集成电路

2018年，ZTE危机深深刺痛了中国人民的神经。这场危机暴露了我国集成电路产业的落后。我们暂时不讨论芯片技术和国际形势。我们只讨论所谓的集成电路及其分类。

①集成电路是什么？

集成电路（Integrated Circuit，缩写为IC），又称集成块、芯片。是指将电路中所需的三极管、二极管、电阻、电容、电感等部件和电线连接在一起，制作在一小块或几小块陶瓷、玻璃或半导体晶片上，然后封装在一起，成为能够实现一定电路功能的微型电子设备或部件。

集成电路具有体积小、重量轻、引脚少、使用寿命长、可靠性高、成本低、性能好等优点，也便于大规模生产。集成电路组装的电子设备不仅比三极管组装的电子设备高出几十到几千倍，而且延长了设备的使用寿命。

②集成电路分类

集成电路的分类方法有很多，可分为模拟集成电路、数字集成电路和混合信号集成电路（芯片上的模拟处理和数字处理）。

模拟集成电路主要用于生成、放大和处理各种模拟信号。例如，复读机重放的录音信号是模拟信号，收音机和电视机接收的音频信号也是模拟信号。根据功能，模拟集成电路分为操作放大器、电压比较器、稳压器等。

数字集成电路主要用于生成、放大和处理各种数字信号DVD视盘机重放的音频信号和视频信号。数字集成电路分为TTL集成电路、HTL集成电路、STTL集成电路、ECL集成电路、CMOS集成电路等。

混合信号集成电路将模拟和数字电路集成在单芯片上。该芯片通常具有模拟信号输入/输出、数字信号处理、数字信号传输等通道。该电路提供更小的尺寸和更低的成本。我们研究的单片机属于混合信号集成电路。

封装

正如我们上面提到的，集成电路中有许多组件和导线相互连接，我们看到的是外壳包装。包装不仅起到安装、固定、密封、保护芯片、提高电热性能的作用，还通过芯片上的接头用导线连接到包装外壳的引脚上，通过PCB（Print Circuit Board印刷电路板)上的导线与其他设备连接，实现内芯片与外电路的连接。

因为芯片的材料主要是Si，在空气中会被氧化形成SiO2，因此，必须与外界隔离，防止空气中杂质腐蚀芯片电路，导致电气性能下降。另一方面，包装芯片也更容易安装和运输。简而言之，包装的功能：1。物理保护。2.电气连接。3.标准化。

随着技术的发展，根据不同的需要选择几十种包装形式。以下是几种常见的包装形式：

• DIP(dual in-line package)

双列直接插入式包装。插入式包装之一，引脚从包装两侧引出，包装材料有塑料和陶瓷。根据不同的特点，可以细分为PDIP、SDIP、SKDIP、CDIP等封装类型。下图为DIP常见包装类型：

• SOP封装(Small Outline Packages)

小外观的引脚包装也可以称为SOL和DFP，它是一种非常常见的组件形式。同时，它也是表面装饰包装之一。引脚从包装两侧引出海鸥翼(L字形)。包装材料分为塑料和陶瓷。SOP常见包装类型：

• QFP(Quad Flat Package)封装

四侧引脚平包装。表面贴装型包装之一，引脚从四侧引出海鸥翼(L)类型。基材有陶瓷、金属和塑料三种，塑料包装占绝大多数。根据不同的特点可以细分为LQFP、MQFP、TQFP、SQFP、BQFP、PQFP、FQFP等封装类型。下图为QFP常见包装类型：

• BGA（Ball Grid Array Package）封装

即球栅阵列封装。随着技术的进步，芯片集成度不断提高，I/O引脚数急剧增加。为满足发展需要，厂家采用BGA封装形式，即在印刷基板背面制作球形凸点，代替引脚，在印刷基板正面组装芯片，然后用成型树脂或灌封法密封。又称凸点展示载体(PAC)。引脚可超过200，是多引脚芯片的包装。也可以比较封装本体QFP小。可根据不同的特点细分FBGA、PBGA、FCBGA、CBGA等封装类型。下图4-4为BGA常见封装类型：

按照惯例，封装格式后的数字代表引脚数。LQFP44封装代表该IC采用薄型QFP包装，44个引脚。