集積回路
集積回路(しゅうせきかいろ)(IC, Integrated Circuit) は、特定の機能を果たす電気回路を一つの小型パッケージにまとめた半導体素子である。
内部の素子の接続法による分類
モノリシック集積回路
数mm角~10数mm角の1枚の半導体基板上に、トランジスタ、ダイオード、抵抗器などの回路素子を形成し、素子間をアルミニウム蒸着膜などの配線により結んだものである。組み立て工数が少ないため安価である。シリコン(Si、珪素)単結晶基板上に平面状に構成するトランジスタ(プレーナ型トランジスタ)を発展させたものである。製造プロセスの進歩により1990年代からアナログ・デジタル混在回路や小電力の制御回路一体形電源回路にも用いられるようになった。
ハイブリッド集積回路(マルチチップモジュール)
複数の半導体基板を内蔵したものである。組み立て工数が多く高価である。違った製造プロセスを使用した素子を搭載することや、半導体基板を立体的に配置し実装面積を小さくすることが可能である。プリント基板製造技術を用い、セラミック基板やエポキシ樹脂基板上に配線パターンを形成し、個別部品(ディスクリート部品)のトランジスタ、抵抗、コンデンサなどを半田付けして作るもの(ハイブリッド集積回路)や、複数の半導体基板を金属線で直接配線したもの(マルチチップモジュール)がある。
制御回路が一体化された大電力の増幅回路やスイッチング回路(インテリジェントパワーモジュール)や、高密度実装が要求される携帯機器・自動車・航空機・軍事用などに用いられる。
規模(集積度)別分類
| 略称 | English | 日本語 | 素子数 |
| SSI | Small Scale IC | 小規模集積回路 | 2~100 |
| MSI | Medium Scale IC | 中規模集積回路 | 100~1000 |
| LSI | Large Scale IC | 大規模集積回路 | 1000~100k |
| VLSI | Very Large Scale IC | 超大規模集積回路 | 100k~10M |
| ULSI | Ultra Large Scale IC | 超々大規模集積回路 | 10Mを超える |
パッケージ
2000年代に入り、鉛などの有害物質を含まないはんだでの信頼性の高い接続が可能な端子の表面加工がされるようになってきた。 挿入形 (Pin insertion type) DIP (Dual Inline Package) SIP (Single Inline Package) ZIP (Zigzag Inline Package) PGA (Pin Grid Array) 面実装形 (Surface mount type) SOP (Small Outline Package) SOJ (Small Outline J-leaded) QFP (Quad Flat Package) BGA (Ball Grid Array) LCC (Leaded Chip Carrier) QFJ (Quad Flat J-leaded Package) PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier)
機能別分類
標準ロジックIC プログラマブルロジックデバイス ASIC
特定機能向け IC・LSI
LAN制御用 SCSI制御用 モデム用 ビデオ・オーディオ符号化・復号化用
半導体メモリ
DRAM SRAM ROM フラッシュメモリ 専用メモリ FIFOメモリ フレームメモリ: キャッシュメモリ マイクロプロセッサ・マイクロコンピュータ デジタル信号処理プロセッサ (DSP) 画像処理プロセッサ・GPU
アナログ集積回路
オペアンプ アナログ-デジタル変換回路 デジタル-アナログ変換回路 電源回路 液晶ディスプレイ用
関連項目
半導体工学