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    什么是集成电路?

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  • 2024-11-17
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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。 (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。 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。 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。 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。 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 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;   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;   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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