1.2 微電子技術(shù)
1.2.1 基本概念
微電子技術(shù):以集成電路為核心的電子技術(shù),是在電子和系統的超小型化和微型化過(guò)程中逐漸形成和發(fā)展起來(lái)的。
1.2.2 微電子技術(shù)的基礎元件演變
基礎元件
原理與應用
電子管
1904年發(fā)明,在這個(gè)階段產(chǎn)生了廣播、電視、無(wú)線(xiàn)電通信、儀器、儀表、自動(dòng)化技術(shù)和第一代電子計算機。
晶體管
1948年發(fā)明,再加上印制電路組裝技術(shù)的使用,使電子電路在小型化方面前進(jìn)了一大步,產(chǎn)生了第二代計算機。
中/小規模集成電路
20世紀50年代出現,使得電子電路進(jìn)一步縮小,產(chǎn)生了第三代計算機。
大規模集成電路/超大規模集成電路
20世紀70年代出現,超大規模集成電路,使得電子電路微型化,產(chǎn)生了第四代計算機。
1.2.3 集成電路的分類(lèi)
1、集成電路:以半導體單晶片作為材料,經(jīng)平面工藝加工制造,將大量晶體管、電阻等元器件及互聯(lián)線(xiàn)構成的電子線(xiàn)路集成在基片上,構成一個(gè)微型化的電路或系統。
2、現代集成電路使用的半導體材料通常是硅(Si),也可以是化合物半導體如砷化鎵(GaAs)
(1) 按用途分類(lèi)
通用集成電路和專(zhuān)用集成電路(ASIC)
(2) 按功能分類(lèi)
數字集成電路和模擬集成電路
(3) 按結構、工藝分類(lèi)
雙極型集成電路、金屬氧化物半導體集成電路和雙極-金屬氧化物半導體集成電路。
(4)按晶體管數目分類(lèi)
① 小規模:小于100個(gè)電子元件
② 中規模:100—3000個(gè)電子元件
③ 大規模:3000—10萬(wàn)個(gè)電子元件
④ 超大規模:10萬(wàn)—100萬(wàn)個(gè)電子元件
⑤ 極大規模:大于100萬(wàn)個(gè)電子元件。
1.2.4 集成電路的制造
集成電路實(shí)在硅襯底上制作而成的。單晶硅——硅拋光片——硅平面工藝過(guò)程——晶圓——芯片
1.2.5 集成電路的封裝
1、目的 :電功能、散熱功能、機械與化學(xué)保護功能。
2、常見(jiàn)的集成電路封裝方式:
單列直插式、雙列直插式、陣列式
1.2.6 集成電路的發(fā)展趨勢
1、集成電路特點(diǎn):體積小、重量輕、可靠性高
2、線(xiàn)寬指的是在硅片上蝕刻出的電路的寬度;線(xiàn)距是每?jì)筛鶎Ь€(xiàn)之間的距離。CPU的制造過(guò)程對線(xiàn)距沒(méi)有要求。
3、摩爾定律:?jiǎn)螇K集成電路的集成度平均每18-24個(gè)月翻一番。
當前單塊集成電路的集成度是有極限的,因此,摩爾定律不可能永遠成立。
1.2.7 IC卡
1、IC卡,又稱(chēng)集成電路卡。
2、IC卡的特點(diǎn)是存儲信息量大、保密性能強、可以防止偽造和竊用、抗干擾能力強、可靠性高。
3、IC卡的類(lèi)型(按芯片分類(lèi))
存儲器卡和CPU卡
IC卡的類(lèi)型(按使用方式分類(lèi))
接觸式IC卡(電話(huà)IC卡)和非接觸式IC卡(射頻卡、感應卡)