忍者ブログ
基板実装や回路設計にかんするwiki記事の自分用の覚え書きです

[PR]

×

[PR]上記の広告は3ヶ月以上新規記事投稿のないブログに表示されています。新しい記事を書く事で広告が消えます。

ディジタル集積回路の設計

ディジタルICの設計の流れは以下のように分類できるともされる。

システム設計 → 機能設計 → 論理設計 → 回路設計 → レイアウト設計

システム設計は、IC全体の構成、回路仕様、用途、備えるべき機能等を考慮しながら行われる。 機能設計では、システム設計で定めた内容に基づいて、IC全体の回路動作を決定する。近年ではディジタル回路の機能設計の自動化が進み、ハードウェア記述言語(HDL)で回路動作や機能をプログラミングできるようになった。 論理設計では、上記HDLの記述を論理ゲートのレベルへと変換する。その変換には自動ツールで行い、論理合成、論理最適化、マッピング処理などを経て、論理ゲートレベルの回路図が生成されることになる。
ここでの回路設計では、トランジスタ、抵抗、容量などを理論解析しつつ決定し、設計回路の特性解析を行う。 レイアウト設計では、基本セルをチップ上に配置し、配線する。

ワイヤ・ボンディング 分類

ワイヤボンディングには、ボールボンディングと、ウェッジボンディングのふたつの方法がある。

ボールボンディング

ボールボンディングとは、ワイヤ先端に放電して金属を溶融させボールを形成した後、熱、超音波、圧力を使い電極と接続する方法である。ワイヤの太さと比べてボールの大きさは大きいため、電極との接合面積が広く信頼性が高い。ネイルヘッドボンディングと呼ばれる場合もある。

ウェッジボンディング

ウェッジボンディングとは、ボールを形成せずに、熱、超音波、圧力を使い金線を直接電極と接続する方法である。

クリームはんだ印刷機

クリームはんだ印刷機(クリームはんだいんさつき)とはプリント基板のパッド上にクリームはんだ(はんだの粉末にフラックスを加えて、適当な粘度にしたもの)を塗布するための装置である。スクリーン印刷機(Screen Printer)とも呼ばれる。

概要

表面実装工程ではチップマウンターでプリント基板に電子部品を搭載するが、その前に部品の搭載場所にはんだ塗布を行う装置がクリームはんだ印刷機である。
通常はメタルマスクと呼ばれる、薄さが約100~300ミクロン程度の金属板にプリント基板のパッドに合わせて穴を開けたマスクを用い、印刷機のスキージを使って印刷を行う。
なお、少量生産の基板では人間の手でスキージを動かす手動の装置を使用してはんだ印刷を行うこともある。

主なスキージの種類

ウレタンスキージ

スキージの材料にウレタンゴムを使用したもので、メタルマスクの寿命を長くすることができるが、マスク大開口部でのはんだ転写量が低下してしまう欠点がある。


メタルスキージ


スキージの材料に金属を使用したもので、マスク大開口部でのはんだ転写量に優れているが、メタルマスクの寿命を短くしてしまう欠点がある。

プラスチックスキージ

スキージの材料にプラスチックを使用したもので、メタルスキージと同等のはんだ転写量を確保し、かつメタルマスクの寿命を長くすることができる。

集積回路 アナログ集積回路

オペアンプ(演算増幅器)
アナログ-デジタル変換回路
デジタル-アナログ変換回路
電源回路
パワーアンプ - ドライバ
音響用アンプ回路
液晶ディスプレイドライバ
モータドライバ
RF回路
映像信号処理 - NTSC信号処理
タイミング回路 - PLL - VCO
半導体センサ
CMOSイメージセンサ
CCDイメージセンサ
温度センサ
圧力センサ
加速度センサ
半導体リレー