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IC芯片(Integrated Circuit集成電路)是將大量的微電子元器件(晶體管、電阻、電容等)
形成的集成電路放在一塊塑基上,做成一塊芯片。而今幾乎所有看到的芯片,都可以叫做IC芯片。
集成電路(integrated circuit)是一種微型電子器件或部件。采用一定的工藝,把一個電路中所需的晶體管、二極管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起,制作在一小塊或幾小塊半導體晶片或介質(zhì)基片上,然后封裝在一個管殼內(nèi),成為具有所需電路功能的微型結(jié)構(gòu);其中所有元件在結(jié)構(gòu)上已組成一個整體,使電子元件向著微小型化、低功耗和高可靠性方面邁進了一大步。它在電路中用字母"IC"表示。集成電路發(fā)明者為杰克·基爾比(基于硅的集成電路)和羅伯特·諾伊思(基于鍺的集成電路)。當今半導體工業(yè)大多數(shù)應用的是基于硅的集成電路。

一、集成電路的種類一般是以內(nèi)含晶體管等電子組件的數(shù)量來分類:

SSI(小型集成電路),晶體管數(shù)10~100個;

MSI(中型集成電路),晶體管數(shù)100~1000個;

LSI(大規(guī)模集成電路),晶體管數(shù)1000~100000;

VLSI(超大規(guī)模集成電路),晶體管數(shù)100000以上。

二、按功能結(jié)構(gòu)分類:集成電路按其功能、結(jié)構(gòu)的不同,可以分為模擬集成電路和數(shù)字集成電路兩大類。

三、按制作工藝分類:集成電路按制作工藝可分為半導體集成電路和膜集成電路。膜集成電路又分類厚膜集成電路和薄膜集成電路。

四、按導電類型不同分類:集成電路按導電類型可分為雙極型集成電路和單極型集成電路。雙極型集成電路的制作工藝復雜,功耗較大,代表集成電路有TTL、ECL、HTL、LST-TL、STTL等類型。單極型集成電路的制作工藝簡單,功耗也較低,易于制成大規(guī)模集成電路,代表集成電路有CMOS、NMOS、PMOS等類型。

五、按用途分類:集成電路按用途可分為電視機用集成電路。音響用集成電路、影碟機用集成電路、錄像機用集成電路、電腦(微機)用集成電路、電子琴用集成電路、通信用集成電路、照相機用集成電路、遙控集成電路、語言集成電路、報警器用集成電路及各種專用集成電路。

1965年-1978年:以計算機和軍工配套為目標,以開發(fā)邏輯電路為主要產(chǎn) 品,初步建立集成電路工業(yè)基礎及相關(guān)設備、儀器、材料的配套條件

1978年-1990年:主要引進美國二手設備,改善集成電路裝備水平,在"治散治亂"的同時,以消費類整機作為配套重點,較好地解決了彩電集成電路的國產(chǎn)化 1

1990年-2000年:以908工程、909工程為重點,以CAD為突破口,抓好科技攻關(guān)和北方科研開發(fā)基地的建設,為信息產(chǎn)業(yè)服務,集成電路行業(yè)取得了新的發(fā)展。

2009年全球半導體市場規(guī)模為2263.1億美元,市場同比下滑9.0%。從5年發(fā)展周期來看,2005年-2009年4年間全球半導體市場復合增長率為-0.1%,全球市場的發(fā)展已經(jīng)連續(xù)多年處于低迷期。中國集成電路市場在2009年也首度出現(xiàn)下滑,但從未來發(fā)展看,中國市場將從2010年開始進入新一輪成長期,未來3年增速將保持在10%以上。

下滑的直接原因有兩方面:一方面是下游產(chǎn)品對上游集成電路產(chǎn)品需求量下降;另一方面是集成電路產(chǎn)品價格的下降,集成電路產(chǎn)品價格一直以來都呈下降趨勢,而2009年由于國際金融危機影響,價格下滑更加明顯,2009年芯片均價與2008年相比下滑幅度超過10%。此外,雖然2009年我國政府出臺了一系列刺激政策,包括"家電下鄉(xiāng)"、"三網(wǎng)融合"等,但是,這些政策從產(chǎn)業(yè)鏈下游傳導到上游需要一定時間。

雖然中國集成電路市場發(fā)展在2009年首度下滑,但仍然好于全球市場的發(fā)展,也就是說,雖然中國市場出現(xiàn)衰退,但是中國市場在全球市場上的地位仍然在提高,或者說中國市場所占全球市場份額的比重仍然有所提升。而今,中國集成電路市場增長了近50%,而2009年的全球集成電路市場則基本與2005年持平。近幾年來,在全球集成電路市場上,中國市場的份額和地位明顯提升。

2010年將進入新一輪成長期 中國集成電路市場在經(jīng)歷了2009年的衰退之后,2010年必定會成為市場復蘇的一年。 PC、手機、平板電視等產(chǎn)品仍然將是拉動市場發(fā)展的主要動力。

據(jù)悉2013年國內(nèi)IC卡芯片供應被恩智浦壟斷的格局正在生變。同方國芯等國內(nèi)廠商IC卡芯片通過銀聯(lián)認證,這宣布金融IC卡芯片國產(chǎn)化正式啟動。

按照金融卡的發(fā)放進程,自2013年1月1日起,全國性商業(yè)銀行應開始發(fā)行金融IC卡;2015年1月1日起,在經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)和重點合作行業(yè)領(lǐng)域,商業(yè)銀行發(fā)行的、以人民幣為結(jié)算賬戶的銀行卡應為金融IC卡。可以預期,金融卡的發(fā)卡數(shù)量將出現(xiàn)井噴。

檢測常識

1、檢測前要了解集成電路及其相關(guān)電路的工作原理 檢查和修理集成電路前首先要熟悉所用集成電路的功能、內(nèi)部電路、主要電氣參數(shù)、各引腳的作用以及引腳的正常電壓、波形與外圍元件組成電路的工作原理。如果具備以上條件,那么分析和檢查會容易許多。

2、測試不要造成引腳間短路 電壓測量或用示波器探頭測試波形時,表筆或探頭不要由于滑動而造成集成電路引腳間短路,最好在與引腳直接連通的外圍印刷電路上進行測量。任何瞬間的短路都容易損壞集成電路,在測試扁平型封裝的CMOS集成電路時更要加倍小心。

3、嚴禁在無隔離變壓器的情況下,用已接地的測試設備去接觸底板帶電的電視、音響、錄像等設備 嚴禁用外殼已接地的儀器設備直接測試無電源隔離變壓器的電視、音響、錄像等設備。雖然一般的收錄機都具有電源變壓器,當接觸到較特殊的尤其是輸出功率較大或?qū)Σ捎玫碾娫葱再|(zhì)不太了解的電視或音響設備時,首先要弄清該機底盤是否帶電,否則極易與底板帶電的電視、音響等設備造成電源短路,波及集成電路,造成故障的進一步擴大。

4、要注意電烙鐵的絕緣性能 不允許帶電使用烙鐵焊接,要確認烙鐵不帶電,最好把烙鐵的外殼接地,對MOS電路更應小心,能采用6~8V的低壓電路鐵就更安全。

5、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,烙鐵的功率應用內(nèi)熱式25W左右。已焊接好的集成電路要仔細查看,最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。

6、不要輕易斷定集成電路的損壞 不要輕易地判斷集成電路已損壞。因為集成電路絕大多數(shù)為直接耦合,一旦某一電路不正常,可能會導致多處電壓變化,而這些變化不一定是集成電路損壞引起的,另外在有些情況下測得各引腳電壓與正常值相符或接近時,也不一定都能說明集成電路就是好的。因為有些軟故障不會引起直流電壓的變化。

7、測試儀表內(nèi)阻要大 測量集成電路引腳直流電壓時,應選用表頭內(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。

8、要注意功率集成電路的散熱 功率集成電路應散熱良好,不允許不帶散熱器而處于大功率的狀態(tài)下工作。

9、引線要合理 如需要加接外圍元件代替集成電路內(nèi)部已損壞部分,應選用小型元器件,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。

鑒別方法

1、不在路檢測

這種方法是在IC未焊入電路時進行的,一般情況下可用萬用表測量各引腳對應于接地引腳之間的正、反向電阻值,并和完好的IC進行必較。

2、在路檢測

這是一種通過萬用表檢測IC各引腳在路(IC在電路中)直流電阻、對地交直流電壓以及總工作電流的檢測方法。這種方法克服了代換試驗法需要有可代換IC的局限性和拆卸IC的麻煩,是檢測IC最常用和實用的方法。

3、直流工作電壓測量

這是一種在通電情況下,用萬用表直流電壓擋對直流供電電壓、外圍元件的工作電壓進行測量;檢測IC各引腳對地直流電壓值,并與正常值相較,進而壓縮故障范圍,出損壞的元件。測量時要注意以下八點:

(1)萬用表要有足夠大的內(nèi)阻,少要大于被測電路電阻的10倍以上,以免造成較大的測量誤差。

(2)通常把各電位器旋到中間位置,如果是電視機,信號源要采用標準彩條信號發(fā)生器。

3)表筆或探頭要采取防滑措施。因任何瞬間短路都容易損壞IC�？刹扇∪缦路椒ǚ乐贡砉P滑動:取一段自行車用氣門芯套在表筆尖上,并長出表筆尖約0.5mm左右,這既能使表筆尖良好地與被測試點接觸,又能有效防止打滑,即使碰上鄰近點也不會短路。

(4)當測得某一引腳電壓與正常值不符時,應根據(jù)該引腳電壓對IC正常工作有無重要影響以及其他引腳電壓的相應變化進行分析, 能判斷IC的好壞。

(5)IC引腳電壓會受外圍元器件影響。當外圍元器件發(fā)生漏電、短路、開路或變值時,或外圍電路連接的是一個阻值可變的電位器,則電位器滑動臂所處的位置不同,都會使引腳電壓發(fā)生變化。

(6)若IC各引腳電壓正常,則一般認為IC正常;若IC部分引腳電壓異常,則應從偏離正常值最大處入手,檢查外圍元件有無故障,若無故障,則IC很可能損壞。

(7)對于動態(tài)接收裝置,如電視機,在有無信號時,IC各引腳電壓是不同的。如發(fā)現(xiàn)引腳電壓不該變化的反而變化大,該隨信號大小和可調(diào)元件不同位置而變化的反而不變化,就可確定IC損壞。

(8)對于多種工作方式的裝置,如錄像機,在不同工作方式下,IC各引腳電壓也是不同的。

4、交流工作電壓測量法

為了掌握IC交流信號的變化情況,可以用帶有db插孔的萬用表對IC的交流工作電壓進行近似測量。檢測時萬用表置于交流電壓擋,正表筆插入db插孔;對于無db插孔的萬用表,需要在正表筆串接一只0.1~0.5μf隔直電容。該法適用于工作頻率較低的IC,如電視機的視頻放大級、場掃描電路等。由于這些電路的固有頻率不同,波形不同,所以所測的數(shù)據(jù)是近似值,只能供參考。

5、總電流測量法

該法是通過檢測IC電源進線的總電流,來判IC好壞的一種方法。由于IC內(nèi)部絕大多數(shù)為直接耦合,IC損壞時(如某一個pn結(jié)擊穿或開路)會引起后級飽和與截止,使總電流發(fā)生變化。所以通過測量總電流的方法可以判IC的好壞。也可用測量電源通路中電阻的電壓降,用歐姆定律計算出總電流值。