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集成電路的發明

發布時間:2022-01-07 23:49:01

❶ 集成電路發展史

個人閑來無事是寫的,現粘貼如下:
首先有集成電路這一想法的是英國科學家Dummer,那是在1952年,在皇家信號和雷達機構的一個電子元器件會議上他說:「隨著晶體管的出現和對半導體的全面研究,現在似乎可以想像,未來電子設備是一種沒有連接線的固體組件。」當然,那時還沒有「集成電路」這一名詞。然而,集成電路的真正發明卻是在美國,是在6年之後的1958年(也有人認為是1959年,具體原因接下來解釋)。
1958年9月12日,TI的Kilby發明了世界首塊集成電路,這是一個相移振盪器,集成了2個晶體管、2個電容和8個電阻——共12個元器件,該發明與1959年2月6日申請專利,1964年6月26日被批准。而到了1959年,Fairchild的Noyce發明了基於硅平面工藝的集成電路,1959年7月30日,Noyce為自己的發明申請了專利,1961年4月26日被批准。雖然Noyce比Kilby發明集成電路和申請專利在後,但批准在前,而且Noyce發明的集成電路更適合於大批量生產,所以會有一些人在關於誰先發明了集成電路的問題上產生了分歧。其實Kilby和Noyce被認為是集成電路共同的發明人,問題在於1958和1959不能被認為是共同的發明時間,而必須是其中的一個,我習慣於把它說成是1958年。
而到了1968年,Noyce和Moore以及Fairchild的其他一些雇員成立了Intel,1971年便生產出了世界首枚CPU——集成了2300個晶體管的4004,緊接著,次年8008,再次年8080……盡管CPU誕生於1971年,然而它被推向市場,換句話說就是普通平民可以買到是1981年的事。那是1981年的8月12日,IBM推出型號為IBM5150的計算機,這是最早的PC,CPU採用Intel的8088(1979年發明),系統採用Microsoft的DOS,內存16K,再配一個5.25英寸的軟碟機,售價1565美元。但你知道,當時的1565美元跟現在的1565美元不一樣,那時錢實啊,按照今天的物價指數,大約相當於現在的4000美元,在2011年8月13日這樣的日子,匯率是6.3902,那就是25560.8元人民幣。
早期的IC未形成獨立的產業,電子系統廠商把自己生產的IC用於自己的產品,只把一小部分銷往市場,而同時也會從市場購進一些。Intel和AMD開創了IC業的新紀元,他們只向市場供應通用的IC,而不使用IC去生產產品,當然也不會從市場購進IC。這種自行設計、用自己的生產線製造、自己封裝和測試、最後出售IC成品的廠商被稱為IDM(Integrated Device Manufacture,集成器件製造商)。盡管如此,IDM還是有嚴格定義的:IC的對外銷售額超過IC總產值25%的企業就可以稱作是IDM了(如Motorola、TI、Sony),而沒有超過的叫做系統廠商(如IBM、HP)。根據這一定義,IDM並不意味著不生產系統產品,系統廠商也並不意味著不生產IC。區別僅在於它們生產的IC(或者乾脆沒生產)有多少用於自己的系統產品,有多少用於直接出售。
再後來,出現了一些這樣的公司,它們只設計IC,並不生產,我們稱之為Fabless,叫做無生產線設計公司。它們設計完成後,製造這一環節仍交給IDM完成,IDM的生產線除了生產自己設計的IC以外,還幫Fabless進行生產。1987年,TSMC(台台灣積體電路製造股份有限公司,台積電)成立,2000年,SMIC(中芯國際集成電路製造有限公司,中芯國際)成立,這些公司開創了一種新的模式,它沒有自己的產品,不設計也不使用,只是單純地提供製造服務,我們稱之為Foundry。這類公司的出現,不僅Fabless的設計成果有了天經地義的歸宿,而且就連IDM也把自己製造環節的一部分讓給Foundry來做,就Foundry而言,有時它接到來自IDM的生產任務比Fabless的還要多。再後來呢?連封裝測試也自成一家,形成獨立的產業。
縱觀今天的IC業,設計業、製造業、封測業三足鼎立,當然也不乏IDM這樣的一條龍式的企業,但是系統廠商在IC市場上的份額越來越低,(注意!我說的是在IC市場上),瀕臨滅絕!(注意!我說的是市場份額瀕臨滅絕。公司並沒有滅絕,而是他們意識到這種自己生產晶元僅供自己使用的模式不劃算,轉型了。)

❷ 集成電路的來歷

集成電路( circuit)是一種微型電子器件或部件。採用一定的工藝,把一個電路中所需的晶體管、二極體、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起,製作在一小塊或幾小塊半導體晶片或介質基片上,然後封裝在一個管殼內,成為具有所需電路功能的微型結構;其中所有元件在結構上已組成一個整體,這樣,整個電路的體積大大縮小,且引出線和焊接點的數目也大為減少,從而使電子元件向著微小型化、低功耗和高可靠性方面邁進了一大步。
集成電路具有體積小,重量輕,引出線和焊接點少,壽命長,可靠性高,性能好等優點,同時成本低,便於大規模生產。它不僅在工、民用電子設備如收錄機、電視機、計算機等方面得到廣泛的應用,同時在軍事、通訊、遙控等方面也得到廣泛的應用。用集成電路來裝配電子設備,其裝配密度比晶體管可提高幾十倍至幾千倍,設備的穩定工作時間也可大大提高。
它在電路中用字母「IC」(也有用文字元號「N」等)表示。

二、集成電路的分類

(一)按功能結構分類
集成電路按其功能、結構的不同,可以分為模擬集成電路和數字集成電路兩大類。
模擬集成電路用來產生、放大和處理各種模擬信號(指幅度隨時間邊疆變化的信號。例如半導體收音機的音頻信號、錄放機的磁帶信號等),而數字集成電路用來產生、放大和處理各種數字信號(指在時間上和幅度上離散取值的信號。例如VCD、DVD重放的音頻信號和視頻信號)。

(二)按製作工藝分類
集成電路按製作工藝可分為半導體集成電路和薄膜集成電路。
膜集成電路又分類厚膜集成電路和薄膜集成電路。

(三)按集成度高低分類
集成電路按集成度高低的不同可分為小規模集成電路、中規模集成電路、大規模集成電路和超大規模集成電路。

(四)按導電類型不同分類
集成電路按導電類型可分為雙極型集成電路和單極型集成電路。
雙極型集成電路的製作工藝復雜,功耗較大,代表集成電路有TTL、ECL、HTL、LST-TL、STTL等類型。單極型集成電路的製作工藝簡單,功耗也較低,易於製成大規模集成電路,代表集成電路有CMOS、NMOS、PMOS等類型。

(五)按用途分類
集成電路按用途可分為電視機用集成電路、音響用集成電路、影碟機用集成電路、錄像機用集成電路、電腦(微機)用集成電路、電子琴用集成電路、通信用集成電路、照相機用集成電路、遙控集成電路、語言集成電路、報警器用集成電路及各種專用集成電路。
1.電視機用集成電路包括行、場掃描集成電路、中放集成電路、伴音集成電路、彩色解碼集成電路、AV/TV轉換集成電路、開關電源集成電路、遙控集成電路、麗音解碼集成電路、畫中畫處理集成電路、微處理器(CPU)集成電路、存儲器集成電路等。
2.音響用集成電路包括AM/FM高中頻電路、立體聲解碼電路、音頻前置放大電路、音頻運算放大集成電路、音頻功率放大集成電路、環繞聲處理集成電路、電平驅動集成電路,電子音量控制集成電路、延時混響集成電路、電子開關集成電路等。
3.影碟機用集成電路有系統控制集成電路、視頻編碼集成電路、MPEG解碼集成電路、音頻信號處理集成電路、音響效果集成電路、RF信號處理集成電路、數字信號處理集成電路、伺服集成電路、電動機驅動集成電路等。
4.錄像機用集成電路有系統控制集成電路、伺服集成電路、驅動集成電路、音頻處理集成電路、視頻處理集成電路。

三、集成電路發展簡史

1.世界集成電路的發展歷史
1947年:貝爾實驗室肖克萊等人發明了晶體管,這是微電子技術發展中第一個里程碑;
1950年:結型晶體管誕生;
1950年: R Ohl和肖特萊發明了離子注入工藝;
1951年:場效應晶體管發明;
1956年:C S Fuller發明了擴散工藝;
1958年:仙童公司Robert Noyce與德儀公司基爾比間隔數月分別發明了集成電路,開創了世界微電子學的歷史;
1960年:H H Loor和E Castellani發明了光刻工藝;
1962年:美國RCA公司研製出MOS場效應晶體管;
1963年:F.M.Wanlass和C.T.Sah首次提出CMOS技術,今天,95%以上的集成電路晶元都是基於CMOS工藝;
1964年:Intel摩爾提出摩爾定律,預測晶體管集成度將會每18個月增加1倍;
1966年:美國RCA公司研製出CMOS集成電路,並研製出第一塊門陣列(50門);
1967年:應用材料公司(Applied Materials)成立,現已成為全球最大的半導體設備製造公司;
1971年:Intel推出1kb動態隨機存儲器(DRAM),標志著大規模集成電路出現;
1971年:全球第一個微處理器4004由Intel公司推出,採用的是MOS工藝,這是一個里程碑式的發明;
1974年:RCA公司推出第一個CMOS微處理器1802;
1976年:16kb DRAM和4kb SRAM問世;
1978年:64kb動態隨機存儲器誕生,不足0.5平方厘米的矽片上集成了14萬個晶體管,標志著超大規模集成電路(VLSI)時代的來臨;
1979年:Intel推出5MHz 8088微處理器,之後,IBM基於8088推出全球第一台PC;
1981年:256kb DRAM和64kb CMOS SRAM問世;
1984年:日本宣布推出1Mb DRAM和256kb SRAM;
1985年:80386微處理器問世,20MHz;
1988年:16M DRAM問世,1平方厘米大小的矽片上集成有3500萬個晶體管,標志著進入超大規模集成電路(ULSI)階段;
1989年:1Mb DRAM進入市場;
1989年:486微處理器推出,25MHz,1μm工藝,後來50MHz晶元採用 0.8μm工藝;
1992年:64M位隨機存儲器問世;
1993年:66MHz奔騰處理器推出,採用0.6μm工藝;
1995年:Pentium Pro, 133MHz,採用0.6-0.35μm工藝;
1997年:300MHz奔騰Ⅱ問世,採用0.25μm工藝;
1999年:奔騰Ⅲ問世,450MHz,採用0.25μm工藝,後採用0.18μm工藝;
2000年: 1Gb RAM投放市場;
2000年:奔騰4問世,1.5GHz,採用0.18μm工藝;
2001年:Intel宣布2001年下半年採用0.13μm工藝。

2.我國集成電路的發展歷史
我國集成電路產業誕生於六十年代,共經歷了三個發展階段:
1965年-1978年:以計算機和軍工配套為目標,以開發邏輯電路為主要產 品,初步建立集成電路工業基礎及相關設備、儀器、材料的配套條件;
1978年-1990年:主要引進美國二手設備,改善集成電路裝備水平,在「治散治亂」的同時,以消費類整機作為配套重點,較好地解決了彩電集成電路的國產化;
1990年-2000年:以908工程、909工程為重點,以CAD為突破口,抓好科技攻關和北方科研開發基地的建設,為信息產業服務,集成電路行業取得了新的發展。

❸ 人類什麼年代發明了集成電路

傑克 基爾比(Jack S. Kilby) 集成電路之父 1958年9月12日,基爾比研製出世界上第一塊集成電路 1947年12月23日第一塊晶體管在貝爾實驗室誕生,從此人類步入了飛速發展的電子時代。但是對於從小就對電子技術感興趣的基爾比來說可不見得是件好的事情:晶體管的發明宣布了基爾比在大學里選修的電子管技術課程全部作廢。但是這並沒有消減這個年輕人對電子技術的熱情,反而更加堅定了他的道路。 也許這就是天意,在晶體管發明十年後的1958年,34歲的基爾比加入德州儀器公司。說起當初為何選擇德州儀器,基爾比輕描淡寫道:「因為它是惟一允許我差不多把全部時間用於研究電子器件微型化的公司,給我提供了大量的時間和不錯的實驗條件。」也正是德州儀器這一溫室,孕育了基爾比無與倫比的成就。 雖然那個時代的工程師們因為晶體管發明而備受鼓舞,開始嘗試設計高速計算機,但是問題還沒有完全解決:由晶體管組裝的電子設備還是太笨重了,工程師們設計的電路需要幾英里長的線路還有上百萬個的焊點組成,建造它的難度可想而知。至於個人擁有計算機,更是一個遙不可及的夢想。針對這一情況,基爾比提出了一個大膽的設想: 「能不能將電阻、電容、晶體管等電子元器件都安置在一個半導體單片上?」這樣整個電路的體積將會大大縮小,於是這個新來的工程師開始嘗試一個叫做相位轉換振盪器的簡易集成電路。 1958年9月12日,基爾比研製出世界上第一塊集成電路,成功地實現了把電子器件集成在一塊半導體材料上的構想,並通過了德州儀器公司高層管理人員的檢查。請記住這一天,集成電路取代了晶體管,為開發電子產品的各種功能鋪平了道路,並且大幅度降低了成本,使微處理器的出現成為了可能,開創了電子技術歷史的新紀元,讓我們現在習以為常一切電子產品的出現成為可能

❹ 集成電路板是誰發明的,是怎樣工作的

申請專利號85102328 專利申請日1985.04.01 名稱半導體集成電路板的冷卻設備 公開號85102328公開日1987.10.07 頒證日優先權申請日立製作所株式會社 地址日本東京都千代田區發明人大黑崇弘; 中島忠克; 鹽分∴行; 川村圭三; 佐藤元宏; 小林二三幸; 中山恆 國際申請國際公布專利代理機構中國專利代理有限公司 代理人肖春京 專利摘要用於給半導體集成電路板組裝線路,提供冷量的冷卻設備,通過薄型散熱片部件傳遞熱,這些薄型散熱片藉助於一個小間隙彼此相配合.每一個熱導元件的底面跟薄型散熱片組成一體.該底面面積比半導體集成電路板的背面表面積大.熱導元件和半導體集成電路塊彼此始終保持面接觸,因而提高了冷卻性能. 專利主權項用於給一個或幾個半導體集成電路板的組裝線路提供冷量的冷卻設備,為了將安裝在線路基片上的很多半導體集成電路板所產生的熱傳送到外殼,以便將此熱量散發掉,該設備具有一些獨立的熱導元件,每個熱導元件的一端跟一塊半導體集成電路板的背面表面接觸,另一端藉助於一個小間隙跟外殼配合,此間隙處於熱導元件的所述端與外殼之間。在熱導元件和外殼之間裝有彈性元件,其特徵在於每一個熱導元件包括一個底板部分,底板部分的底部表面跟半導體集成電路板的背面表面接觸,而且底部表面面積比半導體集成電路板的背面表面面積大,還有很多第一組散熱片,這些散熱片跟底板部分成一體,並沿垂直於底部表面的方向延伸;在外殼上裝有跟第一組散熱片相配合的許多第二組散熱片。

❺ 集成電路是 20世紀的重大發明之一,在此基礎之上出現了世界上第一台計算機 ENIAC。

不對,ENIAC的時間早於集成電路,ENIAC發明於1946年,這時還沒有集成電路,ENIAC使用的是電子管

❻ 集成電路是怎樣發展起來的

現在人們公認抄,世界上最早襲的集成電路,是1958年美國物理學家基爾比和諾伊斯兩人各自獨立研究發明的。他們兩人同時被推崇為微電子學的創始人。

早在第二次世界大戰期間,就有人把油墨狀的電阻材料與鍍銀金屬片設法印在陶瓷基片上,做成電阻和連接線的組合體。印刷電路工藝的發展及晶體管的發明,為集成電路的發明做了必要的技術准備。

20世紀50年代以來,宇航工業、通信產業和計算機產業的迅速發展,迫切需要各種性能穩定、能實現更加復雜功能的半導體器件,而且還希望這種器件越小巧越好。1957年,前蘇聯第一顆人造地球衛星的發射,促使美國軍方加快了實現電子器件微型化的步伐。

通信工程師們設想把一些晶體管及元件以新的形式組合成一種更復雜的線路,而不是簡單地拼湊在一起,這種線路稱為集成電路。從外形看來,它們就是小小的矽片,因此人們也稱它們為晶元。至今,在各種通信設備、計算機及各種電器設備中,處處都可以見到這種晶元。

❼ 第一個集成電路是什麼時候發明的,又是誰發明的

1965年,中國自主研製的第一塊集成電路在上海誕生,那不能說是發明,其實就是仿造,包括現在很多常用的國產集成電路,都是仿造的國外技術,幾乎一點區別都沒有可以直接代換,比如tea2025是國外型號,cd2025就是國產的,原理結構都一樣沒有區別可以直接代換的,但是質量就不好說了,這樣的例子還有很多呢!

❽ 硅集成電路是什麼時候發明,誰發明的

1956年,美國材料科學專家富勒和賴斯發明了半導體生產的擴散工藝,這樣就為發明集成電路提供了工藝技術基礎。
1958年9月,美國德州儀器公司的青年工程師傑克·基爾比(Jack Kilby),成功地將包括鍺晶體管在內的五個元器件集成在一起,基於鍺材料製作了一個叫做相移振盪器的簡易集成電路,並於1959年2月申請了小型化的電子電路(Miniaturized Electronic Circuit)專利(專利號為No.31838743,批准時間為1964年6月26日),這就是世界上第一塊鍺集成電路。
1959年7月,美國仙童半導體公司的諾伊斯,研究出一種利用二氧化硅屏蔽的擴散技術和PN結隔離技術,基於硅平面工藝發明了世界上第一塊硅集成電路,並申請了基於硅平面工藝的集成電路發明專利(專利號為No.2981877,批准時間為1961年4月26日。雖然諾伊斯申請專利在基爾比之後,但批准在前)。
基爾比和諾伊斯幾乎在同一時間分別發明了集成電路,兩人均被認為是集成電路的發明者,而諾伊斯發明的硅集成電路更適於商業化生產,使集成電路從此進入商業規模化生產階段。
集成電路的發明開拓了電子器件微型化的新紀元,引領人們走進信息社會。它的誕生使微處理器的出現成為了可能,也使計算機走進人們生產、生活的各個領域,成為人們工作、學習、娛樂不可或缺的工具,而在計算機誕生之初,它卻是個只能存在於實驗室的龐然大物。

❾ 集成電路發明的背景是怎樣的

1954年,硅晶體三極體也在美國得克薩斯儀器公司誕生。後來,形形色色的、用途廣泛回的晶體管如雨後春筍。

豌豆大答小的晶體三極體與電子三極體相比,體積和重量大約都是1/200~1/100,耗電量是1/100~1/10,壽命卻是100~1000倍。於是用真空管製作的龐大電子計算機、各種家用電器等相繼退出歷史舞台。

但是,科學家們並沒有在縮小體積、減小重量和耗電量等方面裹足不前。

到了20世紀50年代後期,人們已經感到大量獨立組件構成的電路的小型化已經「此路不通」——復雜電路中聯結這么多組件的大量導線限制了體積進一步縮小。此外,組件數目在急劇增加,要快速組裝為成品的工藝又跟不上的矛盾也日漸尖銳。

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