CIRCUITOSINTEGRADOS

NOMBRES:Ingrid Estefanía Camacho GarzónYeimy Geraldine Vásquez Albarracín

DOCENTE: Edgar Estrada

CURSO:11-02 JM

INDICE

¿Qué Son? ……………………………………3

Tipos de empaque C.I……………………..7

Tecnología de fabricación C.I……………15

Familias lógicas …………………………….20

¿QUE SON?

Es una pastilla o chip muy delgado en el que se encuentran una cantidad enorme de dispositivos microelectrónicas interactuados, principalmente los diodos y transistores dentro de ello componentes pasivos como resistencias o condensadores .

El primer circuito integrado fue desarrollado en 1958 por el ingeniero Jack St. Clair Kilb.

Algunos de los circuitos integrados más avanzados son los microprocesadores, que son usados en múltiples artefactos, desde ordenadores hasta electrodomésticos, pasando por los teléfonos móviles. Los chips de memorias digitales son otra familia de circuitos integrados que son de importancia crucial para la moderna sociedad de la información. Mientras el coste del diseño y desarrollo de un circuido integrado complejo es bastante alto, cuando se reparte entre millones de unidades de producción el coste individual, por lo general, se reduce al mínimo. La eficiencia de los circuitos integrados es alta debido a que el pequeño tamaño de los chips permite cortas conexiones que posibilitan la utilización de lógica de bajo consumo (como es el caso de los TTL y CMOS) en altas velocidades de conmutación.

Las estructuras de los microchips se volvieron más y más pequeñas. Los fabricantes tuvieron éxito al duplicar el número de transistores en un chip cada 18 meses, tal como lo predijo la ley de Moore. Sin embargo, a medida que los tamaños se han reducido a escalas de átomos, los fabricantes se están acercando cada vez más a los límites de la miniaturización. Ha llegado el tiempo de probar acercamientos completamente nuevos. Para esto, los investigadores están actualmente buscando soluciones tales como el uso de pequeños “mini tubos de grafeno”, los cuales esperan utilizar en los microchips del futuro. Tan sólo ha pasado medio siglo desde el inicio de su desarrollo y ya se han vuelto ubicuos. De hecho, muchos académicos creen que la revolución digital impulsada por los circuitos integrados es una de los sucesos más destacados de la historia de la humanidad.

TIPOS DE EMPAQUE C.I

DIP: Dual in-line package por sus siglos

en ingles, es un forma de encapsulamiento común en la construcción de circuitos integrados.

Estos circuitos son especialmente prácticos para construir prototipos en tablillas de protoboard.

Concretamente, la separación estándar entre dos pines o terminales es de 0.1”(2.54mm).

MONTAJE: DIPs puede ser montado en una placa de circuito o bien

directamente a través de orificios, a través de la soldadura o el uso de la primavera de bajo costo tomas de contacto.

 Uso de un conector DIP permite una fácil sustitución de un dispositivo y elimina el riesgo de daño por sobrecalentamiento durante la soldadura (como el dispositivo se inserta en la toma de soldados sólo después de que se haya enfriado.) Estas son, con mucho, los tipos más comunes de montaje de los componentes de R / . DIPs también puede ser fácil y convenientemente utilizados con protoboards estándar / paneras, cuyo diseño incluye un amplio examen de los mismos; ésta es una disposición de montaje temporal para el desarrollo de circuitos de diseño o ensayo del dispositivo. Algunos aficionados, por una sola vez o permanente de la construcción de prototipos, punto de uso a cableado de punto con salsas, y su apariencia física cuando se invierte en el marco de este método inspira el término informal estilo "insecto muerto" para el método.

PGA: El pin “grid array o PGA” es un tipo

empaquetado utilizado en los circuitos integrados, particularmente microprocesadores.

Este circuito se monta en una losa de ceramica en la cual una cara se cubre total o parcialmente de un conjunto ordenado de pin es de metal.

Estos pines son utiles para insertarcen en los agujeros de un circuito impreso y soldado.

Casi siempre se espacian 2.54 milímetros entre si.

Este tipo de paquete ocupa menos espacio los tipos mas viejos como lo son el Dual in-line package (DIL o DIP).

Variantes del PGA Las versiones plastic pin grid array (PPGA) y

posteriormente flip-chip pin grid array (FCPGA) fueron creadas por Intel Corporación para sus microprocesadores Intel Pentium, y a menudo son usados en tarjetas madre con zócalos ZIF (Zero Inserción Forcé) para proteger los delicados pines.

PPGA FCPGA CPGA OPGA

FLIP CHIP: Es una tecnología de ensamble para circuitos

integrados, además de una forma de empaque y montaje para chips de silicio.

Como método de ensamble elimina la necesidad de maquinas de soldadura de precisión y permite el a samblaje de muchas piezas a la vez

Es una técnica de uso extendido para la construcción de microprocesadores, procesadores gráficos para tarjetas de vídeo, integrados del chipset. En algunos circuitos integrados construidos con esta técnica, el chip de silicio queda expuesto de manera que puede ser enfriado de manera más eficiente.

TEGNOLOGIAS DE FABRICACION C.I La fabricación de integrados a gran escala sigue, en la actualidad un

procedimiento VLSI (Very Large Scale Integration, Integración en escala muy grande, por sus siglas en inglés) partiendo del Silicio como materia prima. Desarrollos recientes en tecnologías de aleación de Silicio-Germanio (SiGe) y silicio, sometido a esfuerzo, refuerzan aún más la posición de los procesos de fabricación que se basan en este elemento en la industria microelectrónica en los años venideros.

El silicio puede ser refinado por medio de técnicas bien establecidas de purificación y crecimiento de cristales. Este elemento químico también exhibe propiedades físicas apropiadas para la fabricación de dispositivos activos con buenas características eléctricas, además es fácil de oxidar para formar un excelente aislante como el dióxido de silicio (SiO2). Este óxido es útil para construir condensadores y dispositivos MOSFET . También sirve como barrera de protección contra la difusión de impurezas indeseables hacia el mineral adyacente de silicio de alta pureza. Esta propiedad de protección del oxido de silicio permite que sus propiedades eléctricas sean fáciles de modificar en áreas predefinidas. Por consiguiente, se pueden construir elementos activos y pasivos en la misma pieza material (o sustrato). Entonces los componentes pueden interconectarse con capas de metal (similares a las que se utilizan en las tarjetas de circuito impreso) para formar el llamado circuito integrado monolítico, que es en esencia una pieza única de metal.

Existen tres tipos de circuitos integrados:

-CIRCUITO MONOLITICO: La palabra monolítico viene del griego y significa “una piedra”. La palabra es apropiada porque los componentes son parte de un chip. El Circuito monolítico es el tipo más común de circuito integrado, ya que desde su intervención los fabricantes han estado produciendo los circuitos integrados monolíticos para llevar a cabo todo tipo de funciones. Los tipos comercialmente disponibles se pueden utilizar como amplificadores, reguladores de voltaje, conmutadores, receptores de AM, circuito de televisión y circuitos de ordenadores. Pero tienen limitadores de potencia. Ya que la mayoría de ellos son del tamaño de un transistor discreto de señal pequeña, generalmente tiene un índice de máxima potencia menor que 1W. Están fabricados en un solo monocristal, habitualmente de silicio, pero también existen en germanio, arseniuro de galio, silicio-germanio, etc.

-CIRCUITO HIBIDRO DE CAPA FINA: Son muy similares a los circuitos monolíticos, pero además, contienen componentes difíciles de fabricar con tecnología monolítica. Muchos conversores A/D – D/A se fabricaron en tecnología híbrida hasta que progresos en la tecnología permitieron fabricar resistencias precisas.

-CIRCUITO HIBIDRO DE CAPA GRUESA: Se apartan bastante de los circuitos monolíticos. De hecho suelen contener circuitos monolíticos sin cápsula (dices), transistores, diodos, etc., sobre un sustrato dieléctrico, interconectados con pistas conductoras. Las resistencias se depositan por serigrafía y se ajustan haciéndoles cortes con láser. Todo ello se encapsula, tanto en cápsulas plásticas como metálicas, dependiendo de la disipación de potencia que necesiten. En muchos casos, la cápsula no está “moldeada”, sino que simplemente consiste en una resina epoxi que protege el circuito. En el mercado se encuentran circuitos híbridos para módulos de RF, fuentes de alimentación, circuitos de encendido para automóvil, etc.

PASOS GENERALES DE FABRICACION DE UN C.I :

Preparacion de la oblea

Oxidacion

Difusion

Implantacion de iones

Deposicion por medio de vapor quimico

Metalizacion

Fotolitografia

Empacado

FAMILIAS LOGICAS

Existen varias familias de circuitos integrados lógicos que distinguen por el tipo de dispositivos semiconductor y por la manera como estos dispositivos son interconectados para la conformación de las compuertas.

El circuito básico en cada familia es una compuerta NAND o una NOR.

FAMILIAS: Hay muchas familias logicas de

circuitos integrados digitales que han sido introducidos comercialmente las mas conocidas son:

TTL: Logicas de transistores ECL: Logica de acoplamiento de

emisor MOS: Semiconductor de oxido de

metal CMOS: Semiconductor de oxido de

metal complementario I2L: Logica de inyeccion integrada

BIBLIOGRAFIA

http://www.slideshare.net/noegarc/circuitos-integrados-y-familias-logicas