《IC基础ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《IC基础ppt课件（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、ICIC基础知识基础知识1 1;. ;.前言前言 1 1、ICIC的基本動作原理的基本動作原理的基本動作原理的基本動作原理 2 2、ICIC的定義與製造流程的定義與製造流程的定義與製造流程的定義與製造流程 3 3、ICIC的種類的種類 4 4、ICIC分類圖分類圖分類圖分類圖 5 5、ICIC的封裝方式的封裝方式2 2第一节：第一节：ICIC的基本動作原理的基本動作原理的基本動作原理的基本動作原理 1 1、什麼是、什麼是IC ?:IC ?: IC IC是由電晶體、二极體、電阻器及電容器等電路元件聚集在矽晶片上，而形成的完整邏輯電路，是由電晶體、二极體、電阻器及電容器等電路元件聚集在矽晶片上，而
2、形成的完整邏輯電路，它是用來計算、控制、判斷或記憶資料等。它是用來計算、控制、判斷或記憶資料等。2 2、ICIC是如何是如何動作動作的的? ? IC IC在運作上，並不是真正的將數字、文字等資料存進去，而是以電路的狀態來代表這些資料，在運作上，並不是真正的將數字、文字等資料存進去，而是以電路的狀態來代表這些資料，然後透過復雜的電路運作，來達成計算、控制、判斷或記憶等功能，最後再將得到的結果轉換為然後透過復雜的電路運作，來達成計算、控制、判斷或記憶等功能，最後再將得到的結果轉換為我們熟悉的數字我們熟悉的數字3 3第第二二节：节： ICIC的定義與製造流程的定義與製造流程1 1、什麼是半導體、什麼
3、是半導體、什麼是半導體、什麼是半導體? ? 所謂的半導體，是指在某些情況下，能夠導通電流所謂的半導體，是指在某些情況下，能夠導通電流所謂的半導體，是指在某些情況下，能夠導通電流所謂的半導體，是指在某些情況下，能夠導通電流, , , ,而而而而 在某些條件下，又具有絕緣體效用的物質。在某些條件下，又具有絕緣體效用的物質。在某些條件下，又具有絕緣體效用的物質。在某些條件下，又具有絕緣體效用的物質。2 2、ICIC的定義的定義的定義的定義: : ICIC是指在一半導體基板上，利用氧化、蝕刻、擴散等方法，將眾多電子電路組成各式二極體、電是指在一半導體基板上，利用氧化、蝕刻、擴散等方法，將眾多電子電路組
4、成各式二極體、電是指在一半導體基板上，利用氧化、蝕刻、擴散等方法，將眾多電子電路組成各式二極體、電是指在一半導體基板上，利用氧化、蝕刻、擴散等方法，將眾多電子電路組成各式二極體、電晶體等電子元件，作在一微小面積上，以完成某一特定邏輯功能晶體等電子元件，作在一微小面積上，以完成某一特定邏輯功能晶體等電子元件，作在一微小面積上，以完成某一特定邏輯功能晶體等電子元件，作在一微小面積上，以完成某一特定邏輯功能( (例如例如例如例如ANDAND、OROR、NANDNAND等等等等) )，進，進，進，進而達成預先設定好的電路功能。而達成預先設定好的電路功能。而達成預先設定好的電路功能。而達成預先設定好的電
5、路功能。4 43 3、ICIC的的製作流程製作流程製作流程製作流程 一顆一顆一顆一顆ICICICIC的完成，通常先後需經過電路設計，光罩製作、晶片製造、晶片封裝和測試檢查的完成，通常先後需經過電路設計，光罩製作、晶片製造、晶片封裝和測試檢查的完成，通常先後需經過電路設計，光罩製作、晶片製造、晶片封裝和測試檢查的完成，通常先後需經過電路設計，光罩製作、晶片製造、晶片封裝和測試檢查等步驟，請參考圖一等步驟，請參考圖一等步驟，請參考圖一等步驟，請參考圖一4 4、ICIC的优點的优點: :輕、薄、短、小、省電、多功能、低成本等特長。輕、薄、短、小、省電、多功能、低成本等特長。輕、薄、短、小、省電、多功
6、能、低成本等特長。輕、薄、短、小、省電、多功能、低成本等特長。5 5ICIC制造流程制造流程制造流程制造流程 ( (圖一圖一圖一圖一) )6 6第三第三节节、ICIC的種類的種類1 1、依功能分類分四大類、依功能分類分四大類 : :分別為分別為: :記憶體記憶體ICIC、微元件微元件ICIC、邏輯邏輯IC(Logic)IC(Logic)和類比和類比 IC(Analog(IC(Analog(見圖見圖二二) )2 2、依制作工藝來分為三大類、依制作工藝來分為三大類: : 半導體集成電路、膜集成電路及混合集成電路半導體集成電路、膜集成電路及混合集成電路 。3 3、半導體集成電路有雙极型和場效應兩大系
7、列。、半導體集成電路有雙极型和場效應兩大系列。4 4、雙极型集成電路主要以、雙极型集成電路主要以TTLTTL型為代表型為代表, ,TTLTTL型集成電路是利型集成電路是利 用電子和空穴兩種載流子導電用電子和空穴兩種載流子導電的的, ,所以叫做雙极型電路。所以叫做雙极型電路。5 5、場效應集成電路是只用一種載流子導電的電路、場效應集成電路是只用一種載流子導電的電路, ,這就是這就是MOSMOS電路。其中用電子導電的稱為電路。其中用電子導電的稱為NMOSNMOS電路電路: :用空穴導電的稱為用空穴導電的稱為PMOSPMOS電路電路: :如果是如果是NMOSNMOS和和PMOSPMOS復合起來組成的
8、電路復合起來組成的電路, ,則則稱為稱為CMOSCMOS電路。電路。 CMOSCMOS集成電路是使用得最多的集成電路。集成電路是使用得最多的集成電路。7 78 8 一、記一、記一、記一、記 憶憶憶憶 體體體體1 1、記憶體、記憶體ICIC的分類的分類: : 、記憶體、記憶體ICIC，顧名思議，就是用來記憶、儲存資料，又可分成揮發性記憶體和非揮發性顧名思議，就是用來記憶、儲存資料，又可分成揮發性記憶體和非揮發性記憶體二大類。記憶體二大類。2 2、定議、定議: : (1) (1)、當電流關掉後，儲存在記憶體里面的資料若會消失，這類型的記憶體稱為揮發性記憶、當電流關掉後，儲存在記憶體里面的資料若會消
9、失，這類型的記憶體稱為揮發性記憶體體 (2) (2)、電流關掉後，儲存在記憶體里面的資料不會消失者，稱為非揮發性記憶體、電流關掉後，儲存在記憶體里面的資料不會消失者，稱為非揮發性記憶體 9 9( (一一) )、揮發性記憶體揮發性記憶體: :DRAMDRAM及及SRAMSRAM1 1、SRAMSRAM的設計是採用互耦合電晶體為基礎，沒有電容器放電的問題，不須做記憶體更的設計是採用互耦合電晶體為基礎，沒有電容器放電的問題，不須做記憶體更新的動作，所以又稱為靜態隨機存取記憶體問題，新的動作，所以又稱為靜態隨機存取記憶體問題，2 2、DRAMDRAM須不斷做記憶更新的動作，所以又稱為動態隨機存取記憶體
10、。須不斷做記憶更新的動作，所以又稱為動態隨機存取記憶體。1010( (二二) )儲存量的單位儲存量的單位 有關有關DRAMDRAM、SRAMSRAM等記憶體資料儲存量的計算方式，是使用位元等記憶體資料儲存量的計算方式，是使用位元( (Bit)Bit)為基本單位，為基本單位， 而而10241024B=1KB(Kilo BitB=1KB(Kilo Bit，千位元千位元) )，10241024KB=1MB(Mega BitKB=1MB(Mega Bit，百萬位元百萬位元) )，10241024MB=1GB(Giga BitMB=1GB(Giga Bit，十億位元十億位元) )，10241024GB=
11、1TB(Tera BitGB=1TB(Tera Bit，兆位元兆位元) )。 目前目前DRAMDRAM的主流產品是的主流產品是6464MM，預計公元預計公元20002000元下半年以後會提升到元下半年以後會提升到128128MM，而下一階段而下一階段的產品則是的產品則是256256MM。1111(2) (2) 非揮發性記憶體非揮發性記憶體: : ROM & FlashROM & Flash 一、非揮發性記憶體的分類一、非揮發性記憶體的分類: : 非揮發性記憶體中，依記憶體內的資料是否能在使用電腦時隨時改寫為標準，又可分非揮發性記憶體中，依記憶體內的資料是否能在使用電腦時隨時改寫為標準，又可分為
12、二大類產品，即為二大類產品，即ROM(Read Only Memory)ROM(Read Only Memory)與與Flash(Flash(快閃記憶體快閃記憶體) )。 (1) (1)、ROMROM的資料不能隨意修改，而的資料不能隨意修改，而FlashFlash的資料則可隨意修改，如同的資料則可隨意修改，如同DRAMDRAM、SRAMSRAM一般。一般。 二、二、ROMROM的分類的分類: : 1 1、ROMROM又可分為三類又可分為三類: : Mask ROM(Mask ROM(光罩唯讀記憶體光罩唯讀記憶體) )、EPROM(Erasable & Programmable EPROM(Er
13、asable & Programmable ROMROM，可消除可程式唯讀記憶體可消除可程式唯讀記憶體) )和和EEPROM(Electrically Erasable & Programmable ROMEEPROM(Electrically Erasable & Programmable ROM，電流可消除可程式唯讀記憶體電流可消除可程式唯讀記憶體) )。1212 (1) (1)、其中、其中Mask ROMMask ROM的資料在寫入後就不能修改的資料在寫入後就不能修改; ; EPROMEPROM須用紫外線照射後才能洗掉資料、須用紫外線照射後才能洗掉資料、重新寫入重新寫入; ;而而EEPR
14、OMEEPROM則須用電壓才能更改資料。則須用電壓才能更改資料。 三、三、FLASHFLASH 1 1、FlashFlash兼具兼具ROMROM及及RAM(DRAMRAM(DRAM、SRAM)SRAM)二者的優點。二者的優點。 (1) (1)、什麼是、什麼是BIOS?BIOS? 所謂所謂BIOSBIOS，它的功能是在管理電腦硬體、軟體之間基本記號的輸出、輸入，可以說是它的功能是在管理電腦硬體、軟體之間基本記號的輸出、輸入，可以說是電腦硬體與作業系統的溝通媒介電腦硬體與作業系統的溝通媒介 2 2、FLASHFLASH的優點的優點: : Flash Flash除用來存入除用來存入BIOSBIOS之
15、外，因具有低耗電、易改寫及關機後仍能保存資料等各項優之外，因具有低耗電、易改寫及關機後仍能保存資料等各項優點，已成為講究輕巧、低耗電的可攜式點，已成為講究輕巧、低耗電的可攜式 1 1、FlashFlash是非揮發性記憶體中最具有成長潛力的產品是非揮發性記憶體中最具有成長潛力的產品; ;而而EPROMEPROM則日漸萎縮，未來可能會則日漸萎縮，未來可能會消失消失: :EEPROMEEPROM則轉向消費性產品市場如汽車等領域發則轉向消費性產品市場如汽車等領域發 1313第五第五节节、ICIC的封裝方式的封裝方式1 1、封裝型態可以區分為兩大類，一為引腳插入型，另一為表面黏著型，請見下圖。、封裝型態
16、可以區分為兩大類，一為引腳插入型，另一為表面黏著型，請見下圖。 構裝型態構裝型態 應用產品應用產品 變化型態變化型態引腳插入型引腳插入型 消費性電子消費性電子 PDIP PDIP DIP SK-DIPDIP SK-DIP表面黏著型表面黏著型 記憶體記憶體 SOP,TSOP,SSOP, SOP,TSOP,SSOP, SOSO SOJ SOJ 可程式化邏可程式化邏 LCC LCC LCC LCC 輯輯IC TQFP,LQFPIC TQFP,LQFP QF QF 邏輯邏輯IC IC Other BGA,TAB,F/C Other BGA,TAB,F/C BGA,TABBGA,TAB） 晶片組晶片組,
17、 ,LCDLCD SOJ SOJ LCC LCC TQFP,LQFPTQFP,LQFP BGA,TAB,F/CBGA,TAB,F/C14142 2、封裝之目的主要有下列四種、封裝之目的主要有下列四種 （1 1）電力傳送電力傳送 （2 2）訊號輸送）訊號輸送 （3 3）熱的去除）熱的去除 （4 4）電路保護）電路保護 3 3、ICIC封裝依使用材料可分為陶瓷（封裝依使用材料可分為陶瓷（ceramicceramic）及塑膠（及塑膠（plasticplastic）兩種，而目前商業應用上兩種，而目前商業應用上則以塑膠構為主。則以塑膠構為主。4 4、封裝流程、封裝流程其步驟依序為晶片切割（其步驟依序為晶
18、片切割（diesawdiesaw）、）、黏晶（黏晶（diemount/diebonddiemount/diebond）、）、銲線（銲線（wirewirebondbond）、）、封膠封膠 （moldmold）、）、剪切剪切/ /成形（成形（trim/formtrim/form）、）、印字（印字（markmark）、）、電鍍電鍍（platingplating）及檢驗及檢驗 （inspectioninspection）等。等。1515（1 1） DIPDIP（DualIn-LinePackageDualIn-LinePackage） 它的引腳是長在它的引腳是長在ICIC的兩邊，而且是利用插件方式讓的
19、兩邊，而且是利用插件方式讓ICIC與印刷電路板結合，有別於另一種與印刷電路板結合，有別於另一種適用於表面黏著技術的構裝方式，這種構裝的材料可以是塑膠（適用於表面黏著技術的構裝方式，這種構裝的材料可以是塑膠（PlasticPlastic）或陶瓷或陶瓷（CeramicCeramic），），因而有因而有PDIPPDIP及及CDIPCDIP之分，大之分，大 部份部份6464隻腳以下的電子元件是利用這種構裝隻腳以下的電子元件是利用這種構裝型態包裝的。型態包裝的。 1616（2 2） SOPSOP（SmallOutlinePackageSmallOutlinePackage） 也有人稱之為也有人稱之為SO
20、ICSOIC（Small Outline Integrated CircuitSmall Outline Integrated Circuit），），跟跟DIPDIP一樣，一樣， 大部分所使用的腳大部分所使用的腳數仍被侷限在數仍被侷限在6464隻腳以下，而大於隻腳以下，而大於4444隻腳以上的電子元件則是轉往隻腳以上的電子元件則是轉往LCCLCC或是或是QFPQFP等。等。 SOSO系列型態包括有系列型態包括有TSOPTSOP（Thin Small Outline PackageThin Small Outline Package）、）、TSSOP TSSOP （Thin-Shrink Sma
21、ll Thin-Shrink Small Outline PackageOutline Package）、）、SSOPSSOP（Shrink Small Outline PackageShrink Small Outline Package）、）、SOJSOJ（Small Outline J-LeadSmall Outline J-Lead）、）、QSOPQSOP（Quarter-Size Small Outline PackageQuarter-Size Small Outline Package）以及以及MSOPMSOP（Miniature Small Outline PackageMin
22、iature Small Outline Package）等。等。 1717（3 3） LCCLCC（Leaded/LeadlessChipCarrierLeaded/LeadlessChipCarrier） 它的引腳不像前面的它的引腳不像前面的DIPDIP或或SOSO，腳是長在腳是長在ICIC的兩邊，而是長在的兩邊，而是長在ICIC的四的四 邊周圍，因此它的邊周圍，因此它的腳數要比前兩者來的稍微多些，常用的腳數可以從腳數要比前兩者來的稍微多些，常用的腳數可以從20 20 9696隻腳不等，引腳的外觀也有隻腳不等，引腳的外觀也有兩種，一種是縮在裡面，從外面看不到兩種，一種是縮在裡面，從外面看不
23、到 ，另一種則是，另一種則是J J型引腳（型引腳（J-LeadJ-Lead），），其被稱之為其被稱之為QFJQFJ（Quat Flat J-Lead PackageQuat Flat J-Lead Package）。）。 1818（4 4） PGAPGA（Pin Grid ArrayPin Grid Array） 其引腳的外觀是針狀的，因此它跟其引腳的外觀是針狀的，因此它跟DIPDIP一樣也是用插件的方式與電一樣也是用插件的方式與電 路板結合，由於連接路板結合，由於連接方式較不方便，因此隨著方式較不方便，因此隨著QFPQFP的進步，有些原本用的進步，有些原本用 PGAPGA構裝的構裝的ICIC
24、已經轉往已經轉往QFPQFP發展。發展。 1919（5 5） QFPQFP（QuadFlatPackageQuadFlatPackage） QFPQFP是一種高腳數、四邊引腳的包裝，它主導了大部份是一種高腳數、四邊引腳的包裝，它主導了大部份ASICASIC、邏輯邏輯 ICIC以及中低階的微以及中低階的微元件的主要包裝型態，常見的元件的主要包裝型態，常見的QFPQFP變化型還包括有變化型還包括有 MQFPMQFP（Metric QFPMetric QFP）、）、MQUADMQUAD（Metal QFPMetal QFP）、）、TQFPTQFP（Thin QFPThin QFP） 等。等。 2020谢谢！谢谢！2121
