單片集成電路可靠性設計
發布時間:2012/4/20 20:01:50 訪問次數:1178
單片集成電路(以下簡稱集成電路)是采用UCT4404半導體制作工藝,在一塊較小的單晶硅片上制作許多晶體管及電阻器、電容器等電子元器件,并按照多層布線或遂道布線的方法將電子元器件組合成完整的電子電路。它在電路中用字母“IC”(也有用文字符號“N”等)表示。硅集成電路的發展方向是集成度提高、圓片直徑增大、特征尺寸減少、互連線層數增多等。其主要規律是每個芯片上的晶體管數每年增加so%,或每3.5年增加4倍;特征尺寸(溝道長度)、門延遲、連線的步經(線寬十間距)每年減少13%。目前國際上單片集成電路的加工工藝已經采用90nm、65nm的技術。
分類方法
集成電路可以按照不同的方式分類。
①按集成規模分可分為小規模集成電路(SSI);中規模集成電路(MSI);大規模集成電路( LSI);超大規模集成電路(VLSI);特大規模集成電路(USLI);巨大規模集成電路(GSI)。
表2.1給出了集成電路規模的劃分規則。所謂“門”是基本的二輸入與非門來衡量的。通常集成電路的規模是等效成“門”來衡量的。
②按應用領域分可分為民用消費類集成電路;工業投資類集成電路(包括計算機、數據處理類、通信類、機電類、能源交通類等);軍用集成電路;航空航天類集成電路。
③按功能分可分為數字集成電路(包括邏輯集成電路、存儲器集成電路、微處理器集成電路);模擬集成電路(如各類放大器、模擬乘法器,模擬開關等);數字一模擬混合集成電路(如A/D、D/A轉換器等);其他集成電路(如光電集成電路、傳感器集成電路、超導集成電路等)。
④按應用性質分可分為通用集成電路;專用集成電路( ASIC),ASIC又分為定制IC(全定制IC,半定制IC)、標準專用IC(ASSP)、現場可編程器件(FPGA,FPLD等)。
⑤按速度、功率分可分為頻率類集成電路(射頻、中頻、視頻、音頻lC,HF、VHF、UHF、微波IC);開關類集成電路(中低頻、高速、超高速IC,納秒、皮秒IC等);微功耗集成電路;頻率一功率集成電路(低頻大功率、高頻大功率、微波功率IC);低噪聲集成電路(低頻低噪聲、高頻低噪聲、微波低噪聲IC)。
⑥按照器件結構可分為雙極型集成電路(TTL、ECL、模擬IC等);MOS集成電路(PMOS,NMOS、E/D MOS、CMOS等);雙極-MOS兼容集成電路(BIMOS、BICMOS)。
⑦按照工藝材料可分為混合集成電路(包括薄膜、厚膜、薄厚膜、多芯片組裝/二次等集成電路);單片集成電路(包括硅和砷化鎵集成電路)。
⑧按集成的規模和內容可分為一般集成電路和系統集成(SOC)。
單片集成電路(以下簡稱集成電路)是采用UCT4404半導體制作工藝,在一塊較小的單晶硅片上制作許多晶體管及電阻器、電容器等電子元器件,并按照多層布線或遂道布線的方法將電子元器件組合成完整的電子電路。它在電路中用字母“IC”(也有用文字符號“N”等)表示。硅集成電路的發展方向是集成度提高、圓片直徑增大、特征尺寸減少、互連線層數增多等。其主要規律是每個芯片上的晶體管數每年增加so%,或每3.5年增加4倍;特征尺寸(溝道長度)、門延遲、連線的步經(線寬十間距)每年減少13%。目前國際上單片集成電路的加工工藝已經采用90nm、65nm的技術。
分類方法
集成電路可以按照不同的方式分類。
①按集成規模分可分為小規模集成電路(SSI);中規模集成電路(MSI);大規模集成電路( LSI);超大規模集成電路(VLSI);特大規模集成電路(USLI);巨大規模集成電路(GSI)。
表2.1給出了集成電路規模的劃分規則。所謂“門”是基本的二輸入與非門來衡量的。通常集成電路的規模是等效成“門”來衡量的。
②按應用領域分可分為民用消費類集成電路;工業投資類集成電路(包括計算機、數據處理類、通信類、機電類、能源交通類等);軍用集成電路;航空航天類集成電路。
③按功能分可分為數字集成電路(包括邏輯集成電路、存儲器集成電路、微處理器集成電路);模擬集成電路(如各類放大器、模擬乘法器,模擬開關等);數字一模擬混合集成電路(如A/D、D/A轉換器等);其他集成電路(如光電集成電路、傳感器集成電路、超導集成電路等)。
④按應用性質分可分為通用集成電路;專用集成電路( ASIC),ASIC又分為定制IC(全定制IC,半定制IC)、標準專用IC(ASSP)、現場可編程器件(FPGA,FPLD等)。
⑤按速度、功率分可分為頻率類集成電路(射頻、中頻、視頻、音頻lC,HF、VHF、UHF、微波IC);開關類集成電路(中低頻、高速、超高速IC,納秒、皮秒IC等);微功耗集成電路;頻率一功率集成電路(低頻大功率、高頻大功率、微波功率IC);低噪聲集成電路(低頻低噪聲、高頻低噪聲、微波低噪聲IC)。
⑥按照器件結構可分為雙極型集成電路(TTL、ECL、模擬IC等);MOS集成電路(PMOS,NMOS、E/D MOS、CMOS等);雙極-MOS兼容集成電路(BIMOS、BICMOS)。
⑦按照工藝材料可分為混合集成電路(包括薄膜、厚膜、薄厚膜、多芯片組裝/二次等集成電路);單片集成電路(包括硅和砷化鎵集成電路)。
⑧按集成的規模和內容可分為一般集成電路和系統集成(SOC)。