集成电路：从单晶体到高密度芯片

集成电路（IC）是一个小尺寸的有完整功能的单元。在集成电路中有许多称为功能元器件的有源元器件（晶体管）和无源元器件（二极管、电容器、电阻），它们彼此不可分割地放置在一个半导体晶体中。

目前使用的是单晶体的集成电路。此集成电路在单块半导体板上常在几mm²面积内联合有上千个的功能元器件（表9-30）。

表9-30 集成电路

ⓘ集成电路举例：

•运算放大器。

•逻辑连接。

•选通组件。

•电压调节器。

•A-D、D-A转换器。

•晶闸管控制。

结构。如图9-71所示，在厚0.5mm直径为300mm的薄硅片上同时制有许多同类型的电路。通过光电技术和在芯片表面各个位置的不同掺杂在集成电路中形成各个功能元器件。在绝缘的二氧化硅（SiO₂）层中允许有线路交叉。电阻是由掺杂在N型半导体晶体中的P型掺杂组成的。掺杂工艺决定了特殊的电阻和深度。用大容量的电容器制成极化的电容器并用作PN结的阻挡层电容器。非极化的小容量电容器电介质采用SiO₂层制作。(www.xing528.com)

用集成技术可以制造二极管，也可制造特殊形式的二极管，如Z二极管。

双极晶体管既可以制成NPN型晶体管，也可以制成PNP型晶体管。MOS场效应晶体管对集成电路有特殊的意义，它不需要相互绝缘，第一个晶体管的漏极可以构成第二个晶体管的源极，由此可实现芯片上的高元器件密度。

各个功能元器件彼此相互地一起固定不变地连接在芯片上。芯片是不可能修理的。在芯片表面，在一个平面内实际上有很密的电流在流动。

当前一般所使用的集成电路的封装有以下两种：

1）图9-72a所示的双列直插式封装。

2）图9-72b所示的圆形封装。

图9-71 集成电路用硅片

图9-72 集成电路的封装