数字集成电路初阶（一）

从20世纪90年代起,人类开始步入多媒体时代,人不须出门,通过信息高速公路去完成购物、看病、学习和工作……;在我们的周围,从空间到地面,从军事到民用,从电子计算机到石英电子表,都离不开数字集成电路。集成电路是以半导体晶体材料(例如一块硅片),经平面工艺加工制造,将电路的元件、器件和互连线集成在同一基片上,成为具有一定功能的电路。数字集成电路是集成电路的一种,它是各种门电路和具有记忆功能(如触发器)集成电路的总称。     

集成电路知识平台与山寨产业现象

半导体集成电路,是一个数字归一化的时空量子化器件,是集成了电路知识成果的芯片类知识平台商品。半导体集成电路的屏蔽效应,使知识成果与知识成果应用彻底分离,形成了IT产业的山寨化基因。人们可以傻瓜化地使用集成电路,当半导体厂家用集成电路（以套件或SoC方式）构成产品化知识平台时,任何一个乡镇企业都可以利用这样的平台,以“傻瓜化”方式生产出最终产品。这就是山寨产业现象。本文从纯技术角度探索集成电路知识平台的山寨化成因。     

混合集成电路简介

混合集成（一般也称二次集成）已发展成为一门独立的集成技术。由于混合集成电路具有体积小、重量轻、可靠性高等特点，因此越来越受到人们的青睐。本文扼要地介绍了混合集成电路的定义、工艺流程、使用的元器件及材料、产品的验收及用户基本要求等，以期读者对混合集成电路有一个基本的了解，推进电路小型化工作。     

从知识平台角度重新认识集成电路

半导体集成电路是集成了人类知识成果与知识行为能力的数字归一化器件,具有遗传性状,称之为知识平台。半导体集成电路遗传性状的基础是晶体管“0”“1”状态的时空量子化。从半导体集成电路可以推衍出知识平台的诸多特性,通过这些特性,人们可以深刻地理解知识经济时代的各种经济现象、产业现象与社会现象。     

适合“土炮”族自制的两款集成功放

目前集成厚膜功放大行其道,很受土炮族青睐,如TDA1521/1514、LM3886之类。它们大都制作方便,调试简单。但遗憾的是输出功率难以提高,且散热问题不易很好解决,极易损坏。笔者根据多年来的实际制作经验,介绍几款适合土炮族自制的优秀功放。它们具有集成电路的调试简单,又有分立元件大功率,大动态之优点。即     

化学气相淀积在大规模集成电路中的应用

集成电路的制作工艺主要是薄膜工艺,是以半导体材料为衬底,在其上淀极多层不同的薄膜。用来作隔离介质膜、电容介质膜、掩蔽杂质扩散的阻挡膜、多层布线的绝缘膜、表面保护膜、互连线的导电膜等。形成薄膜的方式也是多种多样的。有化学气相淀积成膜、蒸发成膜、溅射成膜等。由于化学气相淀积工艺的不断改进,反应温度不断降低、克服了化学气相淀积的不足之处(如     

从集成电路到集成系统

芯片与微电子系统是现代电子信息与智能技术的基础,芯片由集成电路(integrated circuits,IC)技术实现,而微电子系统则可由本文提出的集成系统(integrated systems, IS)技术实现.集成系统概念的提出参照了集成电路的思想,并基于以下4方面原因:首先,集成电路是手段,系统才是目的,单个集成电路往往不具备系统功能,需要与其他电路或元器件相结合才能构成系统.其次,标准硅基集成电路的摩尔定律已面临挑战.第三,微电子系统的前道芯片设计加工与后道封装集成逐步收敛.最后,目前的封装集成技术采取分立的实施步骤.集成系统研究如何将各种不同材料、不同工艺、不同结构的元器件、天线、集成电路芯片进行集成,实现所需功能和性能的微电子系统.集成系统的一个核心理念是能否像设计、加工集成电路一样设计、加工微电子系统.本文将介绍集成系统的背景、概念、特征、面临的挑战、需解决的关键科技问题,以及一些研究进展.     

什么是集成电路(IC)

随着半导体集成工艺的发展,60年代出现了集成电路(IC),它标志着电子技术的发展进入到一个新阶段。集成电路又叫固体电路,它是把元器件和电路一体化的电路系统。在集成电路中,把众多的元器件,如电阻、电容、二极管、三极管及它们之间的连线全部集中制作在一小块半导体硅片上。这样,不仅缩小了电路的体积及重量,降低了成本,减小了能耗且大大提高了电     

基于厚膜混合集成的电容式加速度传感器

为了减小电容式加速度计的体积,提高检测精度、扩展应用范围,采用厚膜混合集成工艺,将检测电路和电容式加速度计敏感单元集成于一体。详细介绍了厚膜混合集成工艺的版图设计和制作过程,并介绍了制作工艺中的各道工序。用UP-16封装形式,对厚膜混合集成电容式加速度计进行了封装。经过与原电路比较后可知经厚膜混合集成后,体积大大减小,经封装后通过金属外壳接地,提高抗干扰能力,经测试,其测试精度能提高1—2个数量级。     

稳扎稳打 提升本土模拟IC实力——专访圣邦微电子有限公司总裁张世龙博士和业务拓展部总监姚若亚博士

圣邦微电子是一家专注于高性能、高品质模拟/混合信号集成电路研发、生产和销售的半导体公司.自创建以来,始终坚持自主创新,在业界树立了脚踏实地、稳扎稳打的企业形象.目前,圣邦微在模拟电路和电源管理方面已经具备了相当的实力,成为本土集成电路设计公司中的佼佼者.     

一种基于标准库单元的集成电路老化检测方案

集成电路老化的影响,随着集成工艺尺寸越来越小而越来越明显。其主要影响表现在增加了电路元件的输入-输出信号的延迟,从而降低了电路工作能力。提出一种基于标准库单元的老化监测,并介绍本设计的简单性和灵活性。设计集成电路时可以设计使用不同的老化监测模块,通过阅读放置在每个监控寄存器中的"年龄代码"来确定电路元器件的"年龄",从而预防和监测电路的故障。     

双音频功放集成电路KD28及其应用

KD28是一种采用进口芯片软封装的集成电路,其外型如图1所示。它内部有两组功放电路,所以一只KD28可等效于两只LA4100系列的集成功放电路。KD28的外围元件极少,其最大输出音乐功率在2×6W以上。主要特点如下: 1.适应电压范围宽。可工作在3～15V之间,静态时,每个功放电路的     

厚膜集成压力传感器放大电路设计

对厚膜集成压力传感器放大电路进行了设计和实验。结果表明，该电路的设计具有功能强、集成容易、调试方便、工作温度范围宽等特点。其性能指标均可达到技术要求，实现了厚膜压力传感器的集成化和放大功能．     

集成电路老化及老化检测技术研究

数字集成电路老化会对电路的稳定性与可靠性造成一定的影响,甚至会对电路的安全性造成一定的威胁。针对此问题,对集成电路老化的概念进行了解释,分析了集成电路老化的影响因素,研究了数字集成电路两种常用的老化测试技术,即老化检测技术与老化预测技术,并对两种技术进行了对比分析,根据数字集成电路具体情况的不同,运用不同的检测技术。对集成电路老化问题的有效预防与处理提供了有效的帮助与参考。     

CMOS大规模集成电路制造工艺

一.引言CMOS 集成电路即互补 MOS 型集成电路,系指在同一块半导体村底片上制造 n 型和 P 型两种不同导电沟道的 MOS 场效应晶体管,从而构成的集成电路。与 PMOS 及 NMOS 相比,CMOS 电路有一系列优点。CMOS倒相器在两种不同的逻辑状态下总有一个晶     

用电源厚膜制作维修电源

维修彩色电视机需使用隔离电源和能在102～130伏之间可调的稳压电源。购成品电源价格不菲,而维修人员一般都会有几块彩电电源厚膜集成电路和现成的电源变压器,只要把它们组合起来便是一台经济、实用的维修电源了。     

应用于集成电路设计的遗传算法研究

随着集成电路规模的不断增大,其设计成本越来越高,设计周期也随之变得更长,以遗传算法为代表的现代优化算法提供了一种提升电路设计效率的有效途径。文章从描述具体电路实例入手,阐述了遗传算法应用于模拟﹑射频与数字集成电路设计中的研究现状和成果。针对集成电路设计的不同应用方向,深入探讨了各种电路的拓扑结构,以及算法在编码方式、适应度函数和交叉机理等方面的改进,并对遗传算法在未来集成电路设计中的应用进行了展望。     

厚膜应变计与传感器

厚膜应变计与箔式应变计、薄膜应变计及半导体应变计共同构成现代力敏传感器的四大关键敏感元件，其发展前景引起了人们极大关注，本文主要就厚膜应变计的导电机理、一般性能，以及它在力（称重）、压力传感器方面的应用情况，加以简要介绍。     

基于IEEE1149.4的模拟集成电路性能测试技术研究

针对模拟集成电路内建自测试困难和故障诊断约束条件复杂的问题,设计了基于IEEE1149.4边界扫描标准的模拟集成电路性能测试系统;该方案扩展了标准中的模拟边界扫描模块和测试总线电路,并由控制器内部向被测电路施加激励,通过充分利用电路系统中已有数模混合资源,在添加极少的电路元件的基础上,实现了基于FPGA的模拟集成电路性能测试系统;实验选取集成滤波芯片MAX292被测电路测试,其频率特性的测试结果误差均小于5%,表明了该测试方案的正确性、系统测试的有效性和通用性。     

基于0.6 m CMOS工艺的pH值传感器集成电路设计和研究

介绍了一种基于上华0.6μmCMOS工艺实现的pH值传感器集成电路的设计和研究,它采用标准CMOS工艺提供的Si3N4钝化层作为氢离子敏感层,并以多层浮栅结构的ISFET作为传感单元.信号处理电路由基准电流源、恒流恒压控制电路、输出差分电路等组成,使电路输出信号与pH值的变化量呈线性关系.实测结果表明该电路在溶液pH值从1-13范围内输出电压的平均灵敏度为35.8 mV/pH,线性度优于5%.该集成电路实现了pH值传感单元与信号处理电路的单片集成.