《理論》〈電子理論〉[H24:問11]半導体集積回路(IC)に関する論説問題

【問題】

【難易度】★★★★☆(やや難しい)

半導体集積回路\(\left( \mathrm {IC} \right) \)に関する記述として,誤っているものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

(1) \( \ \mathrm {MOS} \ \mathrm {IC} \ \)は\( \ \mathrm {MOSFET} \ \)を中心としてつくられた\( \ \mathrm {IC} \ \)である。

(2) \( \ \mathrm {IC} \ \)を構造から分類すると,モノリシック\( \ \mathrm {IC} \ \)とハイブリット\( \ \mathrm {IC} \ \)に分けられる。

(3) \( \ \mathrm {CMOS} \ \mathrm {IC} \ \)は,\( \ \mathrm {n} \ \)チャネル\( \ \mathrm {MOSFET} \ \)のみを用いて構成される\( \ \mathrm {IC} \ \)である。

(4) アナログ\( \ \mathrm {IC} \ \)には,演算増幅器やリニア\( \ \mathrm {IC} \ \)などがある。

(5) ハイブリッド\( \ \mathrm {IC} \ \)では,絶縁基板上に,\( \ \mathrm {IC} \ \)チップや抵抗,コンデンサなどの回路素子が組み込まれている。

【ワンポイント解説】

かなり専門性の高い内容となっています。電験3種ではほとんど扱わない分野なので不要と感じる方は飛ばしても良い問題かと思います。「~のみ」や「すべて~である」等は誤答である可能性が高いということは理解しておきましょう。

1.半導体集積回路\(\left( \mathrm {IC} \right) \)の分類
①モノリシック\( \ \mathrm {IC} \ \)とハイブリッド\( \ \mathrm {IC} \ \)
基板上にトランジスタ,ダイオード,抵抗,コンデンサ等を一体としてパッケージ化したものをモノリシック\( \ \mathrm {IC} \ \),さらにモノリシック\( \ \mathrm {IC} \ \)や抵抗,コンデンサ等を集積したものをハイブリッド\( \ \mathrm {IC} \ \)と呼びます。

パソコンの裏側を分解したり,画像を検索するとよくわかると思います。絶縁性の緑色の基板があり,そこに黒い足が一杯ついた形状の物がモノリシック\( \ \mathrm {IC} \ \),全体をハイブリッド\( \ \mathrm {IC} \ \)と呼びます。

②デジタル\( \ \mathrm {IC} \ \)とアナログ\( \ \mathrm {IC} \ \)
デジタル信号,すなわち\( \ 0 \ \)か\( \ 1 \ \)のみを扱うのがデジタル\( \ \mathrm {IC} \ \)で,連続的なアナログ信号を扱うのがアナログ\( \ \mathrm {IC} \ \)です。モノリシック\( \ \mathrm {IC} \ \)等はほとんどがデジタル\( \ \mathrm {IC} \ \)で,演算増幅器やリニア\( \ \mathrm {IC} \ \)等がアナログ\( \ \mathrm {IC} \ \)となります。

【解答】

解答:(3)
(1)正しい
問題文の通りです。\( \ \mathrm {MOS} \ \mathrm {IC} \ \)は\( \ \mathrm {MOSFET} \ \)を中心としてつくられた\( \ \mathrm {IC} \ \)です。他には,バイポーラ素子を中心につくれたバイポーラ型があります。

(2)正しい
ワンポイント解説「1.半導体集積回路\(\left( \mathrm {IC} \right) \)の分類」の通り,構造としての分類としてはモノリシック\( \ \mathrm {IC} \ \)とハイブリット\( \ \mathrm {IC} \ \)があります。

(3)誤り
\( \ \mathrm {CMOS} \ \mathrm {IC} \ \)は,\( \ \mathrm {n} \ \)チャネル\( \ \mathrm {MOSFET} \ \)のみだけでなく,\( \ \underline {\mathrm {p}} \ \)チャネル\( \ \underline {\mathrm {MOSFET}} \ \)も用いて構成される\( \ \mathrm {IC} \ \)です。

(4)正しい
ワンポイント解説「1.半導体集積回路\(\left( \mathrm {IC} \right) \)の分類」の通り,アナログ\( \ \mathrm {IC} \ \)には,演算増幅器やリニア\( \ \mathrm {IC} \ \)などがあります。

(5)正しい
ワンポイント解説「1.半導体集積回路\(\left( \mathrm {IC} \right) \)の分類」の通り,ハイブリッド\( \ \mathrm {IC} \ \)では,絶縁基板上に,\( \ \mathrm {IC} \ \)チップや抵抗,コンデンサなどの回路素子が組み込まれています。