Circuitos Integrados

Circuitos Integrados 

Os circuitos integrados são circuitos electrónicos funcionais, constituídos por um conjunto de transístores, díodos, resistências e condensadores, fabricados num mesmo processo, sobre uma substância comum semicondutora de silício que se designa vulgarmente por chip.


O circuito integrado propriamente dito chama-se pastilha (chip, em inglês) e é muito pequeno. A maior parte do tamanho externo do circuito integrado deve-se à caixa e às ligações da pastilha aos terminais externos. 

Circuitos Integrados Teoria

Classificação dos Circuitos Integrados 

Classificação dos circuitos integrados quanto ao processo de fabrico:

  • Circuito integrado monolítico (o seu processo de fabrico baseia-se na técnica planar)
  • Circuito integrado pelicular (película delgada – thin-film - ou película grossa – thick-film)
  • Circuito integrado multiplaca
  • Circuito integrado híbrido (combinação das técnicas de integração monolítica e pelicular)

Classificação dos circuitos integrados quanto ao tipo de transístores utilizados:

Bipolar e Mos-Fet.

Os circuitos integrados digitais estão agrupados em famílias lógicas.

Famílias lógicas bipolares:

  • RTL – Resistor Transistor Logic – Lógica de transístor e resistência.
  • DTL – Díode Transistor Logic – Lógica de transístor e díodo.
  • TTL – Transistor Transistor Logic – Lógica transístor-transístor.
  • HTL – High Threshold Logic – Lógica de transístor com alto limiar.
  • ECL – Emitter Coupled Logic – Lógica de emissores ligados.
  • I2L – Integrated-Injection Logic – Lógica de injecção integrada.

Famílias lógicas MOS:

  • CMOS – Complemantary MOS – MOS de pares complementares NMOS/PMOS
  • NMOS – Utiliza só transístores MOS-FET canal N.
  • PMOS - Utiliza só transístores MOS-FET canal P.

Classificação dos circuitos integrados quanto à sua aplicação:

 

  • Lineares ou analógicos

Os primeiros, são CIs que produzem sinais contínuos em função dos sinais que lhe são aplicados nas suas entradas. A função principal do CI analógico é a amplificação. Podem destacar-se neste grupo de circuitos integrados os amplificadores operacionais (AmpOp).

Sinal electrico analógico

 

  • Digitais

Circuitos que só funcionam com um determinado número de valores ou estados lógicos, que geralmente são dois (0 e 1).

 

Sinal electrico digital
 

Classificação dos circuitos integrados quanto à sua gama de integração:


A gama de integração refere-se ao número de componentes que o CI contém.

  • SSI (Small Scale Integration) – Integração em pequena escala: São os CI com menos componentes. Podem dispor de até 30 dispositivos por pastilha (chip).
  • MSI (Medium Scale Integration) – Integração em média escala: Corresponde aos CI com várias centenas de componentes, podendo possuir de 30 a 1000 dispositivos por pastilha (estes circuitos incluem descodificadores, contadores, etc.).
  • LSI (Large Scale Integration) – Integração em grande escala: Contém milhares de componentes podendo possuir de 1000 até 100 000 dispositivos por pastilha (estes circuitos normalmente efectuam funções lógicas complexas, tais como toda a parte aritmética duma calculadora, um relógio digital, etc.).
  • VLSI (Very Large Scale Integration) – Integração em muito larga escala: É o grupo de CI com um número de componentes compreendido entre 100 000 e 10 milhões de dispositivos por pastilha (são utilizados na implementação de microprocessadores).
  • ULSI (Ultra Large Scale Integration) – Integração em escala ultra larga: É o grupo de CI com mais de 10 milhões de dispositivos por pastilha.

Tipos de cápsulas do C.I. 

Os principais tipos de cápsulas utilizadas para envolver e proteger os chips são basicamente quatro:

  • Cápsulas com dupla fila de pinos (DIL ou DIP – Dual In Line).

Capsula CI dupla fila
  • Cápsulas planas (Flat-pack)

Capsula CI plana smds
  • Cápsulas metálicas TO-5 (cilíndricas)

Capsula CI Metálica Cilindrica
  • Cápsula SIL – Single In Line

Capsula CI Fila Única Pinos
  • Cápsulas QIL – Quad In Line

Capsula CI 4 filas de Pinos
  • Cápsulas especiais

Capsula CI capsulas especiais


Enquanto as cápsulas TO-5 são de material metálico, as restantes podem utilizar materiais plásticos ou cerâmicos.

Circuitos Integrados de Potência 

Alguns integrados de potência têm uma cápsula extremamente parecida com a dos transístores de potência.

  1. Algumas observações importantes a respeito das aletas de acoplamento aos dissipadores de calor:
  2. As aletas podem ser fixadas a dissipadores de alumínio em método idêntico ao utilizado nos transístores de potência.
  3. Acoplar-se as aletas à própria caixa (se for metálica) que contém o circuito.
    As aletas podem ser soldadas a uma das faces de cobre do circuito impresso (no caso de uma dupla face).
  4. As aletas, quase sempre estão ligadas electricamente por dentro do c.i., ao pino correspondente ao negativo da alimentação (massa).

Capsula CI potência

Cápsulas de C.I. em SMT

Existem três tipos básicos de cápsulas de circuitos integrados em SMT (Surface Mount Technology):

SOIC – Small-Outline Integrated Circuit – é semelhante a um DIP em miniatura e com os pinos dobrados.

 

Capsula CI smt SOIC

PLCC – Plastic-Leaded Chip Carrier – tem os terminais dobrados para debaixo do corpo.

Capsula CI smt PLCC


LCCC – Leadless Ceramic Chip Carrier – não tem pinos. No seu lugar existem uns contactos metálicos moldados na cápsula cerâmica.

Capsula CI smt LCCC

 


Últimos Tópicos

Ficheiros Recentes