XC7A50T-1FTG256I Nuwe oorspronklike elektroniese komponente geïntegreerde stroombane

Produk eienskappe

Rapporteer produkinligtingfout

Sien soortgelyk

Dokumente & Media

Omgewings- en uitvoerklassifikasies

Geïntegreerde stroombaan

'n Geïntegreerde stroombaan of monolitiese geïntegreerde stroombaan (ook na verwys as 'n IC, 'n skyfie of 'n mikroskyfie) is 'n stel vanelektroniese stroombaneop een klein plat stukkie (of "chip") vanhalfgeleiermateriaal, gewoonliksilikon.Groot getallevan kleinMOSFET's(metaal-oksied-halfgeleierveld-effek transistors) integreer in 'n klein skyfie.Dit lei tot stroombane wat ordes van grootte kleiner, vinniger en goedkoper is as dié wat van diskrete gebou is.elektroniese komponente.Die IC'smassa produksiebekwaamheid, betroubaarheid en bousteenbenadering totgeïntegreerde stroombaan ontwerphet die vinnige aanvaarding van gestandaardiseerde IC's verseker in die plek van ontwerpe wat diskrete gebruiktransistors.IC's word nou in feitlik alle elektroniese toerusting gebruik en het 'n rewolusie in die wêreld vanelektronika.Rekenaars,selfoneen anderhuis toestelleis nou onlosmaaklike dele van die struktuur van moderne samelewings, moontlik gemaak deur die klein grootte en lae koste van IC's soos modernerekenaar verwerkersenmikrobeheerders.

Baie grootskaalse integrasieis prakties gemaak deur tegnologiese vooruitgang inmetaal-oksied-silikon(MOS)vervaardiging van halfgeleiertoestelle.Sedert hul oorsprong in die 1960's, het die grootte, spoed en kapasiteit van skyfies enorm gevorder, aangedryf deur tegniese vooruitgang wat meer en meer MOS-transistors op skyfies van dieselfde grootte pas – 'n moderne skyfie kan baie miljarde MOS-transistors hê in 'n area so groot soos 'n menslike vingernael.Hierdie vooruitgang, rofweg volgMoore se wet, maak dat die rekenaarskyfies van vandag miljoene keer die kapasiteit en duisende keer die spoed van die rekenaarskyfies van die vroeë 1970's besit.

IC's het twee hoofvoordele bodiskrete stroombane: koste en prestasie.Die koste is laag omdat die skyfies, met al hul komponente, as 'n eenheid deur gedruk wordfotolitografieeerder as om een ​​transistor op 'n slag gebou te word.Verder gebruik verpakte IC's baie minder materiaal as diskrete stroombane.Werkverrigting is hoog omdat die IC se komponente vinnig oorskakel en betreklik min krag verbruik as gevolg van hul klein grootte en nabyheid.Die grootste nadeel van IC's is die hoë koste om hulle te ontwerp en die nodige te vervaardigfotomaskers.Hierdie hoë aanvanklike koste beteken IC's is slegs kommersieel lewensvatbaar wanneerhoë produksievolumesword verwag.

Terminologie[wysig]

Angeïntegreerde stroombaanword gedefinieer as:^[1]

'n Stroombaan waarin alle of sommige van die stroombaanelemente onafskeidbaar geassosieer en elektries met mekaar verbind is sodat dit vir die doeleindes van konstruksie en handel as ondeelbaar beskou word.

Stroombane wat aan hierdie definisie voldoen, kan met behulp van baie verskillende tegnologieë gebou word, insluitenddun-film transistors,dikfilmtegnologieë, ofhibriede geïntegreerde stroombane.Maar in algemene gebruikgeïntegreerde stroombaanhet gekom om te verwys na die enkelstuk stroombaankonstruksie oorspronklik bekend as 'nmonolitiese geïntegreerde stroombaan, dikwels gebou op 'n enkele stuk silikon.^[2][3]

Geskiedenis

'n Vroeë poging om verskeie komponente in een toestel (soos moderne IC's) te kombineer, was dieLoewe 3NFvakuumbuis uit die 1920's.Anders as IC's, is dit ontwerp met die doel ombelastingvermyding, soos in Duitsland, het radio-ontvangers 'n belasting gehad wat gehef is na gelang van hoeveel buishouers 'n radio-ontvanger gehad het.Dit het radio-ontvangers toegelaat om 'n enkele buishouer te hê.

Vroeë konsepte van 'n geïntegreerde stroombaan gaan terug na 1949, toe Duitse ingenieurWerner Jacobi^[4](Siemens AG)^[5]'n patent ingedien vir 'n geïntegreerde-kring-agtige halfgeleier versterker toestel^[6]wys vyftransistorsop 'n algemene substraat in 'n drie-stadiumversterkerreëling.Jacobi onthul klein en goedkoopgehoorapparateas tipiese industriële toepassings van sy patent.’n Onmiddellike kommersiële gebruik van sy patent is nie aangemeld nie.

Nog 'n vroeë voorstander van die konsep wasGeoffrey Dummer(1909–2002), 'n radarwetenskaplike wat vir dieRoyal Radar Establishmentvan die BritteMinisterie van Verdediging.Dummer het die idee aan die publiek voorgehou by die Simposium oor vordering in kwaliteit elektroniese komponente inWashington DCop 7 Mei 1952.^[7]Hy het baie simposiums in die openbaar gehou om sy idees te propageer en het in 1956 onsuksesvol gepoog om so 'n stroombaan te bou. Tussen 1953 en 1957,Sidney Darlingtonen Yasuo Tarui (Elektrotegniese Laboratorium) het soortgelyke skyfieontwerpe voorgestel waar verskeie transistors 'n gemeenskaplike aktiewe area kon deel, maar daar was geenelektriese isolasieom hulle van mekaar te skei.^[4]

Die monolitiese geïntegreerde stroombaanskyfie is moontlik gemaak deur die uitvindings van dievlakke prosesdeurJean Hoernienp–n aansluiting isolasiedeurKurt Lehovec.Hoerni se uitvinding is voortgebouMohamed M. Atallase werk oor oppervlakpassivering, sowel as Fuller en Ditzenberger se werk oor die diffusie van boor- en fosforonsuiwerhede in silikon,Carl Froschen Lincoln Derick se werk oor oppervlakbeskerming, enChih-Tang Sahse werk oor diffusiemaskering deur die oksied.^[8]