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什麼是集成電路

發布時間:2021-01-12 11:53:13

❶ 集成電路的材料是什麼

半導體晶片或介質基片。

集成電路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、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,使電子元件向著微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面邁進了一大步。它在電路中用字母「IC」表示。

集成電路發明者為傑克·基爾比(基於鍺(Ge)的集成電路)和羅伯特·諾伊思(基於硅(Si)的集成電路)。當今半導體工業大多數應用的是基於硅的集成電路。

(1)什麼是集成電路擴展閱讀:

集成電路對的功能結構:

集成電路又稱為IC,按其功能、結構的不同,可以分為模擬集成電路、數字集成電路和數/模混合集成電路三大類。

模擬集成電路又稱線性電路,用來產生、放大和處理各種模擬信號(指幅度隨時間變化的信號。例如半導體收音機的音頻信號、錄放機的磁帶信號等),其輸入信號和輸出信號成比例關系。

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5G手機、數碼相機、電腦CPU、數字電視的邏輯控制和重放的音頻信號和視頻信號)。

❷ 集成電路設計,是做什麼的。

集成電路設計涉及對電子器件(例如晶體管、電阻器、電容器等)、器件間互連線模型的建立。所有的器件和互連線都需安置在一塊半導體襯底材料之上,這些組件通過半導體器件製造工藝(例如光刻等)安置在單一的硅襯底上,從而形成電路。

集成電路設計最常使用的襯底材料是硅。設計人員會使用技術手段將硅襯底上各個器件之間相互電隔離,以控制整個晶元上各個器件之間的導電性能。

(2)什麼是集成電路擴展閱讀

集成電路設計通常是以「模塊」作為設計的單位的。例如,對於多位全加器來說,其次級模塊是一位的加法器,而加法器又是由下一級的與門、非門模塊構成,與、非門最終可以分解為更低抽象級的CMOS器件。

從抽象級別來說,數字集成電路設計可以是自頂向下的,即先定義了系統最高邏輯層次的功能模塊,根據頂層模塊的需求來定義子模塊,然後逐層繼續分解;設計也可以是自底向上的。

❸ 什麼叫集成電路,謝謝,和普通電路有什麼分別謝謝

簡單的說集成電路(IC)是把一個通用電路(電容、電阻、電感等)集成到一塊晶元上,它是一個整體,一般壞了無法修復;普通電子電路都是採用的分立元件,做在PCB板上的,有很多的電阻,電容,電感和半導體器件,如果壞了是可以修復的。集成電路和普通電路都是需要安裝在PCB板上以實現功能的。
在電路的構成上,兩者是相輔相成的。一般來說,集成電路的晶元實現某個功能,然後電子電路再利用這些晶元加上外圍分立元件來實現一個更大的系統。
可以這么理解:一些集成電路作為實現某項功能的模塊焊接在PCB上,同時還有一些直接焊接在PCB上的普通電路(沒有集成封裝的電容、電阻等)元件在這些集成電路間實現聯絡等功能;而在完全沒有集成電路的普通電路中,所有的原件都是直接焊接在PCB板上的,由於沒有集成的原件體積大,引出線和焊接點多,會存在單位體積內安裝原件少,重量大,可靠性低,性能差等缺點,隨著電子產品小型化、輕質化、功能強大化的趨勢,集成電路的應用將越來越廣泛,越來越精密。

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。

❹ 晶元和集成電路有什麼區別

電子晶元與集成電路晶元沒有實質上區別。
晶元指內含集成電路的矽片,體積很小,常常是計算機或其他電子設備的一部分。
集成電路(integrated
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、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,使電子元件向著微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面邁進了一大步。它在電路中用字母「IC」表示。集成電路發明者為傑克·基爾比(基於鍺(Ge)的集成電路)和羅伯特·諾伊思(基於硅(Si)的集成電路)。當今半導體工業大多數應用的是基於硅的集成電路。
晶元,英文為Chip;晶元組為Chipset。晶元一般是指集成電路的載體,也是集成電路經過設計、製造、封裝、測試後的結果,通常是一個可以立即使用的獨立的整體。「晶元」和「集成電路」這兩個詞經常混著使用,比如在大家平常討論話題中,集成電路設計和晶元設計說的是一個意思,晶元行業、集成電路行業、IC行業往往也是一個意思。實際上,這兩個詞有聯系,也有區別。集成電路實體往往要以晶元的形式存在,因為狹義的集成電路,是強調電路本身,比如簡單到只有五個元件連接在一起形成的相移振盪器,當它還在圖紙上呈現的時候,我們也可以叫它集成電路,當我們要拿這個小集成電路來應用的時候,那它必須以獨立的一塊實物,或者嵌入到更大的集成電路中,依託晶元來發揮他的作用;集成電路更著重電路的設計和布局布線,晶元更強調電路的集成、生產和封裝。而廣義的集成電路,當涉及到行業(區別於其他行業)時,也可以包含晶元相關的各種含義。

❺ 什麼是集成電路

集成電路是採用半導體製作工藝,在一塊較小的單晶矽片上製作上許多晶體管及電阻器、電容器等元器件,並按照多層布線或遂道布線的方法將元器件組合成完整的電子電路。它在電路中用字母「IC」(也有用文字元號「N」等)表示。
(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。
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。
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。
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。
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。

❻ 什麼是集成電路

集成電路的發明,是多項技術不斷發展的綜合結果。

最早提出製造半導體集成電路思想的,是從事雷達研究的英國科學家達默。他在1952年5月發表的一篇論文中提出:「由於現在晶體管的出現和半導體方面的研究成果,有可能製造單塊形狀的電子器件而省去連接線。這種器件由多層絕緣材料、通導材料、整流材料和放大材料構成,在各層中去掉某一部分就能使器件具有某種電功能。」

達默的上述設想很有意義,可惜他本人未能使之付諸實施。進入50年代以後,軍事工業和宇航工業的迅速發展,迫切需要各種功能更強、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。

在社會需要的刺激下,那些早期來到矽谷開創電子工業的一批年輕的微電子工程師們,很自然地把研究方向瞄準到上述目標上。他們設想把一些晶體管及一些元件在新的形式下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。從外形來看,它們就是小小的矽片,因此人們也把它們稱為晶元。至今,在各種計算機、計算器及各種電器設備中處處都可以看到這種晶元。早在第二次世界大戰期間,有人就已設法把油墨狀的電阻材料和鍍銀金屬片印在陶瓷基片上,做成電阻和連接線的組合體;而印刷電路工藝的發展和晶體管的發明,都為集成電路的發明做了必要的技術准備。

現在人們認為,世界上最早的集成電路,是1958年由美國物理學家基爾比和諾伊斯兩人各自獨立地研究發明的,為了認定這項發明的專利權,他們兩人所屬的公司之間曾為此引發了一場為時不短的爭執,因此,回顧一下他們各自的發明過程,是很有意思的。

基爾比於1923年生於美國密蘇里州傑斐遜市,1947年畢業於伊利諾大學,1950年在威斯康星大學獲碩士學位。

1958年5月,基爾比進入得克薩斯儀器公司還只有3個月,他被安排去進行電子設備微型化的研究。當時電子設備應用了電子管,後來逐步使用晶體管,但體積龐大。

按照國防部的要求,基爾比的任務是研究如何通過採用較小的元件、更細密的接線,使電子設備體積縮小,更加緊湊靈巧。

在這一年夏天,當基爾比的同事都去度假時,他卻在寧靜的環境中,坐在辦公桌前苦苦思索解決微型化問題的辦法。他在想出新辦法前,屢次碰壁,後來才想到,所需用的全部電路元件包括晶體管、電阻、電容在內,可以用同一種半導體材料製成;這些電路元件必須絕緣,因此能單獨起作用,彼此沒有干擾;而全部電路元件都焊接在半導體圓片的基片或附近,從而可以利用先進的半導體技術手段使電路相互連接,不必擔心元件在連接的地方會出現短路。當時基爾比把這種電路稱為固體電路(現在有人稱為微型電路)。1958年9月,基爾比的第一個安置在半導體鍺片上的電路——「相移振盪器」取得了成功。

諾伊斯於1927年出生於美國衣阿華州的一個小鎮。他對現實世界充滿了好奇心,在十二三歲時就同二哥先後製造過一架碩大的滑翔機,裝配出一輛汽車。他在大學同時學習物理、數學兩個專業,對晶體管及其應用也很感興趣,在晶體管方面奠定了堅實的理論基礎。在1949年考取博士研究生後,仍選修一些有助於晶體管基礎研究的課程,而在學術活動中,又有機會見到晶體管領域著名的專家肖克萊等人。

諾伊斯在1953年取得博士學位後,寧願到待遇低的小公司任職。他認為:「越是小地方,就越能得到多方面的鍛煉,有利於發揮作用。這樣既便於選擇合適的課題進行研究,又能成為企業家。」

當1955年肖克萊在矽谷創建「肖克萊半導體公司」時,諾伊斯就是其中被聘請來的優秀科技人才之一。在肖克萊半導體實驗室成立的第一年內,諾伊斯和他的同事們竭力鼓動肖克萊把研究重點轉向硅晶體管,但肖克萊執意要搞四層二極體的研究。由於認識上的分歧,1957年,諾伊斯和公司的另外7名年輕人一起離開了肖克萊公司,自己成立了「仙童半導體公司」,成為矽谷的第一家專門研製硅晶體管的公司。從這個意義上來說,諾伊斯早年想當企業家的願望果真實現了。

當時,仙童公司在生產晶體管中首先使用一種「平面工藝」。主持技術工作的是赫爾尼,他是當時矽谷最有才乾的科學家之一。他提出的平面工藝法,是通過各種措施把硅表面的氧化層盡量擠壓,直到壓成一張扁平的薄片為止,使器件的各電極在同一個平面上。因此,只要預先設計出晶體管的電極結構圖,通過照相製版的方法,把它精縮成掩模板,就可使立體形狀的晶體管製作成平面形狀的晶體管。於是,結構無論怎樣復雜和精密的晶體管,都可以用這種平面工藝壓縮在一片小小的半導體矽片上。

平面工藝法的提出,使仙童公司科學家的思路豁然開朗,他們一下子看到了令人振奮的應用前景,他們意識到,不只是幾個晶體管可以放置在一塊矽片上,幾十個、幾百個甚至幾百萬個晶體管都可以放到一塊矽片上。

平面工藝後來很快就應用到集成電路的製造上。仙童公司的科學家發現,運用照相平板印刷技術,可以在硅的表面上,把同樣的晶體管按照一定的規律重復地排列,同時又使這些晶體管彼此相連。仙童公司的副經理諾伊斯與他人共同提出了製造集成電路的平面工藝法,並主持製造出世界上第一塊用半導體硅製成的集成電路。

得克薩斯儀器公司的基爾比當然也認識到平面工藝法的重大價值。在諾伊斯之前半年就在製造「相移振盪器」時成功地實現了把電子線路安放在鍺片上的設想。但諾伊斯製成的硅集成電路比基爾比的鍺集成電路更實用,更容易生產。

當後來回憶自己在32歲發明集成電路的情況時,諾伊斯風趣地說:「我發明集成電路,那是因為我是一個『懶漢』。當時曾考慮,用導線連接電子元件太費事,我希望越簡單越好。」

而基爾比在得克薩斯儀器公司發明了後來稱為集成電路的「固體電路」後,立即得到該公司負責人的重視,他們意識到這種新電子器件的重要性,並預計它將會得到廣泛的應用,因此必須大力推廣。

1959年2月,基爾比為他本人的「固體電路」申請了專利。不久之後,得克薩斯儀器公司宣布,他們已生產出一種比火柴頭還小的半導體固體電路。而仙童公司的諾伊斯,雖然在此之前已使用平面工藝製造出半導體矽片集成電路,但並沒有及時申請專利,直到1959年7月,諾伊斯才想到要去辦專利申請手續,但時間已比基爾比晚了半年。

此後上述兩家公司為集成電路的發明權長期爭執不休,就是因為基爾比比諾伊斯申請專利的時間要早一些。基爾比先取得專利,但他的設計思想未能實現;而諾伊斯的平面工藝技術後來成為微電子革命的基礎,但他卻是在基爾比之後才申請專利的,更何況這一項技術在仙童公司並不是由他一人獨自發現並加以完善的。

最後經法庭裁決,集成電路的發明專利權屬於基爾比,而關鍵的有關集成電路的內部連接技術專利權屬於諾伊斯。從1961年起,兩人的專利使各自所在的公司都得到很大的經濟效益,而他們兩人也都因此成為國內外知名的發明家及微電子學的創始人,兩人還一起獲得美國科技人員最渴望得到的「巴倫坦獎章」。

❼ 集成電路是什麼概念

集成電路(integrated circuit)是一種微型電子器件或部件。採用一定的工藝,把一個電路中所回需的晶體管、答二極體、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,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。它在電路中用字母「IC」表示。集成電路發明者為傑克·基爾比(基於硅的集成電路)和羅伯特·諾伊思(基於鍺的集成電路)。當今半導體工業大多數應用的是基於硅的集成電路。

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❽ 集成電路是什麼

一塊集成電路,小的只有一二平方毫米,大的不過以平方厘米計。這種小晶元卻以其信息含量大、發展迅捷和滲透力強,成為當今信息技術的核心和本世紀最重要和最有影響力的產品。在它問世之初,人們根本沒有想到,這個不起眼的小東西,竟會引發一場真正的信息革命。

1948年6月30日,美國貝爾實驗室發明了世界上第一台晶體管收音機。時隔十年,1958年,美國人基爾比,用硅材料做了三個電阻,一個硅功率晶體管,另用塗敷金屬的方法,做了一個電容器。再把它們用很細的金屬絲連接起來,安裝在一塊很小的鍺半導體片上。這一發明,為以後日漸精密的集成電路奠定了基礎。

從第一塊集成電路誕生以來,集成電路平均每三年更新一代,集成度則提高四倍。與此相伴的,是以集成電路為主要元件的其它電子產品,體積相應大大縮減,成本不斷降低,從而得到更廣泛地普及。

IBM公司新近推出的一種攜帶型電腦,兼有大哥大和電腦筆記本功能,重量卻只有510克。照此下去,不遠的將來,鋼筆式大哥大、袖珍收音機般的電腦,完全可以實現。

最有希望的新技術,是「納米技術」。研究如何應用原子、分子現象及其結構信息的高技術。這一技術將把大規模集成電路線條寬度從微米級降到納米量度,製造出高密度的存儲器,並用此制出「納米計算機」。

❾ 什麼是集成電路

集成電路是抄一種新型半導體器件,就是把一定數量的常用電子元件,如電阻、電容、晶體管等,以及這些元件之間的連線,通過半導體工藝集成在一起,製作在小矽片上的的具有特定功能的電路。
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❿ 什麼是集成電路

1958年,德克薩斯儀器公司的工程師們發明了集成電路。盡管當時一塊晶元上只能集成5個晶體管回,但答是這種將多個晶體管和電阻、電容元件集成在一塊晶元內的新型器件,標志著半導體器件的製造工藝水平產生了飛躍。

集成電路的出現打破了電子技術中器件與線路分離的傳統,開辟了電子元器件與線路甚至整個系統向一體化發展的方向,為電子設備的性能提高、價格降低、體積縮小、能耗降低提供了新的途徑,也為電子設備的迅速普及、走向大眾奠定了基礎。

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