Techniklexikon

IS

Abk. für integrierte Schaltung. Integrierte Schaltungsanordnung mehrerer verschiedenar tiger elektronischer Bauelemente (Funk tionselemente) auf einem gemeinsamen Substrat, wobei im Gegensatz zu mit diskre ten Bauelementen aufgebauten Schaltungsan Ordnungen die einzelnen Funktionselemente der Schaltung elektrisch und mechanisch untrennbar miteinander verbunden und nicht reparierbar sind. Die heutige Vielfalt integrierter Schaltungen läßt sich nach mehreren sich unterscheidenden Gesichtspunkten ordnen (Tafeln): Nach der zugrunde liegenden Herstellungstechnik (integrierte Schaltungstechnik) unterscheidet man im wesentlichen drei Gruppen von IS: monolithisch integrierte Schaltungen (Festkörperschaltungen), die mit der Halbleiterblocktechnik hergestellt werden und mit 90 % den größten Anteil haben; Dünn- und Dickschichtschaltungen, die auf Schichttechniken basieren; hybridintegrierte Schaltungen (Hybrid-IS), die auf einer Kombination dieser beiden Schaltungstechniken zur Hybrid-Technik beruhen. Nach dem bauelementephysikalischen Wirkprinzip gibt es bipolare und unipolare integrierte Schaltungen (IS, bipolare;- IS, unipolare), die etwa gleiche Anteile am IS-Gesamtaufkommen haben. Zur integrierten Unipolartechnik gehören insbesondere IS auf Basis der MIS-, MOS-, CMOS-, MESFET- und der CCD-Technik. Mischtechniken zwischen bipolaren und unipolaren IS sind als Bauelemente-mischtechnik möglich (BIFET-, r BI-MOS-Technik). Nach der Art der Signalverarbeitung und ihrer Funktionsweise kann man IS in Digitalschaltungen und Analogschaltungen einteilen (IS, digitale, IS, analoge). Auch hierbei ist die Kombination beider Arten in einer IS möglich. Die Aufteilung des Gesamtspektrums liegt bei etwa 80 % zu 20 %. Nach dem Integrationsgrad lassen sich SSI-, MSI-, LSI- und VLSI-Schaltungen unterscheiden, wobei den LSI- und VLSI-Schaltungen die größte Bedeutung zukommt. Je nach Integrationsumfang repräsentieren SSI- und MSI-Schaltungen Bauteile oder Baugruppen, LSI- und VLSI-Schaltungen sogar komplette Geräte oder Systeme. Gegenüber einem Schaltungsaufbau mit diskreten Bauelementen weist der integrierte Schaltungsaufbau folgende grundsätzliche Vorteile auf: Die verringerten Abmessungen der Einzelelemente und Bauelementefunktionsgruppen bewirken eine Reduzierung von Volumen und Gewicht. Die Bauelementeintegration ermöglicht höhere Schaltgeschwindigkeiten bzw. Arbeitsfrequenzen der Gesamtschaltung und führt zu einer Senkung der Verlustleistung und des Leistungsverbrauchs. Die Zuverlässigkeit der Gesamtschaltung und damit ihre Lebensdauer wird entscheidend erhöht. Die Systemkosten werden wesentlich verringert.