杰克·基尔比(Jack Kilby)和罗伯特·诺伊斯(Robert Noyce)在1958~1959期间分别发明了锗集成电路和硅集成电路。现在,集成电路已经在各行各业中发挥着非常重要的作用,是现代信息社会的基石。集成电路的含义,已经远远超过了其刚诞生时的定义范围,但其中心的部分,仍然没有改变,那就是“集成”,其所衍生出来的各种学科,大都是围绕着“集成什么”、“如何集成”、“如何处理集成带来的利弊”这三个问题来开展的。集成电路就是把一定数量的常用电子元件,如电阻、电容、晶体管等,以及这些元件之间的连线,通过半导体工艺集成在一起的具有特定功能的电路。集成电路产业是一种技术密集型产业,需要不断进行技术创新和研发。NCP584HSN33T1G
前述将电路制造在半导体芯片表面上的集成电路又称薄膜(thin-film)集成电路。另有一种厚膜(thick-film)混成集成电路(hybrid integrated circuit)是由单独半导体设备和被动元件,集成到衬底或线路板所构成的小型化电路。集成电路具有体积小,重量轻,引出线和焊接点少,寿命长,可靠性高,性能好等优点,同时成本低,便于大规模生产。它不仅在工、民用电子设备如收录机、电视机、计算机等方面得到普遍的应用,同时在通讯、遥控等方面也得到普遍的应用。用集成电路来装配电子设备,其装配密度比晶体管可提高几十倍至几千倍,设备的稳定工作时间也可很大程度上提高。1SMB5922BT3G集成电路的制造过程包括复杂的工艺步骤,如氧化、光刻、扩散和焊接封装等,以保证产品的质量和性能。
这些年来,IC持续向更小的外型尺寸发展,使得每个芯片可以封装更多的电路。这样增加了每单位面积容量,可以降低成本和增加功能-见摩尔定律,集成电路中的晶体管数量,每两年增加一倍。总之,随着外形尺寸缩小,几乎所有的指标改善了-单位成本和开关功率消耗下降,速度提高。但是,集成纳米级别设备的IC不是没有问题,主要是泄漏电流(leakage current)。因此,对于用户的速度和功率消耗增加非常明显,制造商面临使用更好几何学的尖锐挑战。这个过程和在未来几年所期望的进步,在半导体国际技术路线图(ITRS)中有很好的描述。
集成电路是主流,就是把实现某种功能的电路所需的各种元件都放在一块硅片上,所形成的整体被称作集成电路。对于“集成”,想象一下我们住过的房子可能比较容易理解:很多人小时候都住过农村的房子,那时房屋的主体也许就是三两间平房,发挥着卧室的功能,门口的小院子摆上一副桌椅,就充当客厅,旁边还有个炊烟袅袅的小矮屋,那是厨房,而具有独特功能的厕所,需要有一定的隔离,有可能在房屋的背后,要走上十几米……后来,到了城市里,或者乡村城镇化,大家都住进了楼房或者套房,一套房里面,有客厅、卧室、厨房、卫生间、阳台,也许只有几十平方米,却具有了原来占地几百平方米的农村房屋的各种功能,这就是集成。集成电路在信息处理、存储和传输方面的重要作用不可忽视。
集成电路发展对策建议:1.促进企业间合作,促进产业链合作,国内企业之间的横向联系少,外包刚刚起步,基本上每个设计企业都有自己的芯片,都在进行完整发展。这些因素都限制了企业的快速发展。要充分运用华南一些企业为国外做的解决方案,这样终端客户就可以直接将公司产品运用到原有解决方案上去。此外,设计企业要与方案商、通路商、系统厂商形成紧密的战略合作伙伴关系。2.摒弃理想化的产学研模式,产学研一体化一直被各界视为促进高新技术产业发展的良方,但实地调研结果暴露出人们在此方面存在着不切实际的幻想。笔者所调研的众多设计企业对高校帮助做产品不抱任何指望。公司项目要求的进度快,存在合作的时间问题;高校一般不具备可以使工厂能更有效利用厂房空间,也适用于研发中心的使用。新开发的空冷系统减少了对外部设施的依赖,可在任意位置安装设置,同时继续支持符合STC标准的各种T2000模块,满足各种测试的需要。集成电路的发展使得电子设备越来越小巧、高效和智能化,为科技进步提供了强大支持。ITR12611
随着集成电路的发展,晶体管的数量每两年翻一番,使得芯片每单位面积容量增加,成本降低,功能增强。NCP584HSN33T1G
集成电路的大规模生产和商业化应用标志着现代科技发展的重要里程碑。从技术角度来看,集成电路的出现极大地推动了电子技术的发展。在集成电路之前,电子器件的制造需要手工焊接和组装,工艺复杂,成本高,可靠性差。而集成电路的出现,将数百个甚至上千个电子器件集成在一个芯片上,很大程度上简化了制造工艺,提高了生产效率,降低了成本,同时也提高了电子器件的可靠性和稳定性。这种技术的进步,不仅推动了电子技术的发展,也为其他领域的技术创新提供了基础。NCP584HSN33T1G