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集成电路的发明

发布时间:2022-01-07 23:49:01

❶ 集成电路发展史

个人闲来无事是写的,现粘贴如下:
首先有集成电路这一想法的是英国科学家Dummer,那是在1952年,在皇家信号和雷达机构的一个电子元器件会议上他说:“随着晶体管的出现和对半导体的全面研究,现在似乎可以想象,未来电子设备是一种没有连接线的固体组件。”当然,那时还没有“集成电路”这一名词。然而,集成电路的真正发明却是在美国,是在6年之后的1958年(也有人认为是1959年,具体原因接下来解释)。
1958年9月12日,TI的Kilby发明了世界首块集成电路,这是一个相移振荡器,集成了2个晶体管、2个电容和8个电阻——共12个元器件,该发明与1959年2月6日申请专利,1964年6月26日被批准。而到了1959年,Fairchild的Noyce发明了基于硅平面工艺的集成电路,1959年7月30日,Noyce为自己的发明申请了专利,1961年4月26日被批准。虽然Noyce比Kilby发明集成电路和申请专利在后,但批准在前,而且Noyce发明的集成电路更适合于大批量生产,所以会有一些人在关于谁先发明了集成电路的问题上产生了分歧。其实Kilby和Noyce被认为是集成电路共同的发明人,问题在于1958和1959不能被认为是共同的发明时间,而必须是其中的一个,我习惯于把它说成是1958年。
而到了1968年,Noyce和Moore以及Fairchild的其他一些雇员成立了Intel,1971年便生产出了世界首枚CPU——集成了2300个晶体管的4004,紧接着,次年8008,再次年8080……尽管CPU诞生于1971年,然而它被推向市场,换句话说就是普通平民可以买到是1981年的事。那是1981年的8月12日,IBM推出型号为IBM5150的计算机,这是最早的PC,CPU采用Intel的8088(1979年发明),系统采用Microsoft的DOS,内存16K,再配一个5.25英寸的软驱,售价1565美元。但你知道,当时的1565美元跟现在的1565美元不一样,那时钱实啊,按照今天的物价指数,大约相当于现在的4000美元,在2011年8月13日这样的日子,汇率是6.3902,那就是25560.8元人民币。
早期的IC未形成独立的产业,电子系统厂商把自己生产的IC用于自己的产品,只把一小部分销往市场,而同时也会从市场购进一些。Intel和AMD开创了IC业的新纪元,他们只向市场供应通用的IC,而不使用IC去生产产品,当然也不会从市场购进IC。这种自行设计、用自己的生产线制造、自己封装和测试、最后出售IC成品的厂商被称为IDM(Integrated Device Manufacture,集成器件制造商)。尽管如此,IDM还是有严格定义的:IC的对外销售额超过IC总产值25%的企业就可以称作是IDM了(如Motorola、TI、Sony),而没有超过的叫做系统厂商(如IBM、HP)。根据这一定义,IDM并不意味着不生产系统产品,系统厂商也并不意味着不生产IC。区别仅在于它们生产的IC(或者干脆没生产)有多少用于自己的系统产品,有多少用于直接出售。
再后来,出现了一些这样的公司,它们只设计IC,并不生产,我们称之为Fabless,叫做无生产线设计公司。它们设计完成后,制造这一环节仍交给IDM完成,IDM的生产线除了生产自己设计的IC以外,还帮Fabless进行生产。1987年,TSMC(台台湾积体电路制造股份有限公司,台积电)成立,2000年,SMIC(中芯国际集成电路制造有限公司,中芯国际)成立,这些公司开创了一种新的模式,它没有自己的产品,不设计也不使用,只是单纯地提供制造服务,我们称之为Foundry。这类公司的出现,不仅Fabless的设计成果有了天经地义的归宿,而且就连IDM也把自己制造环节的一部分让给Foundry来做,就Foundry而言,有时它接到来自IDM的生产任务比Fabless的还要多。再后来呢?连封装测试也自成一家,形成独立的产业。
纵观今天的IC业,设计业、制造业、封测业三足鼎立,当然也不乏IDM这样的一条龙式的企业,但是系统厂商在IC市场上的份额越来越低,(注意!我说的是在IC市场上),濒临灭绝!(注意!我说的是市场份额濒临灭绝。公司并没有灭绝,而是他们意识到这种自己生产芯片仅供自己使用的模式不划算,转型了。)

❷ 集成电路的来历

集成电路( 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

(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

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。

❸ 人类什么年代发明了集成电路

杰克 基尔比(Jack S. Kilby) 集成电路之父 1958年9月12日,基尔比研制出世界上第一块集成电路 1947年12月23日第一块晶体管在贝尔实验室诞生,从此人类步入了飞速发展的电子时代。但是对于从小就对电子技术感兴趣的基尔比来说可不见得是件好的事情:晶体管的发明宣布了基尔比在大学里选修的电子管技术课程全部作废。但是这并没有消减这个年轻人对电子技术的热情,反而更加坚定了他的道路。 也许这就是天意,在晶体管发明十年后的1958年,34岁的基尔比加入德州仪器公司。说起当初为何选择德州仪器,基尔比轻描淡写道:“因为它是惟一允许我差不多把全部时间用于研究电子器件微型化的公司,给我提供了大量的时间和不错的实验条件。”也正是德州仪器这一温室,孕育了基尔比无与伦比的成就。 虽然那个时代的工程师们因为晶体管发明而备受鼓舞,开始尝试设计高速计算机,但是问题还没有完全解决:由晶体管组装的电子设备还是太笨重了,工程师们设计的电路需要几英里长的线路还有上百万个的焊点组成,建造它的难度可想而知。至于个人拥有计算机,更是一个遥不可及的梦想。针对这一情况,基尔比提出了一个大胆的设想: “能不能将电阻、电容、晶体管等电子元器件都安置在一个半导体单片上?”这样整个电路的体积将会大大缩小,于是这个新来的工程师开始尝试一个叫做相位转换振荡器的简易集成电路。 1958年9月12日,基尔比研制出世界上第一块集成电路,成功地实现了把电子器件集成在一块半导体材料上的构想,并通过了德州仪器公司高层管理人员的检查。请记住这一天,集成电路取代了晶体管,为开发电子产品的各种功能铺平了道路,并且大幅度降低了成本,使微处理器的出现成为了可能,开创了电子技术历史的新纪元,让我们现在习以为常一切电子产品的出现成为可能

❹ 集成电路板是谁发明的,是怎样工作的

申请专利号85102328 专利申请日1985.04.01 名称半导体集成电路板的冷却设备 公开号85102328公开日1987.10.07 颁证日优先权申请日立制作所株式会社 地址日本东京都千代田区发明人大黑崇弘; 中岛忠克; 盐分∴行; 川村圭三; 佐藤元宏; 小林二三幸; 中山恒 国际申请国际公布专利代理机构中国专利代理有限公司 代理人肖春京 专利摘要用于给半导体集成电路板组装线路,提供冷量的冷却设备,通过薄型散热片部件传递热,这些薄型散热片借助于一个小间隙彼此相配合.每一个热导元件的底面跟薄型散热片组成一体.该底面面积比半导体集成电路板的背面表面积大.热导元件和半导体集成电路块彼此始终保持面接触,因而提高了冷却性能. 专利主权项用于给一个或几个半导体集成电路板的组装线路提供冷量的冷却设备,为了将安装在线路基片上的很多半导体集成电路板所产生的热传送到外壳,以便将此热量散发掉,该设备具有一些独立的热导元件,每个热导元件的一端跟一块半导体集成电路板的背面表面接触,另一端借助于一个小间隙跟外壳配合,此间隙处于热导元件的所述端与外壳之间。在热导元件和外壳之间装有弹性元件,其特征在于每一个热导元件包括一个底板部分,底板部分的底部表面跟半导体集成电路板的背面表面接触,而且底部表面面积比半导体集成电路板的背面表面面积大,还有很多第一组散热片,这些散热片跟底板部分成一体,并沿垂直于底部表面的方向延伸;在外壳上装有跟第一组散热片相配合的许多第二组散热片。

❺ 集成电路是 20世纪的重大发明之一,在此基础之上出现了世界上第一台计算机 ENIAC。

不对,ENIAC的时间早于集成电路,ENIAC发明于1946年,这时还没有集成电路,ENIAC使用的是电子管

❻ 集成电路是怎样发展起来的

现在人们公认抄,世界上最早袭的集成电路,是1958年美国物理学家基尔比和诺伊斯两人各自独立研究发明的。他们两人同时被推崇为微电子学的创始人。

早在第二次世界大战期间,就有人把油墨状的电阻材料与镀银金属片设法印在陶瓷基片上,做成电阻和连接线的组合体。印刷电路工艺的发展及晶体管的发明,为集成电路的发明做了必要的技术准备。

20世纪50年代以来,宇航工业、通信产业和计算机产业的迅速发展,迫切需要各种性能稳定、能实现更加复杂功能的半导体器件,而且还希望这种器件越小巧越好。1957年,前苏联第一颗人造地球卫星的发射,促使美国军方加快了实现电子器件微型化的步伐。

通信工程师们设想把一些晶体管及元件以新的形式组合成一种更复杂的线路,而不是简单地拼凑在一起,这种线路称为集成电路。从外形看来,它们就是小小的硅片,因此人们也称它们为芯片。至今,在各种通信设备、计算机及各种电器设备中,处处都可以见到这种芯片。

❼ 第一个集成电路是什么时候发明的,又是谁发明的

1965年,中国自主研制的第一块集成电路在上海诞生,那不能说是发明,其实就是仿造,包括现在很多常用的国产集成电路,都是仿造的国外技术,几乎一点区别都没有可以直接代换,比如tea2025是国外型号,cd2025就是国产的,原理结构都一样没有区别可以直接代换的,但是质量就不好说了,这样的例子还有很多呢!

❽ 硅集成电路是什么时候发明,谁发明的

1956年,美国材料科学专家富勒和赖斯发明了半导体生产的扩散工艺,这样就为发明集成电路提供了工艺技术基础。
1958年9月,美国德州仪器公司的青年工程师杰克·基尔比(Jack Kilby),成功地将包括锗晶体管在内的五个元器件集成在一起,基于锗材料制作了一个叫做相移振荡器的简易集成电路,并于1959年2月申请了小型化的电子电路(Miniaturized Electronic Circuit)专利(专利号为No.31838743,批准时间为1964年6月26日),这就是世界上第一块锗集成电路。
1959年7月,美国仙童半导体公司的诺伊斯,研究出一种利用二氧化硅屏蔽的扩散技术和PN结隔离技术,基于硅平面工艺发明了世界上第一块硅集成电路,并申请了基于硅平面工艺的集成电路发明专利(专利号为No.2981877,批准时间为1961年4月26日。虽然诺伊斯申请专利在基尔比之后,但批准在前)。
基尔比和诺伊斯几乎在同一时间分别发明了集成电路,两人均被认为是集成电路的发明者,而诺伊斯发明的硅集成电路更适于商业化生产,使集成电路从此进入商业规模化生产阶段。
集成电路的发明开拓了电子器件微型化的新纪元,引领人们走进信息社会。它的诞生使微处理器的出现成为了可能,也使计算机走进人们生产、生活的各个领域,成为人们工作、学习、娱乐不可或缺的工具,而在计算机诞生之初,它却是个只能存在于实验室的庞然大物。

❾ 集成电路发明的背景是怎样的

1954年,硅晶体三极管也在美国得克萨斯仪器公司诞生。后来,形形色色的、用途广泛回的晶体管如雨后春笋。

豌豆大答小的晶体三极管与电子三极管相比,体积和重量大约都是1/200~1/100,耗电量是1/100~1/10,寿命却是100~1000倍。于是用真空管制作的庞大电子计算机、各种家用电器等相继退出历史舞台。

但是,科学家们并没有在缩小体积、减小重量和耗电量等方面裹足不前。

到了20世纪50年代后期,人们已经感到大量独立组件构成的电路的小型化已经“此路不通”——复杂电路中联结这么多组件的大量导线限制了体积进一步缩小。此外,组件数目在急剧增加,要快速组装为成品的工艺又跟不上的矛盾也日渐尖锐。

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