集成电路(integrated circuit)是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构;其中所有元件在结构上已组成一个整体,使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。它在电路中用字母“IC”表示。集成电路发明者为杰克·基尔比(基于锗(Ge)的集成电路)和罗伯特·诺伊斯(基于硅(Si)的集成电路)。当今半导体工业大多数应用的是基于硅的集成电路。集成电路技术的不断创新和突破,为电子产品的功能丰富化提供了强大支持。LM2575T-012G
芯片制造是集成电路技术的中心,它需要深厚的专业技术和创新能力。芯片制造的过程非常复杂,需要多个工序的精密控制,如晶圆制备、光刻、蚀刻、离子注入、金属化等。其中,晶圆制备是芯片制造的第1步,它需要高纯度的硅材料和精密的加工工艺。晶圆制备完成后,就需要进行光刻和蚀刻等工序,这些工序需要高精度的设备和精密的控制技术。此外,离子注入和金属化等工序也需要高度的专业技术和创新能力。芯片制造的每一个环节都需要高度的专业技术和创新能力,只有这样才能保证芯片的质量和性能。NUP4201MR集成电路技术的不断创新和演进,将为人类社会带来更多科技进步和创新突破。
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。
第1个集成电路雏形是由杰克·基尔比于1958年完成的,其中包括一个双极性晶体管,三个电阻和一个电容器。根据一个芯片上集成的微电子器件的数量,集成电路可以分为以下几类:1.小规模集成电路:SSI英文全名为Small Scale Integration,逻辑门10个以下或晶体管100个以下。2.中规模集成电路:MSI英文全名为Medium Scale Integration,逻辑门11~100个或晶体管101~1k个。3.大规模集成电路:LSI英文全名为Large Scale Integration,逻辑门101~1k个或晶体管1,001~10k个。4.超大规模集成电路:VLSI英文全名为Very large scale integration,逻辑门1,001~10k个或晶体管10,001~100k个。5.甚大规模集成电路:ULSI英文全名为Ultra Large Scale Integration,逻辑门10,001~1M个或晶体管100,001~10M个。GLSI英文全名为Giga Scale Integration,逻辑门1,000,001个以上或晶体管10,000,001个以上。集成电路的设计考虑功耗、散热和可靠性等因素,以实现电路的更优性能和稳定性。
集成电路普遍应用于其他数字设备中,如平板电脑、智能手表、智能家居、智能汽车等。这些数字设备都需要集成电路来完成各种计算、存储、通信和控制任务,从而实现智能化、自动化和互联化。平板电脑是一种介于电脑和手机之间的设备,它需要集成电路来完成各种计算、存储和通信任务,从而实现更加便携和灵活的使用方式。智能手表是一种可以佩戴在手腕上的设备,它需要集成电路来完成各种计算、存储、通信和传感任务,从而实现更加智能化和健康管理的功能。智能家居是一种可以实现自动化和远程控制的家居系统,它需要集成电路来完成各种控制和通信任务,从而实现更加智能化和便捷的生活方式。智能汽车是一种可以实现自动驾驶和智能交通的汽车系统,它需要集成电路来完成各种控制、感知和通信任务,从而实现更加安全、高效和环保的出行方式。集成电路在制造过程中面临着泄漏电流等问题,制造商需要应对这些挑战,以提高电路的性能和可靠性。6N136M
集成电路的布线类似于楼层之间的电梯通道,要求电力线、地线和信号线分离,以减少干扰和保障稳定性。LM2575T-012G
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。LM2575T-012G