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1 半导体基础和历史回顾1

1.1 简介1

1.2 历史回顾1

1.2.1 半导体二极管1

1.2.2 双极型晶体管2

1.2.3 硅的成功之路2

1.2.4 其他半导体材料和元件3

1.2.5 场效应晶体管4

1.2.6 半导体集成电路5

1.2.7 半导体元件的分类9

1.3 集成电路的设计和功能10

1.3.1 双极型集成电路10

1.3.2 MOS集成电路17

1.4 其他半导体元件24

1.4.1 普通结构的半导体模块24

1.4.2 半导体二极管25

1.4.3 晶体管28

1.4.4 其他集成半导体器件29

2 二极管和晶体管31

2.1 高频二极管31

2.2 载流子寿命和高频PIN型二极管的串联等效电阻32

2.2.1 如何测量PIN型二极管的电气参数34

2.3 双极型晶体管的电容定义35

2.3.1 如何测量Ccb,Cce和Ceb36

2.4 用三参数测量法定义小信号射频晶体管37

2.4.1 S参数的测量37

2.4.2 确定晶体管噪声系数的测量方法38

2.4.3 确定混频器噪声系数的测量方法39

2.4.4 测量IP3的值（3阶截止点）39

2.5 双极型射频晶体管41

2.5.1 SIEGET：倒立之物41

2.5.2 应用44

2.5.3 硅锗晶体管45

2.6 硅单片微波集成电路（MMIC）简化射频电路的开发45

2.6.1 三种应用电路48

2.6.2 移动电话并非唯一应用对象50

2.7 使用BCR 400工作点稳定器稳定电流50

2.7.1 工作方式51

2.7.2 控制响应51

3 功率半导体54

3.1 分类54

3.1.1 根据参数对功率半导体进行分类56

3.2 产品的开发57

3.2.1 产品开发的差异58

3.3 产品群组59

3.4 晶元技术（前道）60

3.4.1 基本工艺60

3.4.2 功率MOSFET61

3.4.3 智能型场效应晶体管（FET）62

3.4.4 智能功率集成电路65

3.4.5 前景和趋势69

3.5 封装技术（后道）70

3.5.1 半导体封装的分类70

3.5.2 功率封装的静态特性71

3.5.3 功率封装的动态特性73

3.5.4 用有限元法分析功率半导体封装78

3.5.5 “热学和封装信息”数据表81

3.5.6 在汽车应用中的功率半导体封装具有的特殊产品特性82

3.5.7 多芯片封装及趋势85

3.6 汽车功率器件87

3.6.1 MOSFET和IGBT87

3.6.2 智能场效应管和智能IGBT89

3.6.3 多通道开关95

3.6.4 桥式电路97

3.6.5 供电集成电路102

3.6.6 收发器107

3.6.7 智能功率系统集成电路111

3.6.8 汽车应用中的发展趋势115

3.7 电源和传动中的应用116

3.7.1 开关电源——电路拓扑和产品116

3.7.2 开关电源的电路拓扑119

3.7.3 开关电源的选用标准121

3.7.4 开关电源集成电路123

3.7.5 功率因数129

3.7.6 传动-转速控制和电力电子134

3.7.7 低压功率晶体管：OptiMOSTM137

3.7.8 高压晶体管：CoolMOSTM144

3.7.9 碳化硅-高功率密度的基础149

3.7.高压功率IGBT159

4 光半导体166

4.1 光辐射的物理原理166

4.1.1 基本原理和术语166

4.1.2 光电二极管168

4.1.3 硅光电二极管169

4.1.4 光电晶体管170

4.1.5 发光二极管171

4.2 半导体激光174

4.2.1 半导体激光的基本原理174

4.2.2 带状氧化物激光器的结构176

4.2.3 激光阵列177

4.2.4 半导体激光的深层应用180

4.3 光电耦合器与固态继电器181

4.4 光波导183

4.4.1 光纤——一种传输介质183

4.4.2 光波导应用中的发送与接收模块185

4.4.3 光波导应用中的异频雷达收发器187

4.4.4 玻璃光纤的连接188

4.4.5 塑料光纤的耦合单元189

4.4.6 塑料光纤的典型应用189

4.4.7 车辆中塑料光纤的光传输技术的应用190

4.5 IrDA——应用红外线辐射的数据传输194

4.5.1 IrDA——所有设备的一个世界性标准195

4.5.2 IrDA整体标准195

5 传感器197

5.1 概况197

5.2 磁场传感器197

5.2.1 分立霍尔效应传感器197

5.2.2 集成霍尔传感器ASIC201

5.2.3 巨磁电阻（GMR）204

5.3 压力传感器211

5.3.1 表面微加工技术，数字输出的压力传感器（KP100）211

5.3.2 模拟输出的压力传感器（KP120）213

5.3.3 采用SMD封装（KP200）的压电传感器215

5.4 温度传感器216

6 存储器218

6.1 数据存储的类型218

6.1.1 机械存储技术218

6.1.2 磁存储技术218

6.1.3 光存储技术219

6.1.4 半导体存储技术（存储器）219

6.2 DRAM的基本原理和应用领域220

6.2.1 SRAM和DRAM是什么220

6.2.2 DRAM的类型221

6.2.3 规格222

6.2.4 DRAM的机械结构222

6.2.5 DRAM的功能（以SDR SDRAM为例）223

6.2.6 工艺技术225

6.2.7 DRAM的内部结构和功能原理228

6.2.8 DRAM的开发和生产235

6.2.9 质量保证237

6.3 如何使DRAM变得更快239

6.3.1 EDO-DRAM加速存储器访问240

6.3.2 同步工作更快240

6.3.3 双倍数据传输率241

6.3.4 模块简化存储器的升级241

7 微控制器244

7.1 简介244

7.2 8位的微控制器244

7.2.1 简介244

7.2.2 存储器结构244

7.2.3 特殊功能寄存器区247

7.2.4 CPU体系结构248

7.2.5 基本中断处理250

7.2.6 I/O口结构252

7.2.7 CPU时钟周期254

7.2.8 外部存储器访问255

7.2.9 指令集概况256

7.2. C500微控制器框图263

7.3 16位微控制器265

7.3.1 简介265

7.3.2 16位微控制器家族成员266

7.3.3 C166家族体系结构概况268

7.3.4 存储器组织结构268

7.3.5 基本CPU概念和优化方法269

7.3.6 片上系统资源274

7.3.7 外部总线接口275

7.3.8 片上外围模块276

7.3.9 电源管理监控特性283

7.3.10 XC166家族的特性283

7.3.11 指令集总结284

7.3.12 16位微控制器的框图287

7.4 32位TriCore体系结构292

7.4.1 TriCore体系结构的特性概述292

7.4.2 程序状态寄存器293

7.4.3 数据类型294

7.4.4 寻址模式294

7.4.5 指令格式294

7.4.6 任务及上下文294

7.4.7 中断系统296

7.4.8 陷阱系统296

7.4.9 保护系统296

7.4.10 复位系统297

7.4.11 调试系统297

7.4.12 编程模式297

7.4.13 存储模式300

7.4.14 寻址模式300

7.4.15 内核寄存器302

7.4.16 通用寄存器（GPR）304

7.4.17 32位微控制器的框图307

8 智能卡309

8.1 概况309

8.2 简介309

8.3 市场309

8.3.1 智能卡IC的应用市场310

8.3.2 市场要求310

8.4 应用310

8.4.1 数字签名——未来的签名方式311

8.4.2 电子商务——因特网上的世界经济体系312

8.4.3 家庭银行312

8.5 商业关系网312

8.6 产品313

8.6.1 “卡上芯片”——最新技术代表313

8.6.2 “卡上系统”——未来的挑战314

8.7 加密技术315

8.8 多功能卡的芯片316

8.8.1 英飞凌高端微控制器系列的解释器支持317

8.9 “人卡交互接口”——一种新的外围设备317

8.10 工艺和生产318

8.10.1 前沿工艺技术318

8.10.2 工艺、产品和设计要求319

8.10.3 生产要求319

8.11 安全性319

8.11.1 作为安全系统的智能卡319

8.11.2 硬件安全性320

8.11.3 安全金字塔320

8.11.4 安全性作为技术和组织上的挑战320

8.12 前景320

9 汽车半导体解决方案322

9.1 汽车电子322

9.2 车身电子323

9.2.1 车辆供电控制器和车灯控制模块323

9.2.2 车门控制模块327

9.2.3 空调系统329

9.3 安全电子332

9.3.1 主动安全系统335

9.3.2 被动安全系统339

9.4 动力总成电子348

9.4.1 动力总成控制环中的半导体技术349

9.4.2 动力总成应用——系统概况349

9.4.3 动力总成应用的未来分配356

9.5 信息娱乐电子356

9.5.1 汽车仪表板／仪器组356

9.5.2 汽车音频356

9.5.3 远程信息处理系统357

9.5.4 导航系统358

9.5.5 多媒体系统358

9.5.6 交叉应用技术359

9.6 新的42V车辆供电系统361

9.6.1 12V和42V术语的定义361

9.6.2 42V供电系统新的解决方案361

9.6.3 42V电源及其对功率半导体的影响364

9.7 线控技术的挑战与机遇370

9.7.1 系统和设计要求371

9.7.2 线控技术的可行性372

9.7.3 线控系统的半导体概念374

9.8 汽车电子的未来375

10 信息娱乐电子377

10.1 宽带通信的起飞377

10.1.1 有线电视的数字化378

10.1.2 迅速发展的地面数字电视379

10.1.3 数字卫星广播反馈的改进381

10.2 多媒体卡（MMC）——移动终端设备理想的大容量存储器382

10.2.1 各种应用384

10.2.2 标准化的兴起384

10.2.3 灵活的接口384

10.2.4 2001年达到128M字节385

11 通信模块387

11.1 概况和趋势387

11.1.1 战略目标388

11.1.2 高速的创新388

11.1.3 交换集成电路388

11.1.4 网络集成电路389

11.1.5 通信终端集成电路389

11.2 ISDN：从交换机到用户390

11.2.1 ISDN中的功能模块390

11.2.2 数字线路卡393

11.2.3 扩展型线路卡控制器（ELIC）393

11.2.4 ISDN-D信道交换控制器（IDEC）393

11.2.5 适用于模拟前端的U型收发机394

11.2.6 ISDN高压电源控制器（IHPC）394

11.2.7 网络终端395

11.2.8 智能网络终端控制器（INTC）396

11.2.9 ISDN DC-DC变换器（IDDC）396

11.2.10 ISDN-S接口的馈电电路（ISFC）396

11.2.11 双信号处理编码解码滤波器398

11.3 ISDN终端设备：用户端398

11.3.1 电话机398

11.3.2 PC机插卡400

11.3.3 终端适配器（TA）和USB-S0适配器400

11.3.4 NT1和TA的组合401

11.3.5 带USB-S0适配器和TA功能的高端电话401

11.4 ISDN的参考设计402

11.4.1 完善的解决方案将加速市场开发402

11.4.2 硬件403

11.4.3 软件403

11.4.4 ISDN接入403

11.4.5 ISDN电话404

11.5 电话网络的质量分析405

11.5.1 针对每种电话网络的TIQUS405

11.5.2 呼叫测试：测试连接405

11.5.3 英飞凌的ISDN接入技术406

11.6 灵活的芯片概念降低PBX成本407

11.6.1 高性价比的系统解决方案407

11.6.2 尺寸减小的趋势407

11.6.3 为数字PBX特制的集成电路408

11.6.4 PCM交换解决方案409

11.6.5 使用SWITI与H.0/H.110总线连接410

11.7 移动终端设备的下一代结构体系——GSM的GOLD未来411

11.7.1 E-GOLD——扩展的GOLD标准412

11.7.2 应用支持412

11.7.3 未来已经开始413

11.7.4 GSM模块413

11.8 数字应答机414

11.8.1 DSP减少数据量414

11.8.2 单信道编解码器已足够415

11.8.3 SAM提供了优化的成本416

11.8.4 开发变得易行419

11.9 免提算法419

11.9.1 免提系统420

11.9.2 全双工系统420

11.9.3 半双工系统420

11.9.4 回音消除（全双工系统）420

11.9.5 ITU-T推荐标准424

11.10 DSL体系结构424

11.10.1 DSL的基本概念425

11.10.2 利用环境的非对称性426

11.10.3 VDSL传递视频数据，提供更高的带宽431

12 用户定制集成电路433

12.1 半定制集成电路433

12.1.1 门阵列434

12.1.2 单元设计434

12.1.3 采用门阵列还是单元设计435

12.2 工艺技术435

12.2.1 双极型半定制集成电路435

12.2.2 CMOS半定制集成电路436

12.2.3 双极型门阵列437

12.2.4 双极型晶体管阵列（线性阵列）438

12.3 封装变体438

12.4 用户定制集成电路制造商的合作439

13 电磁兼容性——EMC441

13.1 基本概念441

13.1.1 EMC现象441

13.1.2 EMC：标准和规范444

13.1.3 集成电路（IC）的EMC测量方法445

13.1.4 确定元件ESD坚固性的模型453

13.2 汽车功率集成电路的电磁兼容性456

13.2.1 功率开关集成电路456

13.2.2 DC-DC变换器的干扰发射459

13.2.3 通信集成电路——CAN的干扰发射461

13.2.4 汽车功率开关IC的抗干扰性462

13.2.5 通信集成电路——CAN的抗干扰性463

13.2.6 应用电路的EMC措施——外部元件464

13.3 微控制器的电磁兼容性465

13.3.1 汽车微控制器系统和技术发展趋势465

13.3.2 EMC优化的电路板设计467

13.3.3 来自微控制器的干扰发射的测量470

13.3.4 微控制器的抗干扰性475

13.4 有线通信的EMC目标475

13.4.1 系统、元件和基本原则476

13.4.2 高速PCB的设计——信号完整性（SI）477

13.5 处理中的ESD保护措施485

13.5.1 针对带电物体（人／机器）的保护措施486

13.5.2 针对带电器件的保护措施486

14 封装488

14.1 从物理学到创新——封装技术开发的重要性日益显著488

14.2 半导体芯片封装——概况489

14.3 封装技术发展的推动力491

14.4 世界范围封装技术的发展492

14.4.1 标准化492

14.4.2 世界趋势：存储器封装492

14.4.3 世界趋势：集成电路封装493

14.4.4 世界趋势：无源模块495

14.5 客户的可用性：精密间距和多选择496

14.6 集成电路封装的发展道路——旅程将把我们带向何方496

14.7 材料的方面498

14.7.1 无铅、无卤素封装498

14.7.2 设备和材料要素499

14.7.3 由封装材料中的放射性杂质导致的软错误500

15 质量501

15.1 决定质量的因素501

15.2 商业过程中的质量管理方法502

15.3 产品对用户的可用性503

附录：术语表509