根据创造集成电路的人Jack Kilby的说法,集成电路是一种半导体器件,电子电路的每个元件都完全集成在其中。就技术而言,集成电路是通过将微量元素图案分散到半导体衬底(基底层)上而制成的电子电路或器件。
1958年集成电路技术的发展带来了一场前所未有的全球变革。集成电路的一个常见名称是“芯片”
一个微小的电子器件或零件被称为集成电路。它已经成为具有必要电路功能的微观结构;所有组件都是整体构建的,使电子组件朝着小型化、低功耗和智能化迈出了一大步。电路中所需的晶体管、电阻器、电容器、电感器和其他组件和布线通过特定工艺相互连接,在一个或多个小型半导体晶片或电介质衬底上制造,然后封装在封装中。
在电路中,它用字母“IC”表示。Jack Kilby和Robert Noyth被认为分别创造了基于硅(Si)和锗(Ge)的集成电路。目前半导体工业的大多数应用是硅基集成电路。
一种被称为集成电路的新型半导体器件诞生于20世纪50年代末和60年代初。它将半导体、电阻器、电容器和创建具有特定用途的电路所需的其他部件,以及它们之间的连接线,结合成一个微小的芯片上硅,然后对封装中的电子器件进行焊接。它的包装外壳有多种形状,包括圆形、扁平和双排。
芯片制造技术和设计技术都是集成电路的组成部分,主要表现为加工工具、封装测试技术、批量生产技术和设计创新能力。
微电路、微芯片和集成电路是芯片(IC)的其他名称。一种带有集成电路的微型硅片,经常用于计算机或其他电气设备。
通用术语“芯片”是指半导体产品和组件。它充当晶片大小的集成电路(IC)的载体。集成电路存在于硅片中,硅片是极其微小的硅元件。计算机或其他电气设备包含它。
1不同的效果
芯片上可以安装更多的电路。根据摩尔定律,集成电路中的晶体管数量每1.5年翻一番,这增加了单位面积的容量,可以降低成本并提高功能。
集成电路的构建将所有部件统一为一个单元,这大大提高了电子部件的小型化、低功耗、智能化和高可靠性。在一块豌豆大小的材料上,集成电路可以容纳数十万个分立晶体管。那么多的真空管将过于昂贵和笨重。集成电路的发展为信息时代的技术铺平了道路。
如今,集成电路被广泛应用于各种行业,包括汽车、烤面包机和游乐园游乐设施。几乎所有的电子产品都采用集成电路,这彻底改变了这个行业。现代计算机处理器和微控制器是紧凑而廉价的集成电路,使计算机、手机和其他数字家居设备成为当代文明的重要组成部分。
2不同的形状和包装
芯片通常在半导体晶片表面制造,是一种小型化电路(主要是半导体器件,也有无源元件等)的技术。双列直插式封装(DIP)是几乎所有芯片制造商使用最广泛的标准。这表示一个矩形封装,其引脚在连续行之间间隔0.1英寸和2.54毫米(0.1英寸)的倍数。因此,许多芯片可以组装在一块板上,并使用0.1“x0.1”间距的标准“网格”保持完美对齐。随着MSI和LSI芯片的引入,一些稍大的DIP封装能够容纳更高数量的多达40个引脚,包括几个早期的CPU,尽管DIP标准实际上没有改变。
紧凑型电子元件或小工具被称为集成电路。为了便于操作和组装到印刷电路板上,以及保护设备免受伤害,集成电路被放置在保护包装中。有许多不同种类的数据包。
特定的包装类型在JEDEC和ProElectron等商业组织注册,并具有标准化的尺寸和公差。其他类别是专有名称,可能只由一两个生产商生产。测试并将成品运送给客户之前的最后一步是IC封装。
有时可以在不使用中间连接或载体的情况下将专门生产的集成电路管芯直接连接到衬底。在倒装芯片系统中,焊料凸块用于将IC连接到衬底。在用于引线接合连接的传统芯片中使用的金属化焊盘更厚,并且在束线技术中延伸,以实现到电路的外部连接。该设备通过额外的包装或使用“裸”芯片的环氧树脂填充组件来防潮。
电路的接触端子(引脚)从集成电路(IC)的主体突出,集成电路被容纳在由具有良好导热性的绝缘材料制成的坚固外壳中。根据引脚配置,可以使用不同的IC封装类型。双列直插式封装(DIP)、塑料四平面封装(PQFP)和倒装球栅阵列(FCBGA)是封装类型的示例。
3制作方式不同
晶体管、电阻器、电容器和电感器等使用集成电路中的特定程序互连,集成电路在一个或多个微小的半导体晶片或电介质衬底上创建,然后封装在管内。芯片的制造从单晶硅片(或III-V族材料,如砷化镓)开始,然后将其用作基底层。然后使用光刻、掺杂、CMP和其他技术来创建MOSFET或BJT和其他组件,然后使用薄膜和CMP技术来创建布线,从而完成芯片。
上面介绍了芯片和集成电路之间的区别。由于表面IC封装与芯片封装相似,因此集成电路通常被称为芯片。一组集成电路通常被称为芯片组,而不是IC组。几乎所有的现代电气设备都采用集成电路或IC。集成电路的产生得益于半导体技术和制造技术的进步。
在开发集成电路(IC)之前,真空管被用于在所有计算机设备中实现逻辑门和开关。从本质上讲,真空管是相当大的、高功率的设备。离散电路组件需要手动连接,就像在任何电路中一样。这些影响导致即使是最基本的计算功能也需要相当大且昂贵的小工具。五年前的电脑是巨大而昂贵的,而个人电脑是一个遥远的梦想。