1.3 固定功能的集成电路

单片集成电路(IC)是一个完全由单个小型的硅芯片组成的电子电路.组成电路的所有元件-晶体管,二极管,电阻和电容是单个芯片的一部分.固定功能的逻辑和可编程的逻辑是数字集成电路的两大类型.在固定逻辑功能的芯片中,逻辑功能已由开发商写入,不能改变. 图1.15 $$ 图1.15一个固定功能集成芯片封装类型的剖面图(双引线封装),给出了芯片的内部连接输入/输出引脚的封装部分 $$ 图1.15给出了一个固定功能集成芯片封装类型的剖面图,其中露出了封装内部的芯片电路,标出了芯片连接封装引脚用以连接外部的各种电路.

1.3.1 集成电路封装

图1.16(a) $$ (a)双引线封装(DIP) $$ 集成电路封装以它们安装在印制电路板(PCB)上的方法来分类,例如对穿孔封装和表面贴装等类型.对穿孔封装类型的引脚通过穿孔插入印制电路板,以便可以和另一边的导体焊接.最为普通的对穿孔封装是双引线封装(DIP),如图1.16( a)所示.

另一种集成电路封装的类型是使用表面贴装技术(SMT).表面贴装相对于对穿孔封装节省空间.通过印制电路板的孔对于表面贴装技术是多余的.表面贴装的引脚直接焊接在印制电路板一面的导体上,留出另一面用于附加的电路.其次,对于有相同引脚数的电路,表面贴装与双引线封装相比尺寸更小,因为表面贴装的引脚分布更紧凑.一个表面贴装的例子就是小轮廓集成电路(SOIC),如图1.16(b)所示.

1.16(b) $$(b)小轮廓集成电路(SOIC)$$ $$图1.16对穿孔和表面贴装芯片的例子.相同引脚数的 DIP比 SOIC的尺寸大, DIP大约为0.785英寸①长 , SOIC大约为0.385英寸长$$

在一种尺寸范围内可用的表面贴装技术的不同类型,取决于引脚数(越复杂的电路和引线配置需要更多的引脚).图1.17给出了几种类型的例子.如图所见,收缩小轮廓封装( SSOP )的引脚形成鸥翼式形状.带引线的塑料芯片载体( PLCC )的引脚在封装下以J形翻转.无引线陶瓷芯片( LCC )具有金属接触面,焊接在它的陶瓷体上.薄型四侧引脚扁平封装( LQFP )也具有鸥翼式形状的引脚.片状刻度封装( CSP )和精密间距球形网格阵列( FBGA )的引脚嵌入在封装的底部相互接触. 图1.17 $$ 图1.17SMT封装配置,(e)和(f)给出的是底视图 $$

1.3.2 引脚编号

所有集成电路的封装都具有一个标准形式的引脚编号.双引线封装(DIP)和收缩小轮廓封装(SSOP)的引脚都具有一定的编号排列方式,如图1.18( a)的16个引脚封装的芯片所示.观察芯片封装的顶部,引脚1有一个标识,可以是一个小圆点,一个缺口或是一个斜角边.小圆点总是紧靠着引脚1.同样,缺口方向朝上,引脚1总是在左上角的位置,如图所示.从引脚1开始,逐步向下引脚编号递增,然后跨越芯片在另一边编号向上递增.最大的引脚编号总是在缺口的右边小圆点对面的位置. 图1.18 $$ 图1.18集成电路封装引脚的标准类型.给出的是顶视图 $$ 带引线的塑料芯片载体(PLCC)封装和无引线陶瓷芯片(LCC)封装在全部的4个边上都具有引脚.引脚1由一个小圆点标记,或由其他的索引标记,它处于一边的中心位置.引脚的编号沿逆时针递增,图中看到的是封装顶部的视图.最大的引脚编号总是处于引脚1的右边.图1.18(b)给出了20个引脚的PLCC封装芯片的引脚分布.