时间：2014春季学期班级：1208101 学号：1120810102 姓名：王云集成电路分类及其特点摘要：集成电路根据不同的功能用途分为模拟和数字两大类别，而具体功能更是数不胜数，其应用遍及人类生活的方方面面。

集成电路根据内部的集成度分为大规模、中规模、小规模三类。

其封装也有许多形式：“双列直插”和“单列直插”的最为常见。

消费类电子产品中用软封装的IC，精密产品中用贴片封装的IC等。

对于CMOS型IC，特别要注意防止静电击穿IC，最好也不要用未接地的电烙铁焊接。

集成电路型号众多，随着技术的发展，又有更多的功能更强、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。

关键词：集成电路 分类 特点 发展趋势 关键技术一、概述集成电路（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、二极管、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--基于锗的集成电路 和罗伯特·诺伊思--基于硅的集成电路（当今半导体工业大多数应用的是基于硅的集成电路）。

仅仅在其开发后半个世纪，集成电路变得无处不在，电脑，手机和其他数字电器成为现代社会结构不可缺少的一部分。

这是因为，现代计算，交流，制造和交通系统，包括互联网，全都依赖于集成电路的存在。

甚至很多学者认为有集成电路带来的数字革命是人类历史中最重要的事件。

二、分类及其特点集成电路有很多种分类方法，常见的有以下几种：1. 按使用功能分类按使用功能主要分为模拟集成电路和数字集成电路两大类别。

（1）模拟集成电路。

模拟集成电路又称线性电路,用来产生、放大和处理各种模拟信号（指幅度随时间变化的信号。

例如半导体收音机的音频信号、录放机的磁带信号等），其输入信号和输出信号成比例关系。

主要有集成稳压器、运算放大器、功率放大器及专用集成电路等。

其主要类型如下图1：时间：2014春季学期班级：1208101 学号：1120810102 姓名：王云图1 常规模拟 IC 的分类（2）数字集成电路。

数字电路是开关器件，以规定的电平响应导通和截止，用来产生、放大和处理各种数字信号。

数字集成电路具有体积小功耗低可靠性高成本低且使用方便等优点，在自动控制测量仪器通信和电子计算机等领域里得到了广泛的应用。

按结构不同可分为单极型和双极型电路，单极型电路有JFET、NM0S、PM0S、CM0S四种，双极型电路有DTL、TTL、ECL、HTL等，其中最常用的主要有TTL和CM0S两大系列。

①TTL集成电路。

双极型三极管—三极管集成电路，简称TTL电路，是一种性能优良的集成门电路，其开关速度快、抗干扰能力强、负载能力强，因此应用也最广泛。

TTL集成电路为正逻辑系统，即高电平（“1”）是大约3.6V的正电压，低电平（“0”）是大约0.2～0.35V。

TTL集成电路主要有54系列和74系列两种。

其中，54系列为军用产品，74系列为民用产品。

在54／74系列后不加字母表示标准TTL电路（如7410），如加有L、H、S或LS等字母，则分别表示低功耗、高速、肖特基和低功耗肖特基TTL电路（如74H00表示高速TTL电路、74LS00表示低功耗肖特基TTL电路）。

54／74系列产品，只要尾数相同（如74LS10和7410），则逻辑功能和引脚排列完全相同。

使用TTL集成电路注意事项TTL集成电路的电源电压不能高于＋5.5V使用，不能将电源与地颠倒错接，否则将会因为过大电流而造成器件损坏。

电路的各输入端不能直接与高于＋5.5V和低于-0.5V的低内阻电源连接，因为低内阻电源能提供较大的电流，导致器件过热而烧坏。

除三态和集电极开路的电路外，输出端不允许并联使用。

如果将 图T306双列直插集电极开路的门电路输出端并联使用而使电路具有线与功能时，应在其输出端加一个预先计算好的上拉负载电阻到VCC 端。

输出端不允许与电源或地短路。

否则可能造成器件损坏。

但可以通过电阻与地相连，提高输出电平。

在电源接通时，不要移动或插入集成电路，因为电流的冲击可能会造成其永久性损坏。

多余的输入端最好不要悬空。

虽然悬空相当于高电平，并不影响与非门的逻辑功能，但悬空容易受干扰，有时会造成电路的误动作，在时序电路中表现更为明显。

因此，多余输入端一般不采用悬空办法，而是根据需要处理。

例如：与门、与非门的多余输入端可直接接到VCC上；也可将不同的输入端通过一个公用电阻（几千欧）连到VCC上；或将多余的输入端和使用端并联。

不用的或门和或非门等器件的所有输入端接地，也可将它们的输出端连到不使用的与门输入端上。

对触发器来说，不使用的输入端不能时间：2014春季学期班级：1208101 学号：1120810102 姓名：王云悬空，应根据逻辑功能接人电平。

输入端连线应尽量短，这样可以缩短时序电路中时钟信号沿传输线的延迟时间。

一般不允许将触发器的输出直接驱动指示灯、电感负载、长线传输，需要时必须加缓冲门。

②CM0S集成电路。

CM0S集成电路以单极型晶体管为基本元件制成，是互补金属氧化物半导体集成电路的简称。

由于CM0S电路功耗低、电源电压范围宽（3～18V）、抗干扰能力强、输入阻抗高、扇出能力强、温度稳定性好、成本低等，故应用范围极广，尤其是其制造工艺简单，为大量生产提供了方便。

CM0S集成电路主要有4000系列、54／74HC×××系列、54／74HCT×××系列和54／74HCU×××四大类。

CMOS集成电路由于输入电阻很高，因此极易接受静电电荷。

为了防止产生静电击穿，生产CMOS在输入端都要加上标准保护电路，但这并不能保证绝对安全，因此使用CMOS集成电路时，必须采取以下预防措施。

存放CMOS集成电路时要屏蔽，一般放在金属容器中，也可以用金属箔将引脚短路。

CMOS集成电路可以在很宽的电源电压范围内提供正常的逻辑功能，但电源的上限电压（即使是瞬态电压）不得超过电路允许极限值、…电源的下限电压（即使是瞬态电压）不得低于系统工作所必需的电源电压最低值Vmin，更不得低于VSS。

焊接CMOS集成电路时，一般用20Ｗ内热式电烙铁，而且烙铁要有良好的接地线。

也可以利用电烙铁断电后的余热快速焊接。

禁止在电路通电的情况下焊接。

为了防止输入端保护二极管因正向偏置而引起损坏，输入电压必须处在VDD 和VSS之间，即VSS ＜ｕ1＜VDD。

调试CMOS电路时，如果信号电源和电路板用两组电源，则刚开机时应先接通电路板电源，后开信号源电源。

关机时则应先关信号源电源，后断电路板电源。

即在CMOS本身还没有接通电源的情况下，不允许有输入信号输入。

多余输入端绝对不能悬空。

否则不但容易受外界噪声干扰，而且输入电位不定，破坏了正常的逻辑关系，也消耗不少的功率。

因此，应根据电路的逻辑功能需要分别情况加以处理。

例如：与门和与非门的多余输入端应接到VDD或高电平；或门和或非门的多余输入端应接到VSS或低电平；如果电路的工作速度不高，不需要特别考虑功耗时，也可以将多余的输入端和使用端并联。

（以上所说的多余输入端，包括没有被使用但已接通电源的CMOS电路所有输入端。

例如，一片集成电路上有4个与门，电路中只用其中一个，其它三个门的所有输入端必须按多余输入端处理。

）输入端连接长线时，由于分布电容和分布电感的影响，容易构成LC振荡，可能使输入保护二极管损坏，因此必须在输入端串接一个10~20kΩ的保护电阻R。

CMOS电路装在印刷电路板上时，印刷电路板上总有输入端，当电路从机器中拔出时，输入端必然出现悬空，所以应在各输入端上接入限流保护电阻，如图T309所示。

如果要在印刷电路板上安装CMOS 集成电路，则必须在与它有关的其它元件安装之后再装CMOS电路，避免CMOS器件输入端悬空。

插拔电路板电源插头时，应该注意先切断电源，防止在插拔过程中烧坏CMOS的输入端保护二极管。

2.按制作工艺分类按制作工艺分类主要有膜集成电路和混合集成电路两大类别。

其中，膜集成电路又分为厚膜集成电路（1～10tm）和薄膜集成电路（小于1 gm）。

膜集成电路和混合集成电路一般用于专用集成电路，通常称为模块，简称集成电路（IC）。

3.按集成度分类集成度是指一个硅片上含有元器件的数目，按集成度分类如下：SSIC 小规模集成电路(Small Scale Integrated circuits)MSIC 中规模集成电路(Medium Scale Integrated circuits)时间：2014春季学期班级：1208101 学号：1120810102 姓名：王云LSIC 大规模集成电路(Large Scale Integrated circuits)VLSIC 超大规模集成电路(Very Large Scale Integrated circuits)ULSIC特大规模集成电路(Ultra Large Scale Integrated circuits)GSIC 巨大规模集成电路也被称作极大规模集成电路或超特大规模集成电路(Giga Scale Integration)。

表1 集成类型及其集成度4.按器件类型分类按器件类型不同，主要分为双极型集成电路、单极型（MOS）集成电路或BiMOS型集成电路3大类。

其中，MOS集成电路又分为P沟道、N沟道、互补对称型绝缘栅场效应管集成电路；BiMOS集成电路又分为双极与PM0S相结合、双极与NM0S相结合、双极与CM0S相结合的集成电路。

5.按封装的材料和引脚形式分类分为塑料封装、金属封装和陶瓷封装三类;按集成电路管脚的引脚形式,分为直插式和扁平式两类。

(1) 塑料封装形式。

塑料封装是目前最常见的一种封装形式。

其特点是生产工艺简单、生产成本低廉,它的封装形式有扁平型和直插型两类。

(2) 金属封装形式。

金属封装常用于制作高精度和大功率集成电路。

其特点是散热性好,可靠性高, 但其生产成本较高，其封装形式有T型和F型两种。

(3) 陶瓷封装形式。

陶瓷封装形式多用TTL、CMOS等。

集成电路的封装外形有扁平形和双列直插形等。

集成电路的不同封装形式如图2所示。

图2 集成电路的封装形式集成电路的管脚识别使用集成电路前,必须认真查对识别集成电路的引脚,确认电源、地、输入、输出、控制等端的引脚时间：2014春季学期班级：1208101 学号：1120810102 姓名：王云号。