Circuitos Integrados • Presentado por: Aura Flórez y Leidy Núñez

• Curso: 11-02 J.M

• Asignatura: Electrónica

• Docente: Edgar Estrada

¿Qué son?El circuito integrado es una pastilla pequeña de material semiconductor, también conocida como chip o microchip. Esta protegida de un encapsulado de plástico o cerámica el cual posee conductores metálicos para hacer conexión entre la pastilla y un circuito impreso.

Tipos De Empaque DIP: es una forma de encapsulamiento común en la

construcción de circuitos integrados. Consiste en un bloque con dos hileras paralelas de pines, la cantidad depende de cada circuito. Son especialmente prácticos para construir prototipos en tablillas de protoboard.

PGAEl pin grip array o PGA es un tipo de empaquetado usado para los circuitos integrados, particularmente micro procesados. Se monta en una losa de cerámica de la cual una cara se cubre total o parcialmente ordenado de pines de metal. Espacian 2,54mm entre si; este tipo de paquete ocupa menos espacio.

Flip chipEs una tecnología de ensamble para circuitos integrados además de una forma de empaque y montaje para chips de silicio, elimina la necesidad de maquinas de soldaduras y permite el ensamblaje de muchas piezas a la vez. Como empaque para chips, reduce el tamaño del C.I convirtiéndolo en una pequeña pieza con diminutas conexiones eléctricas. Algunos circuitos integrados con esta técnica, el chip de silicio puede ser enfriado de manera mas eficiente.

Método De MontajeEs el método de construcción de dispositivos electrónicos mas utilizado actualmente. Se usa para componentes activos como pasivos y se basa en el montaje de los mismos. Tanto los equipos así construidos como los componentes de montaje superficial pueden ser llamados dispositivos de montaje superficial SMD.

Familias Lógicas Es un grupo de puertas lógicas construidas usando una de varios diseños diferentes, usualmente con niveles lógicos compatibles y características de fuente dentro de una familia. Muchas familias lógicas fueron producidas como componentes individuales, cada una con algunas funciones básicas las cuales podrían ser utilizadas como “construcción de bloques” para inter conectar circuitos integrados mas complejos.También puede referirse a un conjunto de técnicas usadas para la implementación de la lógica dentro de una larga escala de circuitos integrados tal como un procesador central, memoria, u otra función compleja; estas familias usan técnicas dinámicas registradas para minimizar el consumo de energía y el retraso.

Tipos De Familias Lógicas Familias lógicas bipolares• Lógica diodo-transistor (DTL)• Lógica transistor-transistor (TTL)• Lógica resistencia transistor (RTL)

Familias lógicas MOSFET• Circuitos lógicos de carga integrada MOSFET• Lógica CMOS

Tecnología De Fabricación

• Es el proceso mediante el cual se crean los circuitos integrados en la actualidad en todos los dispositivos electrónicos. Es un proceso complejo en el que intervienen numerosas etapas ,durante las cuales los circuitos se generan sobre una oblea hecha de materiales puramente semiconductores y semiconductores compuestos para aplicaciones especificas, como el arseniuro de galio. La fabricación de integrados a gran escala sigue, en la actualidad un procedimiento VLSI .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.

Ejemplo Tecnología Bipolar: Muchos circuitos con aplicación

comercial necesitan aumentar el ancho de banda de manera que puedan trabajar a frecuencias más elevadas. Esta necesidad de trabajar a mayores velocidades se traduce en una reducción de la anchura de la base para así disminuir el tiempo de tránsito de los portadores y el valor de las capacidades parásitas. La disminución de las dimensiones del dispositivo obliga a que la anchura de las regiones de deflexión dentro de la estructura se reduzca en proporción, por lo que es necesario el uso de menores tensiones de operación y mayores concentraciones de impurezas en las distintas regiones que componen el dispositivo. 

Tecnología NMOS• En la actualidad los transistores MOS son los más utilizados

en circuitos VLSI ya que pueden ser escalados a dimensiones más pequeñas que el resto de dispositivos. La tecnología MOS puede dividirse en tecnología NMOS que produce transistores canal n, y tecnología CMOS. a tecnología NMOS es más simple que la tecnología bipolar (involucra menos pasos de proceso) mientras que la tecnología CMOS proporciona circuitos con muy bajo consumo de potencia. A principio de los 70, la longitud mínima de los transistores MOS era del orden de 7.5 μm y el área total del chip del orden de 6000 mm2. En la actualidad se fabrican transistores con longitud de canal por debajo de 0.1 μm (100nm).

Tecnología CMOS En un inversor CMOS ideal no hay disipación de potencia en

reposo ya que ninguno de los dispositivos conduce. Éstos lo hacen únicamente cuando se genera la transición entre estados, por lo que únicamente en régimen dinámico es cuando se produce disipación de potencia. Esto hace que la potencia media disipada por el inversor CMOS sea muy pequeña. Cuando el número de componentes por chip aumenta, la disipación de potencia se convierte en uno de los principales agentes limitadores del número de dispositivos que pueden integrarse. Por esta razón es muy utilizada la tecnología CMOS (aunque un inversor CMOS ocupe más espacio que un inversor NMOS).

Asociado con todos los circuitos aparece un problema inherente denominado latchup. Este problema está relacionado con la aparición de transistores bipolares parásitos.

Tecnología SOI• El silicio sobre aislante (SOI) es un nuevo material para la

fabricación de chips que reemplaza a las obleas tradicionales de silicio. Este substrato está compuesto de tres capas diferenciadas. Primero una delgada lámina de silicio que puede ir desde unos pocos nanómetros hasta varias micras. A continuación una capa de aislante, normalmente óxido de silicio con un grosor variable y finalmente la lámina más gruesa de silicio que actúa como material que da soporte mecánico a toda la estructura. Los dispositivos se fabrican en la capa superficial de silicio.  Cada transistor se encuentra aislado del resto gracias al óxido enterrado. Esta característica permite evitar el fenómeno de latchup y fabricar más transistores por cm2.

Tecnología MESFET• La fabricación de MESFETs requiere de cuatro pasos básicos:

aislamiento, contactos óhmicos, contactos Schottky y finalmente pasivación y metalización. Cada uno de estos pasos involucra áreas localizadas de la pieza semiconductora que se definen mediante fotolitografía convencional o litografía por haces de electrones. Las técnicas de fotolitografía o MBE se explican con detalle en capítulos previos. El propósito esencial del aislamiento es restringir el área eléctricamente activa de toda la lámina de Gas a las regiones activas de cada uno de los dispositivos fabricados. La técnica más empleada para los dispositivos discretos se denomina aislamiento en meseta. En esta técnica la región activa del dispositivo se protege con un material foto resistente y se ataca el resto del material que no ha sido previamente protegido. 

Bibliografía http://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_integrado http://miriamlove30.blogspot.com/2009/10/tipos-

de-empaquetado.html http://es.wikipedia.org/wiki/Familia_l%C3%B3gica http://es.wikipedia.org/wiki/Fabricaci%C3%B3n_de

_circuitos_integrados http://electronica.ugr.es/~amroldan/deyte/cap13.

htm