跟我学识电子元器件(集成电路)

1、跟我学识电子元器件集成电路篇主讲：黄汉英一、集成电路概念集成电路是一种采用特殊工艺，将晶体管、电阻、电容等元件集成在硅基片上而形成的具有特定功能的器件。英文名称为Integrated Circuit，缩写为IC，俗称芯片。集成电路能执行一些特定的功能，如放大信号或储存信息，也可以通过软件改变整个电路的功能(最典型的是单片机) 。按规模分类 SSI/MSI/LSI/VLSI/ULSI/GSI 组合逻辑电路 数字电路 时序逻辑电路 按功能分类 模拟电路 线性电路 非线性电路 数模混合电路二、集成电路的类型 集成电路的不同发展阶段主要特征SSIMSILSIVLSIULSIGSL元件数/片 109SS

2、I-MSI-LSI-VLSI-ULSI-GSLSSI-Small Scale Integrated小规模集成电路超大规模集成电路二、集成电路的类型 根据用途可以分为模拟和数字两大类：模拟集成电路 主要有运算放大器、集成稳压电路、自动控制集成电路、信号处理集成电路等；数字集成电路 主要有双极型TTL、单极型MOS集成电路。二、集成电路的类型双极型集成电路双极型集成电路又可分为TTL（Transistor Transistor Logic）， TTL电路的“性能价格比”最佳，应用最广泛。ECL（Emitter Coupled Logic）I2L（Integrated Injection Logic

3、）单极型MOS集成电路PMOS（P-channel Metal-Oxide-Semiconductor）、NMOS （N-channel Metal-Oxide-Semiconductor）CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor ）（金属-氧化体-半导体互补对称逻辑门电路。）TTL集成电路大致可分为6大类5474(标准型)、5474LS(低功耗肖特基)、5474S(肖特基)、5474ALS(先进低功耗肖特基)、5474AS(先进肖特基)、5474F(高速)；CMOS集成电路主要有三大类5474HC、5474HCT、5474HCU。 说明：54系

4、列为军用产品，74系列为民用产品。TTL与CMOS集成电路同一系列的TTL或CMOS电路其推荐工作条件基本相同，最大的区别就是开关特性和噪声特性随着型号的不同而有较大的差异，使用时可以根据不同的条件和要求选择不同类型的5474系列产品，比如电路的供电电压为3V就应选择5474HC系列的产品。 三、集成电路的封装 所谓封装是指安装集成电路用的外壳，它不仅起着安放、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用，而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁，芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上，这些引脚又通过基板上的导线与其他元器件进行连接。对于很多集成电路产品而言，封装技术都是非常关键的一环，对芯片自

5、身性能的表现和发挥有重要的影响。 三、集成电路的封装按照封装材料，集成电路的封装可以分为金属封装、塑料封装、陶瓷封装等。其中塑料封装的集成电路最常用。塑料封装的集成电路又有方形扁平式和小型外壳式两大类，前者适用于多引脚电路，后者适用于少引脚电路。 1.小外型塑料封装 （Small Outline Package）(简称:SOP或SOIC) 引线形状： 翼型、J型、I型；引线间距（引线数)： 1.27mm(8-28条) 1.0mm (32条) 、 0.76mm(40-56条) 2.芯片载体封装 为适应SMT高密度的需要，集成电路的引线由两侧发展到四侧，这种在封装主体四侧都有引线的形式称为芯片载体

6、,通常有塑料及陶瓷封装两大类。(1)塑料有引线封装（Plastic Leaded Chip Carrier）(简称:PLCC)引线形状：J型引线间距：1.27mm引线数：18 - 84条(2)陶瓷无引线封装（Leadless Ceramic Chip Carrier）(简称:LCCC) 它的特点是：无引线引出端是陶瓷外壳 四侧的镀金凹槽 (常被称作：城堡式)，凹槽的中心距有1.0mm、1.27mm两种。三、集成电路的封装按照封装外形，集成电路的封装可以分为直插式封装、贴片式封装、BGA封装等类型。1. 插式封装 直插式封装集成电路是引脚插入印制板中，然后再焊接的一种集成电路封装形式，主要有单列

7、式封装和双列直插式封装。单列式封装又分为：单列直插式封装 (Single Inline Package，缩写为SIP)；这种集成电路只有一排引脚单列曲插式封装( Zigzag Inline Package，缩写为ZIP ) ，这种集成电路一排引脚又分成两排进行安装。1. 插式封装 双列直插式封装又称DIP封装(Dual Inline Package)，这种封装的集成电路具有两排引脚。适合PCB (Printed Circuit Board)的穿孔安装，易于对PCB布线，安装方便。双列直插式封装的结构形式主要有多层陶瓷双列直插式封装、单层陶瓷双列直插式封装、引线框架式封装等。2. 贴片封装 贴片

8、封装的集成电路引脚很小，可以直接焊接在印制电路板的印制导线上，主要分为：薄型 QFP(TQFP)、细引脚间距 QFP (VQFP)、缩小型 QFP (SQFP)、塑料 QFP(PQFP)、金属 QFP(Meta1QFP)、载带 QFP(TapeQFP)、J型引脚小外形封装 (SOJ)、薄小外形封装 (TSOP)、甚小外形封装 (VSOP)、缩小型 SOP(SSOP)、薄的缩小型 SOP(TSSOP)、小外形集成电路 (SOIC)等。.方型扁平封装（Quad Flat Package） 带有翼型引线的称为QFP。引线间距： 0.65mm、0.5mm、 0.4mm、0.3mm、 0.25mm。引线

9、数范围： 80500条。 3. BGA封装 BGA封装 (Ball Grid Array Package)又名球栅阵列封装，BGA封装的引脚以圆形或柱状焊点按阵列形式分布在封装下面。采用该封装形式的集成电路主要有CPU以及南北桥等的高密度、高性能、多功能集成电路。BGA封装集成电路的优点是虽然增加了引脚数，但引脚间距并没有减小反而增加了，从而提高了组装成品率；厚度和重量都较以前的封装技术有所减少；寄生参数减小，信号传输延迟小，使用频率大大提高；组装可用共面焊接，可靠性高。 集成电路的引线从封装主体的四侧又扩展到整个平面，有效地解决了QFP的引线间距缩小到极限的问题，被称为新型的封装技术。 4.

10、 厚膜封装 厚膜集成电路就是把专用的集成电路芯片与相关的电容、电阻元件都集成在一个基板上，然后在其外部采用标准的封装形式，并引出引脚的一种模块化的集成电路， 集成电路成品封装后的集成电路四、集成电路的命名 集成电路命名规律：一般是由前缀、数字编号、后缀组成。前缀主要为英文字母，用来表示集成电路的生产厂家及类别，后缀一般用来表示集成电路的封装形式、版本代号等。例：音频功率放大器LM386因为后缀不同而有LM386TF和LM386T两种类型，前者散热片绝缘，后者不绝缘，其中前缀LM表示该集成电路是美国国家半导体公司的代表线性电路。 集成电路的选用集成电路型号众多，随着技术的发展，又有更多的功能更强

11、、集成度更高的集成电路涌现，为电子产品的生产制作带来了方便。在设计制作时，若没有专用的集成电路可以应用，就应该尽量选用应用广泛的通用集成电路，同时考虑集成电路的价格和制作的复杂度。在电子制作中，有许多常用的集成电路，如NE555(时基电路)、LM324(四个集成的运算放大器)、TDA2822(双声道小功率放大器)、LM1875(高保真15W功率放大器)、KD9300(单曲音乐集成电路)、LM317(三端可调稳压器)等。 五、集成电路引脚的识别 集成电路通常有多个引脚，每一个引脚都有其相应的功能定义，使用集成电路前，必须认真查对识别集成电路的引脚，确认电源、接地、输入、输出、控制等端的引脚号，以

12、免因接错而损坏器件。引脚排列的一般规律如下。 五、集成电路引脚的识别圆形金属壳封装集成电路 圆形金属壳封装的集成电路多用于集成运放等，管脚数有8、10、12等种类。其引脚识别方法为，正视引脚，以管壳上的凸起部分(定位销)为参考标记，按顺时针方向数管脚依次为1、2、3 扁平和双列直插式集成电路 扁平和双列直插式集成电路其管脚数目有8、10、12、14、16、18、20、24等多种。这些集成电路的上方通常都有一个缺口(缺角或者圆弧)或者色点作为第一个引脚的识别标记。识别引脚时，要将有文字符号的一面正放(一般将缺口或者色点置于左方)，由顶部俯视，从左下脚起，按逆时针方向数，依次为1、2、3 五、集成

13、电路引脚的识别方形扁平式封装与单列式封装的集成电路 方形扁平式封装与单列式封装的集成电路通常采用一个缺角标识引脚的起始。对于方形扁平式封装的集成电路，可以将有文字符号的一面正放(一般将缺角置于左方)，由顶部俯视，从左下脚起，按逆时针方向数，依次为1、2、3对于单列式封装的集成电路，可以将有文字符号的一面正放(一般将缺角置于左上方)，从左下脚起，从左至右引脚号码依次为1、2、3 集成电路的制造集成电路的制造：400多道工序硅衬底晶圆芯片硅平面工艺剔除、分类集成电路封装成品成品测试音频功率放大器LM386集成电路就是将一个或多个成熟的单元电路做在一块硅材料的半导体芯片上，再从这块芯片上引出几个引脚，作为电路供电和外界信号的通道。以一种叫做“LM386”的集成电路为例，这是一种用作音频信号放大的集成电路，它