隨著微處理器和PC機的普遍應(yīng)用和普及(特別是在通信、工業(yè)控制、消費電子等領(lǐng)域),IC產(chǎn)業(yè)已開始進入以客戶為導(dǎo)向的階段。一方面標(biāo)準(zhǔn)化功能的IC已難以滿足整機客戶對系統(tǒng)成本、可靠性等要求,同時整機客戶則要求不斷增加IC的集成度,提高保密性,減小芯片面積使系統(tǒng)的體積縮小,降低成本,提高產(chǎn)品的性能價格比,從而增強產(chǎn)品的競爭力,得到更多的市場份額和更豐厚的利潤;另一方面,由于IC微細加工技術(shù)的進步,軟件的硬件化已成為可能,為了改善系統(tǒng)的速度和簡化程序,故各種硬件結(jié)構(gòu)的ASIC如門陣列、可編程邏輯器件(包括FPGA)、標(biāo)準(zhǔn)單元、全定制電路等應(yīng)運而生,其比例在整個IC銷售額中1982年已占12%。TI的電源管理芯片采用了先進的功率轉(zhuǎn)換技術(shù),以提高效率并降低能量損耗。TL7705AIDR
當(dāng)然現(xiàn)如今的集成電路,其集成度遠非一套房能比擬的,或許用一幢摩登大樓可以更好地類比:地面上有商鋪、辦公、食堂、酒店式公寓,地下有幾層是停車場,停車場下面還有地基——這是集成電路的布局,模擬電路和數(shù)字電路分開,處理小信號的敏感電路與翻轉(zhuǎn)頻繁的控制邏輯分開,電源單獨放在一角。每層樓的房間布局不一樣,走廊也不一樣,有回字形的、工字形的、幾字形的——這是集成電路器件設(shè)計,低噪聲電路中可以用折疊形狀或“叉指”結(jié)構(gòu)的晶體管來減小結(jié)面積和柵電阻。各樓層直接有高速電梯可達,為了效率和功能隔離,還可能有多部電梯,每部電梯能到的樓層不同——這是集成電路的布線,電源線、地線單獨走線,負載大的線也寬;時鐘與信號分開;每層之間布線垂直避免干擾;CPU與存儲之間的高速總線,相當(dāng)于電梯,各層之間的通孔相當(dāng)于電梯間……MAX3227EIDBRTI 的電源管理芯片中,可以看到大量TPS系列的型號。
集成電路檢測常識:1、要保證焊接質(zhì)量,焊接時確實焊牢,焊錫的堆積、氣孔容易造成虛焊。焊接時間一般不超過3秒鐘,烙鐵的功率應(yīng)用內(nèi)熱式25W左右。已焊接好的集成電路要仔細查看,較好用歐姆表測量各引腳間有否短路,確認無焊錫粘連現(xiàn)象再接通電源。2、測試儀表內(nèi)阻要大,測量集成電路引腳直流電壓時,應(yīng)選用表頭內(nèi)阻大于20KΩ/V的萬用表,否則對某些引腳電壓會有較大的測量誤差。3、要注意功率集成電路的散熱,功率集成電路應(yīng)散熱良好,不允許不帶散熱器而處于大功率的狀態(tài)下工作。4、引線要合理,如需要加接外部元件代替集成電路內(nèi)部已損壞部分,應(yīng)選用小型元器件,且接線要合理以免造成不必要的寄生耦合,尤其是要處理好音頻功放集成電路和前置放大電路之間的接地端。
IC體現(xiàn)出以下特點和發(fā)展趨勢:(1) 更新性,IC設(shè)計技術(shù)日新月異。軟件技術(shù)特別是輔助設(shè)計軟件(EDA)也是每2~3年就有一個比較大的更新。(2) 緊迫性,一般說來,一個IC的工藝加工周期是固定的。要想快速地開發(fā)出適銷對路的產(chǎn)品,其速度決定于設(shè)計。所以設(shè)計師所面臨的是以較快的速度設(shè)計出正確的、效益較大(成本較低)的產(chǎn)品。(3) 競爭性,一是設(shè)計技術(shù)不斷更新,二是軟件不斷推陳出新,平均每五年就有一代新技術(shù)面世,所以IC設(shè)計企業(yè)只有不斷地進取,才能跟上時代的發(fā)展。TLV(Low voltage) 則表示低電壓。
隨著EDA工具(電子設(shè)計自動化工具)的發(fā)展,PCB設(shè)計方法引入IC設(shè)計之中,如庫的概念、工藝模擬參數(shù)及其仿真概念等,設(shè)計開始進入抽象化階段,使設(shè)計過程可以單獨于生產(chǎn)工藝而存在。有遠見的整機廠商和創(chuàng)業(yè)者包括風(fēng)險投資基金(VC)看到ASIC的市場和發(fā)展前景,紛紛開始成立專業(yè)設(shè)計公司和IC設(shè)計部門,一種無生產(chǎn)線的集成電路設(shè)計公司(Fabless)或設(shè)計部門紛紛建立起來并得到迅速的發(fā)展。同時也帶動了標(biāo)準(zhǔn)工藝加工線(Foundry)的崛起。全球頭一個Foundry工廠是1987年成立的中國臺灣積體電路公司,它的創(chuàng)始人張忠謀也被譽為"晶芯片加工之父"。TI是世界較大的半導(dǎo)體公司之一,成立之初為地質(zhì)勘探公司,后轉(zhuǎn)做軍火供應(yīng)商。TL7705AIDR
HTSSOP封裝通常用于中等功率和復(fù)雜性的應(yīng)用。TL7705AIDR
典型的如英國雷達研究所的科學(xué)家達默,他在1952年的一次會議上提出:可以把電子線路中的分立元器件,集中制作在一塊半導(dǎo)體晶片上,一小塊晶片就是一個完整電路,這樣一來,電子線路的體積就可較大程度上縮小,可靠性大幅提高。這就是初期集成電路的構(gòu)想,晶體管的發(fā)明使這種想法成為了可能,1947年在美國貝爾實驗室制造出來了頭一個晶體管,而在此之前要實現(xiàn)電流放大功能只能依靠體積大、耗電量大、結(jié)構(gòu)脆弱的電子管。晶體管具有電子管的主要功能,并且克服了電子管的上述缺點,因此在晶體管發(fā)明后,很快就出現(xiàn)了基于半導(dǎo)體的集成電路的構(gòu)想,也就很快發(fā)明出來了集成電路。TL7705AIDR