集成电路的工作原理及其可靠性

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

集成电路的工作原理及其可靠性

作者：门 月

来源：《硅谷》2009年第04期

[摘要]通过分析集成电路失效类型与诸影响因素的关系，对集成电路可靠性进行理论的探讨，从而提高我国集成电路的竞争力，开创我国集成电路发展新局面。 [关键词]集成电路 可靠性 集成电路产业

中图分类号：TN4文献标识码：A文章编号：1671－7597（2009）0220033－01

一、集成电路工作原理及影响集成电路可靠性的主要因素

集成电路（Integrated Circuit，通常简称IC），又称为集成电路。是指将很多微电子器件集成在芯片上的一种高级微电子器件。通常使用硅为基础材料，在上面通过扩散或渗透技术形成N型和P型半导体及P-N结。在硅板上集合多种电子元器件实现某种特定功能的电路模块。它是电子设备中最重要的部分，承担着运算和存储的功能。集成电路是20世纪重要的发明之一。集成电路是半导体集成电路，即以半导体材料为基片，将至少有一个是有源元件的两个以上元件和部分或者全部互连线路集成在基片之中或者基片之上，以执行某种电子功能的中间产品或者最终产品；主要是靠半导体的电子和空穴的导电能力来导电，在半导体内部形成电流，最后通过引线及引脚将电流信号输入/输出，实现器件和系统的基本功能。

集成电路的种类一般是以内含晶体管等电子组件的数量来分类：SSI（小型集成电路），晶体管数10～100；MSI（中型集成电路），晶体管数100～1,000；LSI（大规模集成电路），晶体管数1,000～10,000；VLSI（超大规模集成电路），晶体管数100,000～1000,000；ULSI（甚大规模集成电路）1000万以上。按用途分有很多种，如音频集成电路，音乐集成电路，运放集成电路，解码集成电路，电视小信号集成电路，微处理器集成电路。

半导体集成电路门类繁多，其原理、设计和工艺技术既有共同之处又各具特点。电路的失效不仅与生产条件和水平有关，还取决于使用中施加的电应力和所处的环境。大量的数据统计表明，集成电路的失效可分为两类：（1）第Ⅰ类：内部失效包括使用中过电应力引起的失效和芯片材料缺陷以及工艺缺陷引起的失效。（2）第Ⅱ类：外部失效包括封装失效和内、外引线失效。随着芯片工艺技术的成熟，生产线控制能力的增强，第Ⅰ类失效会越来越少。另一方面，集成电路的应用范围越来越广阔，越来越复杂，对器件封装技术的要求越来越高。因而，总的趋势是芯片内部失效减少了，而外部结构失效显得突出。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/wbq2.html