科普集成电路是啥?

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  可能很多人看过很多资料,可还是不是太了解集成电路,说到集成,那么可能大家会问,到底是什么集成的?什么又是电路呢?小编和大家一起科普一下集成电路是啥?说的不对的地方,欢迎大家在下方评论留言。

  集成电路前世

  早在1947年,美国的约翰·巴丁、布拉顿、肖克莱三人发明了半导体晶体管,奠定了集成电路的发展基础。随着技术的发展,1963年F.M.Wanlass和C.T.Sah首次提出CMOS技术;1965年戈登·摩尔提出了摩尔定律,它预测了硅芯片每隔18个月集成度就会翻上一倍。现如今,集成电路最底层的元件是CMOS管。这里的电路当然不是我们家里的电线、电灯。CMOS管的不同组合具有不同的功能,外加一些电阻、电容、电感等元件,通过布线连接在一起,实现某种功能的结构体,就是集成电路。

  集成电路它是一个完整的电路,集成电路的制造不能只是满足于制造出来合格的晶体管,更重要的是制作出来合格的电路。由于集成电路是采用了平面工艺,因此集成电路中的晶体管、电阻、电容导线等都是平面的,一般都感觉不出立体的,由于没有导线,不用焊锡,因此集成电路它具有稳定性高,可靠性强体积小,机械强度高,耐振、耐潮等等许多优点。

  集成电路工艺

  根据制造工艺,集成电路可以分为半导体集成电路、薄膜集成电路、厚膜集成电路和混合集成电路。 其中以平面工艺(如氧化、光刻、扩散、外延等等)在半导体晶体上制作的电路,被称为半导体集成电路。

  以厚膜工艺(如真空蒸发、溅射等)或薄膜工艺(如丝网印刷、烧结等等)将电阻、电容等无源器件连接、制作于同一片绝缘衬底上,再焊接晶体管芯片,使它具备特定功能的电路,被称为厚膜或薄膜集成电路。

  若在厚膜集成电路的基础上,再装载焊接单片机集成电路,则构成混合集成电路。

  科普集成电路是啥

  集成电路源于半导体二极管与三极管。当人们发现一个晶体二极或三极管功能与同样的电真空管相近时,体积却只有电子管的几十分之一,甚至更小,耗电也相应下降了,所以配套的周边元件也相应微型化了。这对于要求微型化,轻型化的高端电子产品,军用品极为重要。所以有人就将这些微型元件集中起来焊接成一个功能电路,这就是最原始的集成电路。比如一台收音机,如用传统工艺与元件制作,很难小于一个肥皂盒。但用这种初始集成方法,很容易减少到火柴盒大小,重量也随之减轻。但生产这种电路,方法原始,效率低下,成品率一致性都无法保证。于是工程师们发现,生产半导体管的光刻,外延,渗透,烧结等的一些平面工艺很容易制成应用量很大的电阻与导线。于是在一平方厘米大小的一块半导体晶片上制出了几十个二三极管,几百个电阻和连接它们的相应导线,构成了一个相应功能电路!但用这种方法很难制成较大的电感与电容,于是用大量的二三极管构成有源模拟电感与电容电路。

  随着工艺的不断提高与改进,在相应晶片上能集成更多的元件而制成复杂电路。所以发展的过程就经历了小规模集成,大规模,超大规模集成电路的发展过程。特别是数字集成电路更是发展惊人。比如我们常见的计算,如用传统电子管制作,可能体积不会小于一幢大楼。用晶体管也会有几十公斤重,更无法做成手机一类的袖珍型智能产品,只能是用集成电路来制作了。我国的超级计算机一直雄居世界一流,其超大规模集成电路是其核心与基础!

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