集成电路

news/2024/11/22 16:47:00/

一、概述

  集成电路板是采用半导体制作工艺,在一块较小的单晶硅片上制作上许多晶体管及电阻器、电容器等元器件,并按照多层布线或遂道布线的方法将元器件组合成完整的电子电路。它在电路中用字母“IC”表示。

  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。


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、数字集成电路和数/模混合集成电路三大类。

  模拟集成电路又称线性电路,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),其输入信号和输出信号成比例关系。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、超大规模集成电路、特大规模集成电路和巨大规模集成电路。

  (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,他们都是数字集成电路.

  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。   

  (六)按应用领域分

  集成电路按应用领域可分为标准通用集成电路和专用集成电路。

  (七)按外形分

  集成电路按外形可分为圆形(金属外壳晶体管封装型,一般适合用于大功率)、扁平型(稳定性好,体积小)和双列直插型.


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。


四、集成电路产业的发展

  近几年,中国集成电路产业取得了飞速发展。中国集成电路产业已经成为全球半导体产业关注的焦点,即使在全球半导体产业陷入有史以来程度最严重的低迷阶段时,中国集成电路市场仍保持了两位数的年增长率,凭借巨大的市场需求、较低的生产成本、丰富的人力资源,以及经济的稳定发展和宽松的政策环境等众多优势条件,以京津唐地区、长江三角洲地区和珠江三角洲地区为代表的产业基地迅速发展壮大,制造业、设计业和封装业等集成电路产业各环节逐步完善。

  2006年中国集成电路市场销售额为4862.5亿元,同比增长27.8%。其中IC设计业年销售额为186.2亿元,比2005年增长49.8%。

  2007年中国集成电路产业规模达到1251.3亿元,同比增长24.3%,集成电路市场销售额为5623.7亿元,同比增长18.6%。而计算机类、消费类、网络通信类三大领域占中国集成电路市场的88.1%。

  目前,中国集成电路产业已经形成了IC设计、制造、封装测试三业及支撑配套业共同发展的较为完善的产业链格局,随着IC设计和芯片制造行业的迅猛发展,国内集成电路价值链格局继续改变,其总体趋势是设计业和芯片制造业所占比例迅速上升。

2009-05-22                                                    

注:源自原百度博客“至美心”


http://www.ppmy.cn/news/876640.html

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