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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
製造技術の進化に伴う高集積化の進展に名称の方が追いついていないので、ICとLSIという名称以外は使われなくなっている。

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

半導体メモリ

DRAMSRAMROM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

関連項目

半導体工学




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