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Circuito INTEGRADO
- 2. CIRCUITOS INTEGRADOS Un circuito integrado (CI), también conocido como chip o microchip, es una pastilla pequeña de material semiconductor, de algunos milímetros cuadrados de área, sobre la que se fabrican circuitos electrónicos generalmente mediante fotolitografía y que está protegida dentro de un encapsulado de plástico o cerámica. El encapsulado posee conductores metálicos apropiados para hacer conexión entre la pastilla y un circuito impreso.
- 3. CIRCUITOS INTEGRADOS CLASIFICACIÓN Atendiendo al nivel de integración -número de componentes- los circuitos integrados se pueden clasificar en: SSI (Small Scale Integration) pequeño nivel: de 10 a 100 transistores MSI (Medium Scale Integration) medio: 101 a 1.000 transistores LSI (Large Scale Integration) grande: 1.001 a 10.000 transistores VLSI (Very Large Scale Integration) muy grande: 10.001 a 100.000 transistores ULSI (Ultra Large Scale Integration) ultra grande: 100.001 a 1.000.000 transistores GLSI (Giga Large Scale Integration) giga grande: más de un millón de transistores
- 4. CIRCUITOS INTEGRADOS TIPOS DE FUNCIÓN En cuanto a las funciones integradas, los circuitos se clasifican en dos grandes grupos: Circuitos integrados analógicos .Pueden constar desde simples transistores encapsulados juntos, sin unión entre ellos, hasta circuitos completos y funcionales, como amplificadores, osciladores o incluso a receptores de radio completos. Circuitos integrados digitales. Pueden ser desde básicas puertas lógicas (AND, OR, NOT) hasta los más complicados microprocesadores o micro controladores. Algunos son diseñados y fabricados para cumplir una función específica dentro de un sistema mayor y más complejo. En general, la fabricación de los CI es compleja ya que tienen una alta integración de componentes en un espacio muy reducido, de forma que llegan a ser microscópicos. Sin embargo, permiten grandes simplificaciones con respecto a los antiguos circuitos, además de un montaje más eficaz y rápido.
- 5. TIPOS DE EMPAQUE Existe una amplia variedad de presentaciones de los circuitos integrados. Por facilidad en su uso, la mayoría utilizamos aquellos que tienen dos filas de pines que justo entran en un protoboard. A esto tipo de empaquetado se les llama DIP, pero qué quieren decir esas letras?
- 7. TECNOLOGÍA DE FABRICACIÓN La fabricación de circuitos integrados es el proceso mediante el cual se crean los circuitos integrados presentes hoy día en todos los dispositivos electrónicos. Es un proceso complejo y en el que intervienen numerosas etapas de fotolitografía y procesado químico, durante las cuales los circuitos se generan sobre una oblea hecha de materiales puramente semiconductores. Para ello se emplea mayoritariamente el silicio, aunque también se usan semiconductores compuestos para aplicaciones específicas, como el arseniuro de galio. Los dispositivos integrados pueden ser tanto analógicos como digitales
- 8. TECNOLOGÍA DE FABRICACIÓN La fabricación de integrados a gran escala sigue, en la actualidad un procedimiento VLSI (Very Large Sácale Integración, 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 (SiO 2). 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.
- 9. FAMILIAS LÓGICAS Una familia lógica es un conjunto de circuitos integrados que implementan distintas operaciones lógicas compartiendo la tecnologia de la fabricación y en consecuencia, presentan características similares en sus entradas, salidas y circuitos internos. La similitud de estas características facilita la implementación de funciones lógicas complejas al permitir la directa interconexión entre los chips pertenecientes a una misma familia. Teniendo en cuenta el tipo de transistores utilizados como elemento de conmutación, las familias lógicas pueden dividirse en dos grandes grupos: las que utilizan transistores bipolares y las que emplean transistores MOS
- 10. TIPOS DE FAMILIA Las familias pueden clasificarse en bipolares y MOS. podemos mencionar algunos ejemplos. Familias bipolares: RTL, DTL, TTL, ECL, HTL, IIL. Familias MOS: PMOS, NMOS, CMOS. Las tecnologías TTL (lógica transistortransistor) y CMOS (metal oxido-semiconductor complementario) son los mas utilizadas en la fabricación de CI’s SSI (baja escala de integración) y MSI (media escala de integración).