집적회로(IC)의 분류 / 집적회로(IC)의 장점

집적회로(IC)의 분류 / 집적회로(IC)의 장점

 

 

1. IC (Integrated Circuit)의 개요

IC는 Integrated Circuit의 약어로서 부품을 모아 놓은 회로 ,  즉  회로로서 조합된 하나의 부품을 말한다.

1) 디지털 IC의 분류

① 범용(디지털)로직 IC : 가장 일반적으로 사용되는 로직 IC이며  TTL, C-MOS 로직 으로도 부른다.

② 전용 LSI (large scale integration) : IC화의 규모가 큰 LSI라 불리는 것이며 현재 컴퓨터에 사용되고  CPU (Central Processing Unit)나 메모리(Memory) IC, 그것에 각종의 전용 기능을 가지고 있는 시스템(SYSTEM)규모의 IC 등이 있다.

 

2) 집적도에 따른 분류

① SSI (Small Scale Integration) : 소규모 집적회로

② MSI (Medium Scale Integration) : 중규모 집적회로

③ LSI (Large Scale Integration) : 대규모 집적회로

④ VLSI (Very Large Scale Integration) : 초대규모 집적회로(TR 10만개이상)

3) 세대별 소자의 발달과정

① 제1세대 : 진공관과 릴레이

② 제2세대 : 트랜지스터와 다이오드

③ 제3세대 : IC의 출현

④ 제4세대 : LSI와 VLSI의 출현

 

4) IC 형태의 분류

① 플래트형(FP)

② 듀얼 인 라인형 패케이지(DIP)

③ 싱글 인 라인형 패케이지(SIP)

④ 핀그리드 어레이형(PGA)

⑤ 십 캐리어형(CC)

 

5) IC의 장점

① 회로를 최소형으로 할 수 있다.

② 신뢰성이 높아진다.

③ 회로를 구성하는 부분품, 상호간의 접속(납땜 등)은 고장원인으로서 큰 비율을 차지하지만 IC는 이 결점을 없앨 수 있다.

④ 성능에 비해 값이 싸다.

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※ IC방향 식별방법( Integrated  Circuit / 集積 回路 ) : 방향 확인 要

ⓐ IC의 방향

ⓑ HIC (Hybrid - IC / 混成 集積 回路 )

 

6) 참고자료

① TTL(Transistor-Transistor Logic) : 트랜지스터-트랜지스터 논리 회로

-가장 많이 사용, 가격 저렴

-팬 아웃(fan-out)이 많이 얻어진다

-출력 임피던스도 낮아 현재 가장 품종이 풍부하고 널리 사용됨.

-전력 소비의 점에서 LS-TTL(저전력, 고속형)등으로 대치

-동작 속도가 빠르다

-멀티 이미터 회로 구성이므로 집적도가 높다

-DTL과 혼용할 수 있다

-잡음 여유도가 작아 온도의 영향을 많이 받는다.

-소비 전력이 작다

-전달지연시간 : 9.5ns

-평균 전력 소비 : 2mW

 

② ECL(Emitter-Coupled Logic) : 이미터 결합 논리 회로

-빠른 스위칭 속도

-전력 소비 많다

-잡음 허용치 : 0.25V

-구동능력 : 25

-전력 소모 25mW

-전달지연시간 : 2ns

 

③ MOS(Metal-Oxide Semiconductor) : 금속 산화막 반도체

-PMOS, NMOS

-높은 집적도

-소비전력이 적다

-잡음여유도 크다

-응답속도가 저속도이다

-NMOS가 PMOS보다 동작 속도가 빠름

-전달 지연 시간 : 100ns

-잡음 허용치 : 2V

-구동능력 : 50

-전력소비 : 1mV

 

④ CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) : 상보형 MOS

-PMOS, NMOS 동시 사용

-MOS방식에 비하여 전력 소비와 동작속도가 개선되나 집적도가 낮다

-소비전력이 극히 작다

-잡음여유도가 크다

-전원 전압 범위가 넓다

-PMOS형 보다 제조 공정이 복잡하고 값이 비싸다

-트랜지스터 보다 동작 속도가 빠르다

-전력 소모 : 12mW

-동작 속도 : 30ns

-잡음 허용치 : 1.5V

 

*잡음 허용치(잡음 여유도) : 입력에 허용되는 잡음 전압의 변동값

*팬 아웃(fan-out) : 출력 단자를 가지고 있는 개수