1. CIRCUITOS INTEGRADOSSurgiram na dcada de 1970. O seu interesse resulta daminiaturizao dos circuitos. formacao@carlosrodrigues.info

2. Parte funcional do componentediscretoOs componentes discretos so maiores do que precisavam de ser. O corponormal do componente, que nos parece pequeno, , na verdade um autnticoexagero, se nos restringirmos, electricamente, ao que realmente faz otrabalho no componente, ou seja, a sua parte funcional.Por exemplo num dodo:(parte funcional) 2 3. O que so os circuitos integrados?Os circuitos integrados so circuitos electrnicos funcionais,constitudos por um conjunto de transstores, dodos, resistnciase condensadores, fabricados num mesmo processo, sobre umasubstncia comum semicondutora de silcio que se designavulgarmente por chip.Fios finssimos Circuito integrado (CI) Chip de ligao do chip visto por dentro e por cima. aos terminais do CITerminais do CIO circuito integrado propriamente dito chama-se pastilha (chip, em ingls) e muitopequeno. A maior parte do tamanho externo do circuito integrado deve-se caixa e sligaes da pastilha aos terminais externos. 3 4. Vantagens dos C.I. em relao aoscircuitos com componentes discretosReduo de custos, peso e tamanho.Aumento da fiabilidade.Maior velocidade de trabalho.Reduo das capacidades parasitas.Menor consumo de energia.Melhor manuteno.Reduo de stocks.Reduo dos erros de montagem.Melhoria das caractersticas tcnicas do circuito.Simplifica ao mximo a produo industrial. 4 5. Limitaes dos C.I.Limitao nos valores das resistncias e condensadores a integrar.Reduzida potncia de dissipao.Limitaes nas tenses de funcionamento.Impossibilidade de integrar num chip bobinas ou indutncias (salvose forem de valores muitssimo pequenos). 5 6. Classificao dos C.I.Classificao dos circuitos integrados quanto ao processo defabrico:Circuito integrado monoltico(o seu processo de fabrico baseia-se na tcnica planar)Circuito integrado pelicular(pelcula delgada thin-film - ou pelcula grossa thick-film)Circuito integrado multiplacaCircuito integrado hbrido(combinao das tcnicas de integrao monoltica e pelicular) 6 7. Classificao dos C.I.Classificao dos circuitos integrados quanto ao tipo de transstoresutilizados: Bipolar e Mos-Fet.Os circuitos integrados digitais esto agrupados em famlias lgicas.Famlias lgicas bipolares:RTL Resistor Transistor Logic Lgica de transstor e resistncia.DTL Dode Transistor Logic Lgica de transstor e dodo.TTL Transistor Transistor Logic Lgica transstor-transstor.HTL High Threshold Logic Lgica de transstor com alto limiar.ECL Emitter Coupled Logic Lgica de emissores ligados.I2L Integrated-Injection Logic Lgica de injeco integrada.Famlias lgicas MOS:CMOS Complemantary MOS MOS de pares complementares NMOS/PMOSNMOS Utiliza s transstores MOS-FET canal N.PMOS - Utiliza s transstores MOS-FET canal P.7 8. Classificao dos C.I.Classificao dos circuitos integrados quanto sua aplicao:Lineares ou analgicosDigitaisOs primeiros, so CIs que produzem sinais contnuos em funo dos sinaisque lhe so aplicados nas suas entradas. A funo principal do CI analgico a amplificao. Podem destacar-se neste grupo de circuitos integrados osamplificadores operacionais (AmpOp).Os segundos so circuitos que s funcionam com um determinado nmerode valores ou estados lgicos, que geralmente so dois (0 e 1). Nvel lgico 1Nvel lgico 0t Sinal analgico: sinal que tem umaSinal digital: sinal que tem uma variao variao contnua ao longo do tempo.por saltos de uma forma descontnua. 8 9. Classificao dos C.I.Classificao dos circuitos integrados quanto sua gama de integrao:A gama de integrao refere-se ao nmero de componentes que o CI contm.SSI (Small Scale Integration) Integrao em pequena escala: So os CI com menoscomponentes. Podem dispor de at 30 dispositivos por pastilha (chip).MSI (Medium Scale Integration) Integrao em mdia escala: Corresponde aos CIcom vrias centenas de componentes, podendo possuir de 30 a 1000 dispositivos porpastilha (estes circuitos incluem descodificadores, contadores, etc.).LSI (Large Scale Integration) Integrao em grande escala: Contm milhares decomponentes podendo possuir de 1000 at 100 000 dispositivos por pastilha (estescircuitos normalmente efectuam funes lgicas complexas, tais como toda a partearitmtica duma calculadora, um relgio digital, etc.).VLSI (Very Large Scale Integration) Integrao em muito larga escala: o grupo deCI com um nmero de componentes compreendido entre 100 000 e 10 milhes dedispositivos por pastilha (so utilizados na implementao de microprocessadores).ULSI (Ultra Large Scale Integration) Integrao em escala ultra larga: o grupo deCI com mais de 10 milhes de dispositivos por pastilha.9 10. Tipos de cpsulas do C.I.Os principais tipos de cpsulas utilizadas para envolver e proteger oschips so basicamente quatro:Cpsulas com dupla fila de pinos (DIL ou DIP Dual In Line)Cpsulas planas (Flat-pack)Cpsulas metlicas TO-5 (cilndricas)Cpsulas especiaisEnquanto as cpsulas TO-5 so de material metlico, as restantes podemutilizar materiais plsticos ou cermicos. 10 11. Cpsula com dupla fila de pinosPara os CI de baixa potncia DIL ou DIPAs cpsulas de dupla fila de pinos so as maisutilizadas, podendo conter vrios chipsinterligados.Nos integrados de encapsulamento DIL anumerao dos terminais feita a partir doterminal 1 (identificado pela marca), vai por essalinha de terminais e volta pela outra (em sentidoanti-horrio).Durante essa identificao dos terminais o CIdeve ser sempre observado por cima. 11 12. Cpsula com quatro filas de pinosQIL Quad In LinePara c.i. de mdia potncia, por exemplo,amplificadores de udio.A principal razo da linha qudrupla de pinos o de permitir um maior afastamento dasrespectivas ilhas de ligao no circuitoimpresso, de forma que pistas mais largas 1(portanto para correntes maiores) possam serligadas a tais ilhas.12 13. Cpsula com linha nica de pinosSIL Single In LineAlguns integrados pr-amlificadores, e mesmoalguns amplificadores de certa potncia, paraudio, apresentam esta configurao.113 14. Cpsulas planas (Flat-pack)As cpsulas planas tm reduzido volume e espessura e so formadas porterminais dispostos horizontalmente. Pelo facto de se disporem sobre ocircuito impresso a sua instalao ocupa pouco espao. 14 15. Cpsulas metlicas TO-5Tm um corpo cilndrico metlico, com os terminais dispostos em linhacircular, na sua base.A contagem dos terminais inicia-se pela pequena marca, em sentidohorrio, com o componente visto por baixo.15 16. Cpsulas especiaisAs cpsulas especiais so as que dispem de numerosos terminais parainterligarem a enorme integrao de componentes que determinados chipsdispem (por exemplo, CI contendo microprocessadores). Encapsulamento QUAD PACK16 17. Circuitos Integrados de potnciaAlguns integrados de potncia tm umaAleta metlicacpsula extremamente parecida com ados transstores de potncia.Algumas observaes importantes arespeito das aletas de acoplamento aos Dissipadordissipadores de calor: de calorAs aletas podem ser fixadas a dissipadores de alumnio em mtodo idnticoao utilizado nos transstores de potncia.Acoplar-se as aletas prpria caixa (se for metlica) que contm o circuito.As aletas podem ser soldadas a uma das faces de cobre do circuitoimpresso (no caso de uma dupla face).As aletas, quase sempre esto ligadas electricamente por dentro do c.i., aopino correspondente ao negativo da alimentao (massa).17 18. Cpsulas de C.I. em SMTExistem trs tipos bsicos de cpsulas de circuitos integradosem SMT (Surface Mount Technology):SOIC Small-Outline Integrated Circuit semelhante a umDIP em miniatura e com os pinos dobrados.PLCC Plastic-Leaded Chip Carrier tem os terminaisdobrados para debaixo do corpo.LCCC Leadless Ceramic Chip Carrier no tem pinos. Noseu lugar existem uns contactos metlicos moldados nacpsula cermica. 19. Bases para os C.I.A base ou soquete, em termos prticos, alm de facilitar a eventualmanuteno do circuito, evita o aquecimento do circuito integrado quandose solda.Carlos Rodrigues