）℃；W：陶瓷扁平； H：HTTL；（器件序号）E ：（-40~85）℃；B：塑料扁平； E：ECL； R：（-55~85）℃；F：全密封扁平； C：CMOS； M：（-55~125）℃；D：陶瓷双列直插； F：线性放大器； P：塑料双列直插； D：音响、电视电路； J：黑瓷双理直插； W：稳压器； K：金属菱形； J：接口电路； T：金属圆壳； B：非线性电路； M：存储器； U：微机电路；其中，TTL中标准系列为CT1000系列；H 系列为CT2000系列；S系列为CT3000系列；LS系列为CT4000系列； 原部标规定的命名方法CX XXXX中国国标产品器件类型用阿拉伯数字和工作温度范围封装 T：TTL电路；字母表示器件系C：（0~70）℃F：多层陶瓷扁平； H：HTTL电路；列品种G：（-25~70）℃B：塑料扁平； E：ECL电路；其中TTL分为：L：（-25~85）℃H：黑瓷扁平； C：CMOS电路；54/74XXX；E：（-40~85）℃D：多层陶瓷双列直插； M：存储器；54/74HXXX；R：（-55~85）℃J：黑瓷双列直插； U：微型机电路；54/74LXXX；M：（-55~125）℃P：塑料双列直插； F：线性放大器；54/74SXXX； S：塑料单列直插； W：稳压器；54/74LSXXX； T：金属圆壳； D：音响、电视电路；54/74ASXXX； K：金属菱形； B：非线性电路；54/74ALSXXX； C：陶瓷芯片载体； J：接口电路；54/FXXX。 E：塑料芯片载体； AD：A/D转换器；CMOS分为： G：网格针栅阵列； DA：D/A转换器；4000系列；本手册中采用了： SC：通信专用电路；54/74HCXXX； SOIC：小引线封装（泛指）； SS：敏感电路；54/74HCTXXX； PCC：塑料芯片载体封装；SW：钟表电路； LCC：陶瓷芯片载体封装； SJ：机电仪电路； W：陶瓷扁平。SF：复印机电路； 一。如何鉴别IC原装、散新 在研发或学习过程中，经常需要买少量的片子，代理的质量虽然好，但是数量
文件编号：GD/FS-8265 （安全管理范本系列） 使用集成电路的基本知识 详细版 In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________
使用集成电路的基本知识详细版 提示语：本安全管理文件适合使用于平时合理组织的生产过程中，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到实现简化管理过程，提高管理效率，实现预期的生产目标。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 1．集成电路型号的识别 要全面了解一块集成电路的用途、功能、电特性，那必须知道该块集成电路的型号及其产地。电视、音响、录像用集成电路与其它集成电路一样，其正面印有型号或标记，从而根据型号的前缀或标志就能初步知道它是那个生产厂或公司的集成电路，根据其数字就能知道属哪一类的电路功能。例如 AN5620，前缀AN说明是松下公司双极型集成电路，数字“5620”前二位区分电路主要功能，“56”说明是电视机用集成电路，而70～76属音响方面的用途，30～39属录像机用电路。详细情况请
参阅部分生产厂集成电路型号的命名，但要说明，在实际应用中常会出现A4100，到底属于日立公司的HA、三洋公司的LA、日本东洋电具公司的BA、东芝公司的TA、南朝鲜三星公司的KA、索尼公司的CXA、欧洲联盟、飞利浦、莫托若拉等国的TAA、TCA、TDA的哪一产品？一般来说，把前缀代表生产厂的英文字母省略掉的集成路，通常会把自己生产厂或公司的名称或商标打印上去，如打上SONY，说明该集成电路型号是CXA1034，如果打上SANYO，说明是日本三洋公司的LA4100，C1350C 一般印有NEC，说明该集成电路是日本电气公司生产的uPC1350C集成电路。 有的集成电路型号前缀连一个字母都没有，例如东芝公司生产的KT－4056型存储记忆选台自动倒放
一、填空 1.ls (填写参数)命令用于显示隐藏文件。（-a） 2.进入当前目录的父目录的命令为 (%cd ..) 3.查看当前工作目录的命令为：（%pwd） 4.目录/home//uuu已建立，当前工作目录为/home/，采用绝对路径进入/home//uuu 的命令为：（%cd /home//uuu） 5.假设对letter文件有操作权限，命令%chmod a+rw letter会产生什么结果：（对 所有的用户增加读写权限。） 6.显示当前时间的命令为：（%date） 7.打开系统管理窗口的命令为：（%admintool） 8.与IP地址为166.111.4.80的主机建立FTP连接的命令为：（%ftp 166.111.4.80 or %ftp %open 166.111.4.80） 9.建立FTP连接后，接收单个文件的命令为：（%get） 10.建立FTP连接后，发送多个文件的命令为：（%mput） 11.有一种称为0.13um 2P5M CMOS单井工艺, 它的特征线宽为______，互连层共有 _____层，其电路类型为_______。0.13um 7 CMOS 12.请根据实际的制造过程排列如下各选项的顺序： a.生成多晶硅 b.确定井的位置和大小 c.定义扩散区，生成源漏区 d.确定有源区的位置和大小 e.确定过孔位置 正确的顺序为：___ _________________。bdace 13.集成电路中的电阻主要有__________, ____________, _____________三种。井电 阻，扩散电阻，多晶电阻 14.为方便版图绘制，通常将Contact独立做成一个单元，并以实例的方式调用。若该 Contact单元称为P型Contact，由4个层次构成，则该四个层次分别为：_________，_________, _________, ___________. active, P+ diffusion, contact, metal. 15.CMOS工艺中，之所以要将衬底或井接到电源或地上，是因为 ___________________________________。报证PN结反偏，使MOS器件能够正常工 作。 16.版图验证主要包括三方面：________，__________，__________; 完成该功能的 Cadence工具主要有（列举出两个）：_________，_________。DRC, LVS, ERC, Diva, Dracula 17.造成版图不匹配的因数主要来自两个方面：一是制造工艺引起的，另一个是 __________;后者又可以进一步细分为两个方面：_______________， _____________。片上环境波动，温度波动，电压波动。 18.DRC包括几种常见的类型，如最大面积（Maximum Dimension），最小延伸（Minimum Extension），此外还有_________，_________，_________。最小间距，最小宽度，最小包围（Minimum Enclosure）。 19.减少天线效应的三种方法有：____________，____________，__________。插入二 极管，插入缓冲器，Jumper (或者，通过不同的金属层绕线)。 20.由于EDA工具的不统一，出现了各种不同的文件格式，如LEF, DEF等，业界公认 的Tape out的文件格式为 _______，它不可以通过文本编辑器查看，因为它是
>>技术支持 - 集成电路基本概念入门 我们通常所说的“芯片”是指集成电路,它是微电子技术的主要产品.所谓微电子是相对"强电"、"弱电"等概念而言,指它处理的电子信号极其微小.它是现代信息技术的基础,我们通常所接触的电子产品,包括通讯、电脑、智能化系统、自动控制、空间技术、电台、电视等等都是在微电子技术的基础上发展起来的。 我国的信息通讯、电子终端设备产品这些年来有长足发展,但以加工装配、组装工艺、应用工程见长,产品的核心技术自主开发的较少,这里所说的"核心技术"主要就是微电子技术.就好像我们盖房子的水平已经 不错了,但是,盖房子所用的砖瓦还不能生产.要命的是,"砖瓦"还很贵.一般来说,"芯片"成本最能影响整机的成本。 微电子技术涉及的行业很多,包括化工、光电技术、半导体材料、精密设备制造、软件等,其中又以集成电路技术为核心,包括集成电路的设计、制造。 集成电路(IC)基本概念 1、晶圆:多指单晶硅圆片,由普通硅沙拉制提炼而成,是最常用的半导体材料,按其直径分为4英寸、5英寸、6英寸、8英寸等规格,近来发展出12英寸甚至更大规格.晶圆越大,同一圆片上可生产的IC就多,可降低成本;但要求材料技术和生产技术更高。 2、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。 3、光刻:IC生产的主要工艺手段,指用光技术在晶圆上刻蚀电路。 4、线宽:4微米/1微米/0.6微未/0.35微米/035微米等,是指IC生产工艺可达到的最小导线宽度,是IC工艺先进水平的主要指标.线宽越小,集成度就高,在同一面积上就集成更多电路单元。 5、封装:指把硅片上的电路管脚,用导线接引到外部接头处,以便与其它器件连接。 6、逻辑电路:以二进制为原理的数字电路。 7、存储器:专门用于保存数据信息的IC。
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 使用集成电路的基本知识 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-1587-33 使用集成电路的基本知识 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1．集成电路型号的识别 要全面了解一块集成电路的用途、功能、电特性，那必须知道该块集成电路的型号及其产地。电视、音响、录像用集成电路与其它集成电路一样，其正面印有型号或标记，从而根据型号的前缀或标志就能初步知道它是那个生产厂或公司的集成电路，根据其数字就能知道属哪一类的电路功能。例如AN5620，前缀AN 说明是松下公司双极型集成电路，数字“5620”前二位区分电路主要功能，“56”说明是电视机用集成电路，而70～76属音响方面的用途，30～39属录像机用电路。详细情况请参阅部分生产厂集成电路型号的命名，但要说明，在实际应用中常会出现A4100，到底属于日立公司的HA、三洋公司的LA、日本东洋电具公司的
当GS V 恒定时，g m 与DS V 之间的关系 当DS V 恒定时，g m 、DS I 与GS V 之间的关系 通过对比可以发现，DS V 恒定时的弱反型区、强反型区、速度饱和区分别对应于当GS V 恒定时的亚阈值区、饱和区、线性区（三极管区）。 跨导g m 在线性区（三极管区）与DS V 成正比，饱和区与GS TH V V -成正比 DS g GS TH V V - 饱和区的跨导
NMOS 1、截止区条件：GS TH V V < 2、三极管区（线性区）条件：TH GD V V < 电压电流特性：()21 2DS n GS TH DS DS W I Cox V V V V L μ?????=-?- 3、饱和区条件：TH GD V V > 电压电流特性：()2 1 (1)2DS n GS TH DS W I Cox V V V L μλ= -+ 4、跨导: 就是小信号分析中的电流增益，D GS dI gm dV = () n GS TH W gm Cox V V L μ=- gm =2DS GS TH I gm V V = - 5、输出电阻就是小信号分析中的r0：10DS r I λ≈ PMOS 1、截止区GS THp V V > 2、三极管区（线性区）条件：THP DG V V < 电压电流特性：()21 2DS p GS TH DS DS W I Cox V V V V L μ?????=-? - 3、饱和区条件：THP DG V V > 电压电流特性：()2 1 (1)2DS p GS TH DS W I Cox V V V L μλ= -- 4、跨导和输出电阻与NMOS 管一样
Digital IC：数字集成电路是将元器件和连线集成于同一半导体芯片上而制成的数字逻辑电路或系统 第一章引论 1、数字IC芯片制造步骤 设计：前端设计（行为设计、体系结构设计、结构设计）、后端设计（逻辑设计、电路设计、版图设计） 制版：根据版图制作加工用的光刻版 制造：划片：将圆片切割成一个一个的管芯（划片槽） 封装：用金丝把管芯的压焊块（pad）与管壳的引脚相连 测试：测试芯片的工作情况 2、数字IC的设计方法 分层设计思想：每个层次都由下一个层次的若干个模块组成，自顶向下每个层次、每个模块分别进行建模与验证 SoC设计方法：IP模块（硬核（Hardcore)、软核（Softcore)、固核（Firmcore））与设计复用Foundry（代工）、Fabless（芯片设计）、Chipless（IP设计）“三足鼎立”——SoC发展的模式 3、数字IC的质量评价标准（重点：成本、延时、功耗，还有能量啦可靠性啦驱动能力啦之类的） NRE (Non-Recurrent Engineering) 成本 设计时间和投入，掩膜生产，样品生产 一次性成本 Recurrent 成本 工艺制造（silicon processing），封装（packaging），测试（test） 正比于产量 一阶RC网路传播延时：正比于此电路下拉电阻和负载电容所形成的时间常数 功耗：emmmm自己算 4、EDA设计流程 IP设计系统设计（SystemC）模块设计（verilog） 综合 版图设计(.ICC) 电路级设计（.v 基本不可读）综合过程中用到的文件类型(都是synopsys)： 可以相互转化 .db（不可读）.lib（可读） 加了功耗信息
电路常识性概念--你还记得多少？ 一．TTL TTL集成电路的主要型式为晶体管－晶体管逻辑门，TTL大部分都采用5V电源。 1.输出高电平Uoh和输出低电平Uol Uoh≥2.4V,Uol≤0.4V 2.输入高电平和输入低电平 Uih≥2.0V，Uil≤0.8V 二．CMOS CMOS电路是电压控制器件，输入电阻极大，对于干扰信号十分敏感，因此不用的输入端不应开路，接到地或者电源上。CMOS电路的优点是噪声容限较宽，静态功耗很小。 1.输出高电平Uoh和输出低电平Uol Uoh≈VCC，Uol≈GND 2.输入高电平Uoh和输入低电平Uol Uih≥0.7VCC,Uil≤0.2VCC（VCC为电源电压，GND为地） 从上面可以看出: 在同样5V电源电压情况下，COMS电路可以直接驱动TTL，因为CMOS的输出高电平大于2.0V,输出低电平小于0.8V；而TTL电路则不能直接驱动CMOS电路，TTL的输出高电平为大于2.4V，如果落在2.4V～3.5V之间，则CMOS 电路就不能检测到高电平，低电平小于0.4V满足要求，所以在TTL电路驱动COMS电路时需要加上拉电阻。如果出现不同电压电源的情况，也可以通过上面的方法进行判断。 如果电路中出现3.3V的COMS电路去驱动5VCMOS电路的情况，如3.3V单片机去驱动74HC,这种情况有以下几种方法解决，最简单的就是直接将74HC换成74HCT（74系列的输入输出在下面有介绍）的芯片，因为3.3VCMOS 可以直接驱动5V的TTL电路；或者加电压转换芯片；还有就是把单片机的I/O口设为开漏，然后加上拉电阻到5V，这种情况下得根据实际情况调整电阻的大小，以保证信号的上升沿时间。 三．74系列简介 74系列可以说是我们平时接触的最多的芯片，74系列中分为很多种，而我们平时用得最多的应该是以下几种：74LS，74HC，74HCT这三种，这三种系列在电平方面的区别如下： TTL和CMOS电平 1、TTL电平(什么是TTL电平)： 输出高电平>2.4V,输出低电平<0.4V。在室温下，一般输出高电平是3.5V，输出低电平是0.2V。最小输入高电平和低电平：输入高电平>=2.0V，输入低电平<=0.8V，噪声容限是0.4V。 2、CMOS电平： 1逻辑电平电压接近于电源电压，0逻辑电平接近于0V。而且具有很宽的噪声容限。 3、电平转换电路： 因为TTL和COMS的高低电平的值不一样（ttl5v<＝＝>cmos3.3v），所以互相连接时需要电平的转换：就是用两个电阻对电平分压，没有什么高深的东西。 4、OC门，即集电极开路门电路，OD门，即漏极开路门电路，必须外界上拉电阻和电源才能将开关电平作为高低电平用。否则它一般只作为开关大电压和大电流负载，所以又叫做驱动门电路。 5、TTL和COMS电路比较： 1）TTL电路是电流控制器件，而CMOS电路是电压控制器件。 2）TTL电路的速度快，传输延迟时间短(5-10ns)，但是功耗大。COMS电路的速度慢，传输延迟时间长(25-50ns),但功耗低。COMS电路本身的功耗与输入信号的脉冲频率有关，频率越高，芯片集越热，这是正常现象。 3）COMS电路的锁定效应： COMS电路由于输入太大的电流，内部的电流急剧增大，除非切断电源，电流一直在增大。这种效应就是锁定效应。当产生锁定效应时，COMS的内部电流能达到40mA以上，很容易烧毁芯片。
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。
尺寸缩小有其物理限制 不过，制程并不能无限制的缩小，当我们将晶体管缩小到20 奈米左右时，就会遇到量子物理中的问题，让晶体管有漏电的现象，抵销缩小L 时获得的效益。作为改善方式，就是导入FinFET(Tri-Gate)这个概念，如右上图。在Intel 以前所做的解释中，可以知道藉由导入这个技术，能减少因物理现象所导致的漏电现象。 更重要的是，藉由这个方法可以增加Gate 端和下层的接触面积。在传统的做法中(左上图)，接触面只有一个平面，但是采用FinFET(Tri-Gate)这个技术后，接触面将变成立体，可以轻易的增加接触面积，这样就可以在保持一样的接触面积下让Source-Drain 端变得更小，对缩小尺寸有相当大的帮助。 最后，则是为什么会有人说各大厂进入10 奈米制程将面临相当严峻的挑战，主因是1 颗原子的大小大约为0.1 奈米，在10 奈米的情况下，一条线只有不到100 颗原子，在制作上相当困难，而且只要有一个原子的缺陷，像是在制作过程中有原子掉出或是有杂质，就会产生不知名的现象，影响产品的良率。 如果无法想象这个难度，可以做个小实验。在桌上用100 个小珠子排成一个10×10 的正方形，并且剪裁一张纸盖在珠子上，接着用小刷子把旁边的的珠子刷掉，最
后使他形成一个10×5 的长方形。这样就可以知道各大厂所面临到的困境，以及达成这个目标究竟是多么艰巨。 随着三星以及台积电在近期将完成14 奈米、16 奈米FinFET 的量产，两者都想争夺Apple 下一代的iPhone 芯片代工，我们将看到相当精彩的商业竞争，同时也将获得更加省电、轻薄的手机，要感谢摩尔定律所带来的好处呢。 在前面已经介绍过芯片制造的过程就如同用乐高盖房子一样，先有晶圆作为地基，再层层往上迭的芯片制造流程后，就可产出必要的IC 芯片。然而，没有设计图，拥有再强制造能力都没有用，因此，建筑师的角色相当重要。但是IC 设计中的建筑师究竟是谁呢?接下来要针对IC 设计做介绍。 在IC 生产流程中，IC 多由专业IC 设计公司进行规划、设计，像是联发科、高通、Intel 等知名大厂，都自行设计各自的IC 芯片，提供不同规格、效能的芯片给下游厂商选择。因为IC 是由各厂自行设计，所以IC 设计十分仰赖工程师的技术，工程师的素质影响着一间企业的价值。然而，工程师们在设计一颗IC 芯片时，究竟有那些步骤?设计流程可以简单分成如下。 设计第一步，订定目标
安全管理编号：LX-FS-A23398 使用集成电路的基本知识 In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior or activity reaches the specified standard 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑
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Question Answer & PIE
PIE 1. 何谓PIE? PIE的主要工作是什幺? 答：Process Integration Engineer(工艺整合工程师), 主要工作是整合各部门的资源, 对工艺持续进行改善, 确保产品的良率（yield）稳定良好。 2. 200mm，300mm Wafer 代表何意义? 答：8吋硅片(wafer)直径为200mm , 直径为300mm硅片即12吋. 3. 目前中芯国际现有的三个工厂采用多少mm的硅片(wafer)工艺？未来北京的Fab4(四厂)采用多少mm的wafer工艺？ 答：当前1~3厂为200mm(8英寸)的wafer, 工艺水平已达0.13um工艺。未来北京厂工艺wafer将使用300mm(12英寸)。 4. 我们为何需要300mm? 答：wafer size 变大，单一wafer 上的芯片数(chip)变多，单位成本降低200→300 面积增加2.25倍,芯片数目约增加2.5倍 5. 所谓的0.13 um 的工艺能力(technology)代表的是什幺意义？ 答：是指工厂的工艺能力可以达到0.13 um的栅极线宽。当栅极的线宽做的越小时，整个器件就可以变的越小，工作速度也越快。 6. 从0.35um->0.25um->0.18um->0.15um->0.13um 的technology改变又代表的是什幺意义？ 答：栅极线的宽（该尺寸的大小代表半导体工艺水平的高低）做的越小时，工艺的难度便相对提高。从0.35um -> 0.25um -> 0.18um -> 0.15um -> 0.13um 代表着每一个阶段工艺能力的提升。 7. 一般的硅片(wafer)基材(substrate)可区分为N,P两种类型（type）,何谓N, P-type wafer? 答：N-type wafer 是指掺杂negative元素(5价电荷元素，例如：P、As)的硅片, P-type 的wafer 是指掺杂positive 元素(3价电荷元素, 例如：B、In)的硅片。 200mm300mm 8〞12〞
集成电路技术发展趋势 目前,以集成电路为核心的电子信息产业超过了以汽车、石油、钢铁为代表的传统工业成为第一大产业,成为改造和拉动传统产业迈向数字时代的强大引擎和雄厚基石。1999年全球集成电路的销售额为1250亿美元,而以集成电路为核心的电子信息产业的世界贸易总额约占世界GNP的3%,现代经济发展的数据表明,每l~2元的集成电路产值,带动了10元左右电子工业产值的形成,进而带动了100元GDP的增长。目前,发达国家国民经济总产值增长部分的65%与集成电路相关；美国国防预算中的电子含量已占据了半壁江山(2001年为43.6%)。预计未来10年内,世界集成电路销售额将以年平均15%的速度增长,2010年将达到6000~8000亿美元。作为当今世界经济竞争的焦点,拥有自主版权的集成电路已日益成为经济发展的命脉、社会进步的基础、国际竞争的筹码和国家安全的保障。 集成电路的集成度和产品性能每18个月增加一倍。据专家预测,今后20年左右,集成电路技术及其产品仍将遵循这一规律发展。 集成电路最重要的生产过程包括:开发EDA(电子设计自动化)工具,利用EDA进行集成电路设计,根据设计结果在硅圆片上加工芯片(主要流程为薄膜制造、曝光和刻蚀),对加工完毕的芯片进行测试,为芯片进行封装,最后经应用开发将其装备到整机系统上与最终消费者见面。 20世纪80年代中期我国集成电路的加工水平为5微米，其后，经历了3、1、0.8、0.5、0.35微米的发展，目前达到了0.18微米的水平，而当前国际水平为0.09微米（90纳米），我国与之相差约为2-3代。 （1）设计工具与设计方法。随着集成电路复杂程度的不断提高，单个芯片容纳器件的数量急剧增加，其设计工具也由最初的手工绘制转为计算机辅助设计（CAD），相应的设计工具根据市场需求迅速发展，出现了专门的EDA 工具供应商。目前，EDA主要市场份额为美国的Cadence、Synopsys和Mentor 等少数企业所垄断。中国华大集成电路设计中心是国内唯一一家EDA开发和产品供应商。 由于整机系统不断向轻、薄、小的方向发展，集成电路结构也由简单功能转向具备更多和更为复杂的功能，如彩电由5片机到3片机直到现在的单片机，手机用集成电路也经历了由多片到单片的变化。目前，SoC作为系统级集成电路，能在单一硅芯片上实现信号采集、转换、存储、处理和I/O等功能，将数字电路、存储器、MPU、MCU、DSP等集成在一块芯片上实现一
集成电路测试技术现状及发展综述 摘要：集成电路在现代电子整机中的应用比重已超过25%，测试是分析集成电路缺陷的最好工具，通过测试可以提高集成电路的成品率。通过分析我国集成电路产业现状，论述我国集成电路的设计验证测试、晶圆测试、芯片测试、封装测试等关键测试环节的技术水平，提出进一步发展我国集成电路测试产业的相关建议。 关键词：集成电路；设计验证；晶圆测试；芯片测试；封装测试；发展策略 Abstract :IC proportion in modern electronic machine in more than 25% , the test is the best tool to analyze integrated circuit defects by testing can improve the yield of integrated circuits by analyzing the status on China's integrated circuit industry , discusses the integration of our country ! design verification testing , wafer testing, chip testing , packaging and testing , and other key aspects of the circuit test skills, make recommendations for further development of China's IC testing industry. 前言：集成电路的开发、生产是当今世界的尖端高科技产业，他在现代电子整机中的应用比重已超过25%，是现代信息产业和信息社会的基础，已成为改造和拉动传统产业迈向数字时代的强大引擎和雄厚基石。集成电路测试的能力和水平是保证集成电路性能、质量的关键手段之一，也是集成电路测试产业的重要标志，因此受到很多国家的高度重视[1]。 1 集成电路测试的分类 1.1 验证性测试 在大生产之前就要进行验证性测试,以确保电路设计的正确性,并对电路所有的功能都要进行测试,同时在测试过程中,还要模拟多个环境反复测试,依次列出电路参数的规范。
第五章答案 模拟集成电路基础 1．直接耦合放大电路有哪些主要特点？ 优点：1)电路中无电容，便于集成化。 2)可放大缓慢变化的信号。 缺点：1) 各级放大器静态工作点相互影响。 ? 2) 输出温度漂移严重。 2．集成运算放大器的内部电路由哪几部分组成？各部分的作用是什么？ 集成运算放大器的内部电路通常都由输入级、中间级、输出级及偏置电路组成。 差分输入级提供了与输出端成同相和反相关系的两个输入端。差分电路有很好的对称特性，可以提高整个电路抑制零漂的能力和其他方面的性能。 中间级主要是提供足够高的电压增益，多由一级或多级共射（共源）放大电路组成。 输出级主要是向负载提供足够的功率，属于功率放大。 偏置电路是为各级放大电路建立合适的静态工作点，它常采用各种形式的电流源电路，为各级提供小而稳定的偏置电流。 3．简述镜像电流源的工作原理及其优缺点。 CC BE o REF V V I I R -≈= ，当电源V CC 和R 确定后，I REF 就确定了，不管T 2集电极支路中的负 载R L 如何，I o 总是等于I REF ，二者关系像一面镜子，所以称电路为镜像电流源。 这种电流源的优点是结构简单，两三极管的V BE 有一定的相互温度补偿作用。但是，它也存在以下不足之处： ① 受电源的影响大。当V CC 变化时，I C2也同样随之变化。因此，这种电流源不适用于电源电压大幅度变动的场合。 ② 镜像电流源电路适用于较大工作电流（毫安数量级）的场合。
③ 由于恒流特性不够理想，三极管c 、e 极间电压变化时，i c 也会作相应的变化，即电流源的输出电阻r o 还不够大。 4．简述微电流源的工作原理及其特点。 V BE1?V BE2=?V BE =I E2 R e ≈I C2 R e , 因此，即使I C1比较大，但由于R e 的存在，将使输出电流I C2＜I C1，即在R 不太大的情况下，也能获得微小输出电流。 与镜像电流源相比，微电流源具有以下特点： ①一般?V BE 很小（约几十毫伏），因而采用不大的R e 即可获得较小的输出电流I C2（微安数量级），因而称为微电流源。 ② 当电流源电压V CC 变化时，虽然I REF 与I C2也要作相应的变化，但由于R e 的作用，使V BE2<< V BE1，以至T 2的V BE2的值很小，工作在输入特性的弯曲部分，使I C2的变化远小于I REF 的变化，故提高了恒流源对电源变化的稳定性。 ③ 由于R e 引入电流负反馈，不仅提高了电路输出电流的稳定性，同时也提高了T 2的集电极输出电阻，使它更接近于理想的恒流源。 5．电流源的主要作用是什么？ 1)．电流源提供稳定的输出电流，可以作直流偏置电路 2)．电流源直流等效电阻小，交流等效电阻大，可作有源负载 6．精密电流源电路如题图5-1所示，三个三极管的参数完全对称，电流放大系数均为β，V BE =0.7V ， V CC =15V 。（1）证明：2C2REF 22I I ββ ββ+=++；（2）当β值很大时，为使输出电流I o 为30μA ，电阻R 应 为多大? (1)由以下式子得证：
第五次作业 、改正图题所示TTL电路的错误。如下图所示： 解答： (a)、B ? =0，A,B与非输出接基极，Q的发射极接地。从逻辑上把Q管看? = A Y? B A 作单管禁止门便可得到B =。逻辑没有错误！ Y? A 若按照题干中所示接法，当TTL与非门输出高电平时，晶体管Q的发射结要承受高压，必然产生巨大的电流。为了不出现这种情况，可以在基极加一电阻或者在发射极加一二极管。但发射极加二极管后会抬高输出的低电平电压。所以只能在基极加一大电阻，实现分压作用。 另外一种方法是采用题（a）图中的A输入单元结构。
(b)、要实现由，我们可以使用线与＋得到和B A B A 。但题干中的线与功能不合理。若其中一个为高电平且另外一个为低电平时，高电平输出降会往低电平输出灌电流，从而容易引起逻辑电平混乱。为了消除这一效应，可以在各自的输出加一个二极管。 (c)、电阻不应该接地，应该接高电平 (d)、电阻不应该接VCC ，而应该接低电平 、试分析图题（a ），(b)所示电路的逻辑功能。
解答： 图（a）中，单元1实现了A的电平输入，B是A的对称单元。 功能单元2实现了A和B输入的或逻辑 功能单元4充当了Q8管的泄放网络，同时抬高了Q3,Q4管的输入逻辑电平，另外该单元还将或的结果传递给了Q8管 功能单元3中的Q8管实现了非逻辑，Q6和Q7复合管加强了输出级的驱动能力。 综上所述，（a）电路实现功能为B =，即或非的功能 A Y+ 图(b)中，Q1,Q2管依然实现传递输入的功能，Q3,Q4管实现或非的功能 Q6管和Q5管以及R5,R7共同组成的泄放网络实现了电压的传递 Q9管实现了非功能，Q7,Q8管依然是用来驱动负载的。Q9管和Q7,Q8轮流导通 综上所述，（b）实现的功能为B + = = B A A Y+
使用集成电路的基本知识1．集成电路型号的识别 要全面了解一块集成电路的用途、功能、电特性，那必须知道 该块集成电路的型号及其产地。电视、音响、录像用集成电路与其 它集成电路一样，其正面印有型号或标记，从而根据型号的前缀或 标志就能初步知道它是那个生产厂或公司的集成电路，根据其数字 就能知道属哪一类的电路功能。例如AN5620，前缀AN说明是松下公司双极型集成电路，数字“5620”前二位区分电路主要功能，“56”说明是电视机用集成电路，而70～76属音响方面的用途，30～39属录像机用电路。详细情况请参阅部分生产厂集成电路型号的命名， 但要说明，在实际应用中常会出现A4100，到底属于日立公司的HA、三洋公司的LA、日本东洋电具公司的BA、东芝公司的TA、南朝鲜三星公司的KA、索尼公司的CXA、欧洲联盟、飞利浦、莫托若拉等国 的TAA、TCA、TDA的哪一产品？一般来说，把前缀代表生产厂的英 文字母省略掉的集成路，通常会把自己生产厂或公司的名称或商标 打印上去，如打上SONY，说明该集成电路型号是CXA1034，如果打 上SANYO，说明是日本三洋公司的LA4100，C1350C一般印有NEC，说明该集成电路是日本电气公司生产的uPC1350C集成电路。
有的集成电路型号前缀连一个字母都没有，例如东芝公司生产 的KT－4056型存储记忆选台自动倒放微型收放机，其内部集成电路 采用小型扁平封装，其中二块集成电路正面主要标记印有2066、JRC，2067、JRC，显然2066、2067是型号的简称。要知道该型号的前缀 或产地就必需找该块集成电路上的其它标记，那么JRC是查找的主 要线索，经查证是新日本无线电公司制造的型号为NJM2066和 NJM2067集成电路，JRC是新日本无线电公司英文缩写的简称，其原 文是NewJapanRadioCoLtd，它把New省略后写成JRC。（生产厂的商标的公司缩写请请参阅有关内容）。但要注意的是，有的电源图或书刊中标明的集成电路型号也有错误，如常把uPC1018C误印刷为 UPC1018C或MPC1018C等（在本站的资料中，“μ”用“u”代用），在使用与查阅时应注意。 2．使用前对集成电路要进行一次全面了解 使用集成电路前，要对该集成电路的功能，内部结构、电特性、外形封装以及与该集成电路相连接的电路作全面分析和理解，使用 时各项电性能参数不得超出该集成电路所允许的最大使用范围。 3．安装集成电路时要注意方向
《数字集成电路基础》试题E （考试时间：120分钟） 班级：姓名：学号：成绩： 一、填空题（共30分） 1.PN结具有单向导电性。正向偏置时，多子以 __________________运动为主， 形成正向电流；反向偏置时，少子____________________运动，形成反向饱电流。 2.双极型晶体三极管输出特性曲线的三个工作区是放大区、＿＿＿＿＿、＿＿＿ ＿＿。 3.已知三态与非门输出表达式C AB F? =，则该三态门当控制信号C为＿＿＿电平时，输出为高阻态。 4.十进制数211转换成二进制数是＿＿＿＿＿＿；十六进制数是＿＿＿＿＿＿＿。 5.将若干片中规模集成电路计数器串联后，总的计数容量为每片计数容量的＿＿ ＿＿。 6.若用触发器组成某十一进制加法计数器，需要＿＿＿＿个触发器，有＿＿个无 效状态。 7.同步RS触发器的特性方程为Q n+1=____________；约束方程为＿＿＿＿＿＿＿ ＿＿。8.下图所示电路中，Y1＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；Y2＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ＿；Y3＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 二、选择题(共 18分) 1. 下列函数中，是最小项表达式形式的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 A. Y=A+BC B. Y=ABC+ACD C. C B A C B A Y+ ? = D. BC A C B A Y+ ? = 2.要实现n 1 n Q Q= +,JK触发器的J、K取值应为＿＿＿＿＿。 A． J=0，K=0 B. J=0，K=1 C. J=1，K=0 D. J=1，K=1 3．数值[375]10与下列哪个数相等＿＿＿。 A． [111011101]2 B. [567]8 C. [11101110]BCD D. [1F5]16 4．属于组合逻辑电路的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ A．触发器 B. 全加器 C. 移位寄存器 D. 计数器 B 2 B V CC Y1