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IC集成电路基本概念以及使用的基本知识

2017-04-01
类别:业界动态
eye 1032
文章创建人 拍明

    集成电路(integrated circuit)是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构;其中所有元件在结构上已组成一个整体,使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。它在电路中用字母“IC”表示。集成电路发明者为杰克·基尔比(基于锗(Ge)的集成电路)和罗伯特·诺伊思(基于硅(Si)的集成电路)。当今半导体工业大多数应用的是基于硅的集成电路。

20世纪50年代后期一60年代发展起来的一种新型半导体器件。它是经过氧化、光刻、扩散、外延、蒸铝等半导体制造工艺,把构成具有一定功能的电路所需的半导体、电阻、电容等元件及它们之间的连接导线全部集成在一小块硅片上,然后焊接封装在一个管壳内的电子器件。其封装外壳有圆壳式、扁平式或双列直插式等多种形式。集成电路技术包括芯片制造技术与设计技术,主要体现在加工设备,加工工艺,封装测试,批量生产及设计创新的能力上。

集成电路,英文为Integrated Circuit,缩写为IC;顾名思义,就是把一定数量的常用电子元件,如电阻、电容、晶体管等,以及这些元件之间的连线,通过半导体工艺集成在一起的具有特定功能的电路。

为什么会产生集成电路?我们知道任何发明创造背后都是有驱动力的,而驱动力往往来源于问题。那么集成电路产生之前的问题是什么呢?我们看一下1942年在美国诞生的世界上第一台电子计算机,它是一个占地150平方米、重达30吨的庞然大物,里面的电路使用了17468只电子管、7200只电阻、10000只电容、50万条线,耗电量150千瓦[1] 。显然,占用面积大、无法移动是它最直观和突出的问题;如果能把这些电子元件和连线集成在一小块载体上该有多好!我们相信,有很多人思考过这个问题,也提出过各种想法。典型的如英国雷达研究所的科学家达默,他在1952年的一次会议上提出:可以把电子线路中的分立元器件,集中制作在一块半导体晶片上,一小块晶片就是一个完整电路,这样一来,电子线路的体积就可大大缩小,可靠性大幅提高。这就是初期集成电路的构想,晶体管的发明使这种想法成为了可能,1947年在美国贝尔实验室制造出来了第一个晶体管,而在此之前要实现电流放大功能只能依靠体积大、耗电量大、结构脆弱的电子管。晶体管具有电子管的主要功能,并且克服了电子管的上述缺点,因此在晶体管发明后,很快就出现了基于半导体的集成电路的构想,也就很快发明出来了集成电路。杰克·基尔比(Jack Kilby)和罗伯特·诺伊斯(Robert Noyce)1958~1959期间分别发明了锗集成电路和硅集成电路[2-3]

讲完了历史,我们再来看现状。集成电路已经在各行各业中发挥着非常重要的作用,是现代信息社会的基石。集成电路的含义,已经远远超过了其刚诞生时的定义范围,但其最核心的部分,仍然没有改变,那就是集成,其所衍生出来的各种学科,大都是围绕着集成什么如何集成如何处理集成带来的利弊这三个问题来开展的。硅集成电路是主流,就是把实现某种功能的电路所需的各种元件都放在一块硅片上,所形成的整体被称作集成电路。对于集成,想象一下我们住过的房子可能比较容易理解:很多人小时候都住过农村的房子,那时房屋的主体也许就是三两间平房,发挥着卧室的功能,门口的小院子摆上一副桌椅,就充当客厅,旁边还有个炊烟袅袅的小矮屋,那是厨房,而具有独特功能的厕所,需要有一定的隔离,有可能在房屋的背后,要走上十几米……后来,到了城市里,或者乡村城镇化,大家都住进了楼房或者套房,一套房里面,有客厅、卧室、厨房、卫生间、阳台,也许只有几十平方米,却具有了原来占地几百平方米的农村房屋的各种功能,这就是集成。

当然现如今的集成电路,其集成度远非一套房能比拟的,或许用一幢摩登大楼可以更好地类比:地面上有商铺、办公、食堂、酒店式公寓,地下有几层是停车场,停车场下面还有地基——这是集成电路的布局,模拟电路和数字电路分开,处理小信号的敏感电路与翻转频繁的控制逻辑分开,电源单独放在一角。每层楼的房间布局不一样,走廊也不一样,有回字形的、工字形的、几字形的——这是集成电路器件设计,低噪声电路中可以用折叠形状或叉指结构的晶体管来减小结面积和栅电阻。各楼层直接有高速电梯可达,为了效率和功能隔离,还可能有多部电梯,每部电梯能到的楼层不同——这是集成电路的布线,电源线、地线单独走线,负载大的线也宽;时钟与信号分开;每层之间布线垂直避免干扰;CPU与存储之间的高速总线,相当于电梯,各层之间的通孔相当于电梯间

1. 根据工艺和结构的不同,可将IC分为哪几类?

IC集成电路基本概念以及使用的基本知识.jpg

根据工艺和结构的不同,可将IC分为三类:

半导体IC或称单片(Monolithic)ICIC,又可分为两种:厚膜电路,薄膜电路;③混合IC(Hybrid IC)按器件结构类型分类:双极集成电路,金属-氧化物-半导体(MOS)集成电路。

2. 用哪些技术指标描述集成电路工艺技术水平?

描述集成电路工艺技术水平的五个技术指标:集成度,特征尺寸,芯片面积,晶片直径,封装。

3. 为什么数字IC和模拟IC划分集成电路规模的标准不同?

因为数字IC中重复单元很多,而模拟IC中基本无重复单元。

4. 集成电路是哪一年由谁发明的?哪一种获得Nobel物理奖?

1958年以德克萨斯仪器公司的科学家基尔比(Clair Kilby)为首的研究小组研制出了世界上第一块集成电路,并于1959年公布了该结果。获得2000Nobel物理奖。

5. 为什么实现社会信息化的网络及其关键部件不管是各种计算机和/或通讯机,它们的基础都是微电子?

因为其核心部件是集成电路。几乎所有的传统产业与微电子技术结合,用集成电路芯片进行智能改造,都可以使传统产业重新焕发青春。电子装备更新换代都基于微电子技术的进步,其灵巧(Smart)的程度都依赖于集成电路芯片的智慧程度和使用程度。

6. 采用哪些途径来提高集成度?

提高微细加工技术;芯片面积扩大 ;晶圆大直径化;简化电路结构 。

7. 21世纪硅微电子芯片将沿着哪些方向继续向前发展?

1)特征尺寸继续等比例缩小,沿着Moore定律继续高速发展;

2)片上芯片(SOC):微电子由集成电路向集成系统(IS)发展 ;

3)赋予微电子芯片更多的灵气:微机械电子系统(MEMS)和微光电机系统(MOEMS),生物芯片(biochip);

4)硅基的量子器件和纳米器件。

8. 对如下英文单词或缩写给出简要解释:

IC集成电路(Integrated CircuitIC)

SSI小规模集成电路(Small Scale ICSSI)

MSI中规模集成电路(Medium Scale ICMSI)

LSI大规模集成电路(Large Scale ICLSI)

VLSI超大规模集成电路(Very Large Scale ICVLSI)

ULSI特大规模集成电路(Ultra Large Scale ICULSI)

GSI巨大规模集成电路(Gigantic Scale ICGSI)

Wafer晶圆片,Foundry 标准工艺加工厂或称代客加工厂IDM 集成器件制造商(IDM—Integrated Device Manufactory Co.)

IP core 知识产权核,fabless co. 无生产线公司(集成电路设计公司)chipless co. 无芯片公司(开发知识产权核公司)mp 微处理机,DSP数字信号处理,E2PROM 电可擦除可编程唯读存储器,Flash快闪存储器,A/D 模数转换,D/A 数模转换,SOI 绝缘衬底的硅薄膜(Silicon on Insulator)SOS 兰宝石衬底外延硅结构(SOS-Silicon on Sapphire结构)

IC工艺

1. 硅集成电路制造工艺主要由哪几个工序组成?

1) 图形转换:将设计在掩膜版(类似于照相底片)上的图形转移到半导体单晶片上; 2) 掺杂:根据设计的需要,将各种杂质掺杂在需要的位置上,形成晶体管、接触等; 3) 制膜:制作各种材料的薄膜。

2. 制版的目的是什么?图形发生器(PG-pattern generator)是做什么用的设备?

制版是通过图形发生器完成图形的缩小和重复。在设计完成集成电路的版图以后,设计者得到的是一组标准的制版数据,将这组数据传送给图形发生器(一种制版设备),图形发生器(PG-pattern generator)根据数据,将设计的版图结果分层的转移到掩模版上(掩模版为涂有感光材料的优质玻璃板),这个过程叫初缩。

3. 图形转换工序由哪些步骤组成?

光刻与刻蚀工艺。

4. 为什么说光刻(含刻蚀)是加工集成电路微图形结构的关键工艺技术?光刻工艺包括哪些步骤?

光刻是加工集成电路微图形结构的关键工艺技术,通常,光刻次数越多,就意味着工艺越复杂。另方面,光刻所能加工的线条越细,意味着工艺线水平越高。光刻工艺是完成在整个硅片上进行开窗的工作。过程如下:

1) 打底膜(HMDS粘附促进剂,六甲基乙硅烷(HMDS))2)涂光刻胶, 3) 前烘, 4)对版 曝光, 5)显影, 6)坚膜, 7)刻蚀:采用干法刻蚀(Dry Etching)8)去胶:化学方法及干法去胶。

5. 说明光刻三要素的含义。

光刻三要素:光刻胶、掩膜版和光刻机。

6. 正性胶(光致分解)和负性胶(光致聚合)各有什么特点?VLSI工艺中通常使用那种光刻胶? AZ-1350 系列是正胶还是负胶?

正胶:曝光后可溶,负胶:曝光后不可溶。

正胶的主要优点是分辨率高,在VLSI工艺中通常使用正胶。AZ-1350 系列是正胶。

光刻胶-photoresist; 正胶和负胶:positive and negative; 掩膜版-photomask; 光刻机-lithography machine

7.常见的光刻方法有哪几种?接触与接近式光学曝光技术各有什么优缺点?

1)接触式光刻:分辨率较高,但是容易造成掩膜版和光刻胶膜的损伤。

2)接近式曝光:在硅片和掩膜版之间有一个很小的间隙(1025mm),可以大大减小掩膜版的损伤,分辨率较低。

3)投影式曝光Stepper:利用透镜或反射镜将掩膜版上的图形投影到衬底上的曝光方法,目前用的最多的曝光方式。

8. 说明图形刻蚀技术的种类与作用。

湿法刻蚀:利用液态化学试剂或溶液通过化学反应进行刻蚀的方法。

干法刻蚀:主要指利用低压放电产生的等离子体中的离子或游离基(处于激发态的分子、原子及各种原子基团等)与材料发生化学反应或通过轰击等物理作用而达到刻蚀的目的。

9. 掺杂工艺有几种?为了在N型衬底上获得P型区,需掺何种杂质?为了在P型衬底上获得N型区,需掺何种杂质?热扩散与离子注入工艺各有什么优缺点?

掺杂工艺分为热扩散法掺杂和离子注入法掺杂。为了在N型衬底上获得P型区,需掺价元素硼杂质。为了在P型衬底上获得N型区,需掺价元素磷、砷杂质。所谓热扩散掺杂就是利用原子在高温下的扩散运动,使杂质原子从浓度很高的杂质源向硅中扩散并形成一定的分布。工艺相对简单,但掺杂浓度控制精确度差、位置准确度也差。离子注入是将具有很高能量的杂质离子射入半导体衬底中的掺杂技术,掺杂深度由注入杂质离子的能量和质量决定,掺杂浓度由注入杂质离子的数目(剂量)决定。

离子注入技术以其掺杂浓度控制精确、位置准确等优点,正在取代热扩散掺杂技术,成为VLSI工艺流程中掺杂的主要技术。 但需昂贵的设备和退火工艺。由于高能粒子的撞击,导致硅结构的晶格发生损伤。为恢复晶格损伤,在离子注入后要进行退火处理,根据注入的杂质数量不同,退火温度在450℃~950℃之间,掺杂浓度大则退火温度高,反之则低。在退火的同时,掺入的杂质同时向硅体内进行再分布,如果需要,还要进行后续的高温处理以获得所需的结深和分布。

10. 通常用什么方法制作SiO2薄膜?

热氧化法:干氧氧化,水蒸汽氧化,湿氧氧化,干氧-湿氧-干氧(简称干湿干)氧化法;氢氧合成氧化;化学气相淀积法;热分解淀积法;

溅射法

11. 分别说明物理气相沉积和化学气相沉积在IC工艺中的两个应用实例。

CVD(CVD-Chimical Vapor Depositiom)是通过气态物质的化学反应在衬底上淀积一层薄膜材料的过程,具有淀积温度低、薄膜成分和厚度易于控制、均匀性和重复性好、台阶覆盖优良、适用范围广、设备简单等一系列优点。较为常见的CVD薄膜包括有: 二氧化硅(通常直接称为氧化层), 氮化硅 , 多晶硅, 难熔金属与这类金属之其硅化物 。

PVD(PVD-Physical Vapor Deposition)主要是一种物理制程而非化学制程。此技术一般使用氩等钝气体,在高真空中将氩离子加速以撞击溅镀靶材后,可将靶材原子一个个溅击出来,并使被溅击出来的材质(通常为铝、钛或其合金)如雪片般沉积在晶圆表面。

12. 何谓场区和有源区?

一种很厚的氧化层,位于芯片上不做晶体管、电极接触的区域,称为场区。有源区是制作晶体管的区域。

13. IC的后工序包括哪些步骤?

后工序包括:划片、粘片、压焊引线、封装、成品测试、老化筛选、打印包装。

14. 说明下列英文单词或缩写的含义:

PG图形发生器(pattern generator)Stepper投影式曝光,UV紫外光(Ultraviolet)DUV深紫外光(Deep)EUV极紫外光(Extra)CVD化学气相沉积,PVD物理气相沉积,APCVD常压化学气相淀积(Atmosphere Pressure)LPCVD低压化學气相淀积(Low)PECVD等离子增强化學气相淀积(Plasma Enhancement Chemical Vapor Deposition)DIP双列直插式封装(dual-in-line package)PGA插针网格阵列封装(Pin Grid Array Package)BGA球栅阵列封装(Ball Grid Array)SOP小外型封装(small out-line)SOJ J型引线小外型封装(Small Out-Line J-Leaded Package)QFP四边出脚扁平封装(quad flat package)PLCC塑料J型有引线片式载体封装(plastic leaded chip carrier)SMT表面安装式封装(Surface Mounted Technology)

集成电路的基本制造工艺流程

1. 双极型IC的隔离技术主要有几种类型。

pn结隔离和绝缘介质隔离。

2. 标准隐埋集电极隔离工艺 SBC—Standard Buried Collector Process

3. pn结隔离技术有何特点?N+埋层扩散起何作用?

利用反偏pn结的高阻抗特性达到电隔离的目的。它要求隔离槽必须接电路最低电位,由于集成电路中的晶体管是三结四层结构,集成电路中各元件的端点都从上表面引出,并在上表面实现互连,为了减小晶体管集电极的串联电阻rCS,减小寄生PNP管的影响,在制作元器件的外延层和村底之间需要作N+隐埋层提供IC的低阻通路。N+埋层扩散起的作用是:减小集电极串联电阻,减小寄生PNP管的影响。为进一步降低集电极串联电阻rCS集电极接触区加磷穿透扩散(应在基区扩散之前进行)

4. 在隔离岛上制作NPN型管的工艺流程最少需几块掩膜版?依工艺顺序写出各掩膜版的名称。

最少需六块掩膜版。

第一次光刻—N+埋层扩散,第二次光刻—P+隔离扩散,第三次光刻—P型基区扩散,第四次光刻—N+发射区扩散,第五次光刻引线接触,第六次光刻金属化内连线:反刻铝。

5. 对通隔离技术有何特点?

对通隔离技术可减小隔离槽的实际宽度。

6 . 简述P阱硅栅CMOS工艺流程,每次光刻的目地是什么?

1、光刻I---阱区光刻,刻出阱区注入孔

2、阱区注入及推进,形成阱区

3、去除SiO2,长薄氧,长Si3N4

4、光II---有源区光刻

5、光III---N管场区光刻,N管场区注入,以提高场开启VTF,减少闩锁效应及改善阱的接触。

6、长场氧,漂去SiO2 Si3N4,然后长栅氧化层。

7、光Ⅳ---p管场区光刻(用光I的负版)p管场区注入, 调节PMOS管的开启电压,然后生长多晶硅。

8、光Ⅴ---多晶硅光刻,形成多晶硅栅及多晶硅电阻

9、光Ⅵ---P+区光刻,P+区注入。形成PMOS管的源、漏区及P+保护环。

10、光Ⅶ---N管场区光刻,N管场区注入,形成NMOS的源、漏区及N+保护环。

11、长PSG(磷硅玻璃)

12、光刻Ⅷ---引线孔光刻。PGS回流。

13、光刻Ⅸ---引线孔光刻(反刻AL)

14、光刻Ⅹ---压焊块光刻。

集成电路的用途

集成电路按用途可分为电视机用集成电路、音响用集成电路、影碟机用集成电路、录像机用集成电

集成电路 路、电脑(微机)用集成电路、电子琴用集成电路、通信用集成电路、照相机用集成电路、遥控集成电路、语言集成电路、报警器用集成电路及各种专用集成电路。

1.电视机用集成电路包括行、场扫描集成电路、中放集成电路、伴音集成电路、彩色解码集成电路、AV/TV转换集成电路、开关电源集成电路、遥控集成电路、丽音解码集成电路、画中画处理集成电路、微处理器(CPU)集成电路、存储器集成电路等。

2.音响用集成电路包括AM/FM高中频电路、立体声解码电路、音频前置放大电路、音频运算放大集成电路、音频功率放大集成电路、环绕声处理集成电路、电平驱动集成电路,电子音量控制集成电路、延时混响集成电路、电子开关集成电路等。

3.影碟机用集成电路有系统控制集成电路、视频编码集成电路、MPEG解码集成电路、音频信号处理集成电路、音响效果集成电路、RF信号处理集成电路、数字信号处理集成电路、伺服集成电路、电动机驱动集成电路等。

4.录像机用集成电路有系统控制集成电路、伺服集成电路、驱动集成电路、音频处理集成电路、视频处理集成电路。

5.计算机集成电路,包括中央控制单元(CPU)、内存储器、外存储器I/O控制电路等。

6.通信集成电路

7.专业控制集成电路

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7076属音响方面的用途,3039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TAATCATDA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LA4100C1350C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2066JRC2067JRC,显然20662067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NJM2066NJM2067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UPC1018CMPC1018C(在本站的资料中,“μ”“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M5115M5115RPHA1339AA1339ARHA1366WHA1366AR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AN7114AN7115,它与LA4100LA4102封装形式基本相同,所不同的是AN7114的散热片安装在引脚第78脚的一边,而LA4100的散热片是安装在引脚的第114脚一边,其内部电路和参数等均相同,如果前者的第17脚对应于LA4100814脚,而AN7114的第814脚对应于LA410017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(VddVss),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VddVss(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46Kg·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,则要在电路中增设诸如二极管组成的浪涌吸收电路。

TTL电路的电源电压范围很窄,规定I类和类产品为4.75—5.25V(5V±5%)类产品为4.5—5.5V(5V±10%),典型值均为Vcc=5V

使用中Vcc不得超出范围。输人信号V1不得高于Vcc,也不得低于GND(地电位)

ECL的电源电压一般规定为Vcc=OVVee=-5.2V±10%,使用中不得超标。

10.不应带电插拔集成电路

带有集成电路插座或电路间连接采用接插件,以及组件式结构的音响设备等,应尽量避免拔插集成块或接插件,必要拔插前,一定要切断电源,并注意让电源滤波电容放电后进行。

11.集成电路及其引线应远离脉冲高压源

设置集成电路位置时应尽量远离脉冲高压、高频等装置。连接集成电路的引线及相关导线要尽量短,在不可避免的长线上要加入过压保护电路,尤其是汽车用收录机的安装更要注意。CMOS电路接线时,外围元件应尽量靠近所连管脚,引线力求短捷,避免使用平行的长引线,否则易引人较大的分布电容和分布电感,容易形成LC振荡。解决的办法是在输人端串人10KΩ电阻。

CMOS用于高速电路时,要注意电路结构和印制板的设计。输出引线过长,容易产生振铃现象.引起波形失真。

由于ECL属于高速数字集成电路,因此必须考虑信号线上存在的反射以及相邻信号线之间的串扰等特殊问题,必要时应采用传输线(例如同轴电缆),并保证传输线的阻抗匹配。此外,还需采用一定的屏蔽、隔离措施。当工作频率超过200Mz时,宜选用多层线路板,以减少地线阻抗。

12.防止感应电动势击穿集成电路

电路中带有继电器等感性负载时,在集成电路相关引脚要接入保护二极管以防止过压击穿。焊接时宜采用20W内热式电烙铁,烙铁外壳需接地线,或防静电电烙铁,防止因漏电而损坏集成电路。每次焊接时间应控制在3-5秒内。有时为安全起见,也可先拨下烙铁插头,利用烙铁的余热进行焊接。严禁在电路通电时进行焊接。

CMOS电路的栅极与基极之间,有一层厚度仅为0.l-0.2Um的二氧化硅绝缘层。由于CMOS电路的输人阻抗高,而输人电容又很小,只要在栅极上积有少量电荷,便可形成高压,将栅级击穿,造成永久性损坏。因人体能感应出几十伏的交流电压,衣服在摩擦时还能产生数干伏的静电,故尽量不要用手或身体接触CMOS电路的管脚。长期不用时,最好用锡纸将全部管脚短路后包好。塑料袋易产生静电,不宜用来包装集成电路。

13.要防止超过最高温度

一般集成电路所受的最高温度是260℃10秒或350℃3秒。这是指每块集成电路全部引脚同时浸入离封装基底平面的距离大于11.5mm所允许的最长时间,所以波峰焊和浸焊温度一般控制在240℃260℃,时间约7秒。

ECL电路的速度高,功耗也大。用于小型系统时,器件上应装散热器;用于大、中型系统时,则应加装风冷或液冷设备。

 



责任编辑:Davia

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