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1. 서론
우리가 사용하는 텔레비전이나 핸드폰, 컴퓨터 등의 모든 전자기기에 집적회로라는 IC가 들어 있어 집적회로는 전자 공학에선 안될 아주 중요한 전자 부품으로 그 개념의 범위는 굉장히 넓고 복잡하다.""이 리포트의 주제에서 고정 기능 집적회로라는 것은 모노리딕 집적회로로서 한 개의 작은 실리콘 칩(chip)에 구현된 전자회로, 이 회로는 트랜지스터, 다이오드, 저항, 캐패시터 등으로 구성되어 있다.""또한 모놀리딕 집적회로는 한가지 물질로 이루어진 단성을 의미하여 하나의 얇은 실리콘 웨이퍼 위에 개별소자를 동시에 제작하는 방식이다.""이러한 디지털 공학은 신호 저장 후에 재생이 크게 유리하며 다양한 신호처리에 따른 다양한 응용이 가능하며 데이터는 계산에 사용될 수가 있다는 것이다.""이 리포트에서는 디지털 공학의 개념을 바탕으로 고정 기능 IC의 집적도에 따른 분류해 보고, 각 사용 용도를 나열해 보고 각 분류 별 사용 용도에 맞는 그림들을 찾아 첨부하여 설명해 보겠다."
2. 집적 회로의 개념과 특징
2.1. 집적 회로의 정의
집적 회로는 하나의 반도체 기판에 다수의 능동소자(트랜지스터, 진공관 등)와 수동소자(저항, 콘덴서, 저항기 등)를 초소형으로 집적, 서로 분리될 수 없는 구조로 만든 완전한 회로기능을 갖춘 기능소자이다. 즉, 집적 회로는 여러 가지 부품들을 초소형으로 집적시켜 만든 능력(기능)있는 부품이라고 볼 수 있다. 트랜지스터, 다이오드, 콘덴서 같은 개별소자(디스크리트)들은 혼자서는 어떤 역할을 하기 힘들지만, 이들을 수백에서 수백만 개를 구성하여 특별한 기능(CPU, RAM 등)을 갖도록 하나로 집적시킨 것이 바로 집적 회로이다.
2.2. 집적 회로의 구성 요소
집적 회로의 구성 요소는 능동 소자와 수동 소자로 이루어져 있다.
능동 소자에는 트랜지스터, 진공관과 같은 소자가 포함되며, 이러한 능동 소자들은 전기 신호를 증폭시키거나 변환시키는 기능을 한다.
수동 소자에는 저항, 콘덴서, 인덕터와 같은 소자가 포함되며, 이러한 수동 소자들은 전기 에너지를 소비하거나 축적하는 기능을 한다.
집적 회로 내에서 이러한 능동 소자와 수동 소자들이 상호 연결되어 복잡한 전자 회로를 구성하게 된다.
집적 회로의 제작 과정에서 이러한 다양한 소자들이 하나의 실리콘 기판 위에 집적된다는 점이 집적 회로의 가장 큰 특징이다.
이를 통해 전자 기기의 소형화, 경량화, 신뢰도 향상 및 대량 생산이 가능해졌다.
따라서 집적 회로의 구성 요소인 능동 소자와 수동 소자는 집적 회로의 핵심적인 구성 부품이라고 할 수 있다.
2.3. 집적 회로의 장점
집적 회로의 장점은 다음과 같다.
첫째, 대량생산이 가능하다. 집적 회로는 한 개의 실리콘 웨이퍼에 수많은 회로를 동시에 제작할 수 있기 때문에 대량생산이 용이하다. 이를 통해 개별 부품을 조립하는 것보다 제조 단가를 크게 낮출 수 있다.
둘째, 소형화와 경량화가 가능하다. 개별 소자들을 하나의 칩에 집적함으로써 회로의 크기와 무게를 크게 줄일 수 있다. 이는 전자 기기의 소형화와 경량화에 큰 기여를 했다.
셋째, 신뢰도가 높다. 집적 회로는 제조 과정에서 엄격한 품질 관리가 이루어지므로 고장 발생률이 낮다. 또한 개별 소자들이 서로 분리될 수 없는 구조이기 때문에 신뢰성이 높다.
넷째, 다기능화가 가능하다. 하나의 집적 회로 칩에 다양한 기능을 집적할 수 있어 기기의 복합화와 기능 향상이 용이하다. 예를 들어 마이크로프로세서에 메모리, 입출력 제어 등의 기능을 모두 포함할 수 있다.
다섯째, 제조 단가가 낮다. 대량생산의 장점으로 인해 개별 부품을 조립하는 것보다 제조 단가가 크게 낮다. 이는 전자 제품의 가격 인하에 기여했다.
이처럼 집적 회로는 대량생산, 소형화, 신뢰도, 다기능화, 낮은 제조 단가 등 많은 장점을 가지고 있어 현대 전자 기기 발전의 핵심 기술이 되었다.
3. 고정 기능 IC의 분류와 특징
3.1. 소규모 집적 회로(SSI)
소규모 집적 회로(SSI)는 하...
