集成电路(集成电路专业)

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集成电路

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一、概述Top
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、二极管、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,这样,整个电路的体积大大缩小,且引出线和焊接点的数目也大为减少,从而使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进了一大步。

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、计算机等方面得到广泛的应用,同时在军事、通讯、遥控等方面也得到广泛的应用。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大大提高。

它在电路中用字母“IC”(也有用文字符号“N”等)表示。


二、集成电路的分类Top
(一)按功能结构分类

集成电路按其功能、结构的不同,可以分为模拟集成电路和数字集成电路两大类。

模拟集成电路用来产生、放大和处理各种模拟信号(指幅度随时间边疆变化的信号。例如半导体收音机的音频信号、录放机的磁带信号等),而数字集成电路用来产生、放大和处理各种数字信号(指在时间上和幅度上离散取值的信号。例如VCD、DVD重放的音频信号和视频信号)。

(二)按制作工艺分类

集成电路按制作工艺可分为半导体集成电路和薄膜集成电路。

膜集成电路又分类厚膜集成电路和薄膜集成电路。

(三)按集成度高低分类

集成电路按集成度高低的不同可分为小规模集成电路、中规模集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路。

(四)按导电类型不同分类

集成电路按导电类型可分为双极型集成电路和单极型集成电路。

双极型集成电路的制作工艺复杂,功耗较大,代表集成电路有TTL、ECL、HTL、LST-TL、STTL等类型。单极型集成电路的制作工艺简单,功耗也较低,易于制成大规模集成电路,代表集成电路有CMOS、NMOS、PMOS等类型。

(五)按用途分类

集成电路按用途可分为电视机用集成电路、音响用集成电路、影碟机用集成电路、录像机用集成电路、电脑(微机)用集成电路、电子琴用集成电路、通信用集成电路、照相机用集成电路、遥控集成电路、语言集成电路、报警器用集成电路及各种专用集成电路。

1.电视机用集成电路包括行、场扫描集成电路、中放集成电路、伴音集成电路、彩色解码集成电路、AV/TV转换集成电路、开关电源集成电路、遥控集成电路、丽音解码集成电路、画中画处理集成电路、微处理器(CPU)集成电路、存储器集成电路等。

2.音响用集成电路包括AM/FM高中频电路、立体声解码电路、音频前置放大电路、音频运算放大集成电路、音频功率放大集成电路、环绕声处理集成电路、电平驱动集成电路,电子音量控制集成电路、延时混响集成电路、电子开关集成电路等。

3.影碟机用集成电路有系统控制集成电路、视频编码集成电路、MPEG解码集成电路、音频信号处理集成电路、音响效果集成电路、RF信号处理集成电路、数字信号处理集成电路、伺服集成电路、电动机驱动集成电路等。

4.录像机用集成电路有系统控制集成电路、伺服集成电路、驱动集成电路、音频处理集成电路、视频处理集成电路。


三、集成电路发展简史Top
1.世界集成电路的发展历史

  1947年:贝尔实验室肖克莱等人发明了晶体管,这是微电子技术发展中第一个里程碑;

  1950年:结型晶体管诞生;

  1950年: R Ohl和肖特莱发明了离子注入工艺;

  1951年:场效应晶体管发明;

  1956年:C S Fuller发明了扩散工艺;

  1958年:仙童公司Robert Noyce与德仪公司基尔比间隔数月分别发明了集成电路,开创了世界微电子学的历史;

  1960年:H H Loor和E Castellani发明了光刻工艺;

  1962年:美国RCA公司研制出MOS场效应晶体管;

  1963年:F.M.Wanlass和C.T.Sah首次提出CMOS技术,今天,95%以上的集成电路芯片都是基于CMOS工艺;

  1964年:Intel摩尔提出摩尔定律,预测晶体管集成度将会每18个月增加1倍;

  1966年:美国RCA公司研制出CMOS集成电路,并研制出第一块门阵列(50门);

  1967年:应用材料公司(Applied Materials)成立,现已成为全球最大的半导体设备制造公司;

  1971年:Intel推出1kb动态随机存储器(DRAM),标志着大规模集成电路出现;

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  1971年:全球第一个微处理器4004由Intel公司推出,采用的是MOS工艺,这是一个里程碑式的发明;

  1974年:RCA公司推出第一个CMOS微处理器1802;

  1976年:16kb DRAM和4kb SRAM问世;

  1978年:64kb动态随机存储器诞生,不足0.5平方厘米的硅片上集成了14万个晶体管,标志着超大规模集成电路(VLSI)时代的来临;

  1979年:Intel推出5MHz 8088微处理器,之后,IBM基于8088推出全球第一台PC;

  1981年:256kb DRAM和64kb CMOS SRAM问世;

  1984年:日本宣布推出1Mb DRAM和256kb SRAM;

  1985年:80386微处理器问世,20MHz;

  1988年:16M DRAM问世,1平方厘米大小的硅片上集成有3500万个晶体管,标志着进入超大规模集成电路(ULSI)阶段;

  1989年:1Mb DRAM进入市场;

  1989年:486微处理器推出,25MHz,1μm工艺,后来50MHz芯片采用 0.8μm工艺;

  1992年:64M位随机存储器问世;

  1993年:66MHz奔腾处理器推出,采用0.6μm工艺;

  1995年:Pentium Pro, 133MHz,采用0.6-0.35μm工艺;

  1997年:300MHz奔腾Ⅱ问世,采用0.25μm工艺;

  1999年:奔腾Ⅲ问世,450MHz,采用0.25μm工艺,后采用0.18μm工艺;

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  2000年: 1Gb RAM投放市场;

  2000年:奔腾4问世,1.5GHz,采用0.18μm工艺;

  2001年:Intel宣布2001年下半年采用0.13μm工艺。

2.我国集成电路的发展历史

我国集成电路产业诞生于六十年代,共经历了三个发展阶段:

  1965年-1978年:以计算机和军工配套为目标,以开发逻辑电路为主要产 品,初步建立集成电路工业基础及相关设备、仪器、材料的配套条件;

  1978年-1990年:主要引进美国二手设备,改善集成电路装备水平,在“治散治乱”的同时,以消费类整机作为配套重点,较好地解决了彩电集成电路的国产化;

  1990年-2000年:以908工程、909工程为重点,以CAD为突破口,抓好科技攻关和北方科研开发基地的建设,为信息产业服务,集成电路行业取得了新的发展。


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