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.
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).
- Digitais
Circuitos que só funcionam com um determinado número de valores ou estados lógicos, que geralmente são dois (0 e 1).
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).
- Cápsulas planas (Flat-pack)
- Cápsulas metálicas TO-5 (cilíndricas)
- Cápsula SIL – Single In Line
- Cápsulas QIL – Quad In Line
- Cápsulas especiais
Enquanto as cápsulas TO-5 são de material metálico, as restantes podem utilizar materiais plásticos ou cerâmicos.
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Circuitos Integrados de Potência
Alguns integrados de potência têm uma cápsula extremamente parecida com a dos transístores de potência.
- Algumas observações importantes a respeito das aletas de acoplamento aos dissipadores de calor:
- As aletas podem ser fixadas a dissipadores de alumínio em método idêntico ao utilizado nos transístores de potência.
- 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). - As aletas, quase sempre estão ligadas electricamente por dentro do c.i., ao pino correspondente ao negativo da alimentação (massa).
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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.
PLCC – Plastic-Leaded Chip Carrier – tem os terminais dobrados para debaixo do corpo.
LCCC – Leadless Ceramic Chip Carrier – não tem pinos. No seu lugar existem uns contactos metálicos moldados na cápsula cerâmica.
