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TECHNIQUE DE COMMUNICATION ET D’EXPRESSION Génie électronique Les circuits inté

TECHNIQUE DE COMMUNICATION ET D’EXPRESSION Génie électronique Les circuits intégrés CI BERDJA Aida ST/L1/02/02 Circuit intégré : Définition : Le circuit intégré (CI), aussi appelé puce électronique, est un composant électronique reproduisant une, ou plusieurs, fonction électronique plus ou moins complexes, intégrant souvent plusieurs types de composants électroniques de base dans un volume réduit (sur une petite plaque), rendant le circuit facile à mettre en œuvre. Il existe une très grande variété de ces composants divisés en deux grandes catégories : analogique et numérique. 1.Circuit intégré analogique : Les circuits intégrés analogiques les plus simples peuvent être de simples transistors encapsulés les uns à côté des autres sans liaison entre eux, jusqu'à des assemblages complexes pouvant réunir toutes les fonctions requises pour le fonctionnement d'un appareil dont il est le seul composant. Les amplificateurs opérationnels sont des représentants de moyenne complexité de cette grande famille où l'on retrouve aussi des composants réservés à l'électronique haute fréquence et de télécommunication. De nombreuses applications analogiques sont à base d'ampli Op. 2. Circuit intégré numérique : Les circuits intégrés numériques les plus simples sont des portes logiques ,les plus complexes sont les microprocesseurs et les plus denses sont les mémoires. On trouve de nombreux circuits intégrés dédiés à des applications spécifiques (ou ASIC pour Application-specific integrated circuit), notamment pour le traitement du signal (traitement d'image, compression vidéo...) on parle alors de processeur de signal numérique (ou DSP pour Digital Signal Processor). Une famille importante de circuits intégrés est celle des composants de logique programmable (FPGA, CPLD). Ces composants sont amenés à remplacer les portes logiques simples en raison de leur grande densité d'intégration. Composition : 1)Le boîtier : Circuits intégrés boîtier DIP. Un microcontrôleur boîtier DIP. Les circuits intégrés se présentent généralement sous la forme de boîtiers pleins rectangulaires, noirs, équipés sur un ou plusieurs côtés voir sur une face, de 'pattes' (appelées aussi broches ou pins) permettant d'établir les connexions électriques avec l'extérieur du boîtier. Ces composants sont brasés, (soudé, terme impropre) sur un circuit imprimé, ou enfichés, à des fins de démontage, dans des supports eux- mêmes soudés sur un circuit imprimé. Différents types de boîtiers permettent d'adapter le circuit intégré à son environnement de destination : Le format le plus ancien a pour nom Dual Inline Package (DIP ou DIL) qui se traduit sommairement par « boîtier avec deux lignes ». La miniaturisation aidant, les circuits dits de surface ont fait leur apparition : le format SO. 2)Le Die : Un die de circuit intégré VLSI Le die est la partie élémentaire, de forme rectangulaire, reproduite à l’identique à l’aide d’une matrice sur une tranche de silicium en cours de fabrication. Il correspond a un circuit intégré qui sera ensuite découpé et que l’on appellera une puce avant qu’elle ne soit encapsulée pour donner un circuit intégré complet, prêt à être monté sur une carte. Le Die d'un circuit intégré comprend sous des formes miniaturisées principalement des transistors, des diodes, des résistances, des condensateurs, plus rarement des inductances, car elles sont plus difficilement miniaturisables. La technique de fabrication la plus courante : Des microprocesseurs sur la tranche de silicium (wafer) qui sert à leur fabrication. Fabriquer un circuit intégré, c’est réaliser sur quelques centimètres carrés de surface et quelques microns d’épaisseur un assemblage de millions de composants interconnectés ; ceci, simultanément, pour des centaines d’exemplaires identiques. La fabrication d'un circuit intégré est un procédé complexe dont la tendance est à se compliquer de plus en plus : Le motif de base est le transistor, et ce sont ensuite les interconnexions métalliques entre les transistors qui réalisent la fonction particulière du circuit. L'aluminium est souvent employé dans ce but, mais une technologie plus performante permet l'emploi du cuivre, qui conduit mieux l’électricité et la chaleur. On utilise parfois du silicium polycristallin, également conducteur, notamment pour la grille du transistor. Matière première : La matière première de base habituellement utilisée pour fabriquer les circuits intégrés est le silicium, néanmoins, d'autres matériaux sont parfois employés, comme le germanium ou l'arséniure de gallium. Le silicium est un semi-conducteur dans sa forme monocristalline. Ce matériau doit être pur à 99,99 %. On fabrique d'abord un barreau cylindrique de silicium en le cristallisant très lentement. Ce barreau est ensuite découpé pour être utilisé sous forme de galettes de 100 à 800 μm d'épaisseur et ayant jusqu'à 300 mm de diamètre, appelé wafer (galette, en anglais). Un wafer va supporter de nombreux circuits intégrés. Écologie : Il faut une quantité considérable de matière première pour fabriquer une puce électronique : le sac à dos écologique (qui représente la quantité de matières premières nécessaires à la fabrication du produit) d'une puce électronique de 0,09 g est de 20 kg2. A quoi sert un circuit intégré ? un circuit intégré est un circuit électrique que l'on a compacté pour qu'il tienne sur une puce et rentre dans un pc ou un téléphone ou une télé ou une machine à laver ou une voiture ou une console etc... Cela peut avoir beaucoup de fonctions ou bien une seule. uploads/Philosophie/ cicuit-integre-ci.pdf