小规模集成电路,指的是集成度较低的集成电路,一般集成电路中晶体管的个数不超过100个,主要用于设计一些简单的电路。
1、集成度低。小规模集成电路相比于大规模集成电路,晶体管的个数相对较少。因此,它的制作、加工难度相对较低,成本也相对较低。
2、功能简单。由于晶体管的数量有限,小规模集成电路只能实现一些简单的功能,比如门电路、触发器、计数器等。
3、应用范围广泛。小规模集成电路广泛应用于计算机、通信、军工和航空航天等领域,如人工卫星、导弹导航和飞机控制等。
小规模集成电路的制作工艺比较简单,其具体制作过程包括以下几个步骤:
1、芯片原料切割。将硅片、蓝宝石或石英玻璃等原材料按要求切割成一定厚度的圆片。
2、芯片处理。使用基板清洗机进行清洗、除杂以达到表面干净、光亮、无细微裂纹等要求。
3、晶体管刻蚀。使用光刻技术进行晶体管刻蚀,将需要的电路图形在硅片表面形成。
4、金属沉积。在芯片表面沉积金属,形成电子元件的引脚、金属线道交连等。
5、化学腐蚀。使用化学腐蚀技术将芯片中不需要的部分腐蚀掉。
6、芯片封装。将芯片封装成可直接插入电路板的DIP(直插式)封装或贴片封装。
小规模集成电路具有以下优缺点:
1、优点:制作成本低。小规模集成电路只需要使用较少的晶体管,相对于大规模集成电路制作成本较低。
2、缺点:体积大,功能有限。小规模集成电路只能够完成比较简单的逻辑功能,在设计一些复杂电路时往往需要耗费更多的物质,因而增大了芯片的体积。
3、优点:容错率高。由于晶体管的数量少,小规模集成电路在电路设计采用的是串联或并联电路,故当某个晶体管出现故障时,对整个系统的影响较小。
4、缺点:功耗高。由于采用的是串联或并联电路,小规模集成电路的功耗较高。