Nové originální integrované obvody integrovaného čipu XC7K160T-1FBG676I

Vlastnosti produktu

Nahlásit chybu informací o produktu

Zobrazit podobné

Dokumenty a média

Environmentální a exportní klasifikace

Integrovaný obvod

Integrovaný obvod nebo monolitický integrovaný obvod (také označovaný jako IC, čip nebo mikročip) je sadaelektronické obvodyna jednom malém plochém kousku (nebo „čipu“)polovodičmateriál, obvyklekřemík.Vysoká číslaz maličkéhoMOSFETy(kov-oxid-polovodičtranzistory s efektem pole) integrovat do malého čipu.Výsledkem jsou obvody, které jsou řádově menší, rychlejší a levnější než obvody konstruované z diskrétníchelektronické komponenty.ICmasová produkceschopnost, spolehlivost a stavebnicový přístupnávrh integrovaného obvoduzajistila rychlé přijetí standardizovaných integrovaných obvodů namísto návrhů využívajících diskrétnítranzistory.Integrované obvody se nyní používají prakticky ve všech elektronických zařízeních a způsobily revoluci ve světěelektronika.Počítače,mobilní telefonya dalšídomácí spotřebičejsou nyní nedílnou součástí struktury moderních společností, což umožňuje malá velikost a nízké náklady na integrované obvody, jako jsou modernípočítačové procesoryamikrokontroléry.

Velmi rozsáhlá integracese stal praktickým díky technologickému pokrokukov – oxid – křemík(MOS)výroba polovodičových součástek.Od jejich počátků v 60. letech 20. století se velikost, rychlost a kapacita čipů enormně posunula vpřed díky technickému pokroku, který osazuje stále více tranzistorů MOS na čipy stejné velikosti – moderní čip může mít mnoho miliard tranzistorů MOS v oblast velikosti lidského nehtu.Tyto pokroky, zhruba následujícíMoorův zákon, aby dnešní počítačové čipy měly milionkrát větší kapacitu a tisíckrát vyšší rychlost než počítačové čipy z počátku 70. let.

IC mají dvě hlavní výhody oprotidiskrétní obvody: náklady a výkon.Náklady jsou nízké, protože čipy se všemi součástmi jsou vytištěny jako celekfotolitografiespíše než být konstruován jeden tranzistor po druhém.Navíc zabalené integrované obvody využívají mnohem méně materiálu než diskrétní obvody.Výkon je vysoký, protože součásti integrovaného obvodu se rychle přepínají a spotřebovávají poměrně málo energie kvůli své malé velikosti a blízkosti.Hlavní nevýhodou integrovaných obvodů jsou vysoké náklady na jejich návrh a výrobu požadovanéhofotomasky.Tato vysoká počáteční cena znamená, že integrované obvody jsou komerčně životaschopné pouze tehdyvysoké objemy výrobyse očekávají.

Terminologie[Upravit]

Anintegrovaný obvodje definován jako:^[1]

Obvod, ve kterém jsou všechny nebo některé prvky obvodu neoddělitelně spojeny a elektricky propojeny, takže je považován za nedělitelný pro účely konstrukce a obchodu.

Obvody splňující tuto definici lze konstruovat pomocí mnoha různých technologií, včetnětenkovrstvé tranzistory,tlustovrstvé technologienebohybridní integrované obvody.Nicméně v obecném použitíintegrovaný obvodse začalo odkazovat na jednodílnou obvodovou konstrukci původně známou jako amonolitický integrovaný obvod, často postavené na jediném kusu křemíku.^[2][3]

Dějiny

První pokus o spojení několika komponent v jednom zařízení (jako moderní integrované obvody) bylLoewe 3NFelektronka z 20. let 20. století.Na rozdíl od integrovaných obvodů byl navržen s účelemvyhýbání se daňovým povinnostemStejně jako v Německu měly rádiové přijímače daň, která byla vybírána v závislosti na tom, kolik držáků elektronek měl rádiový přijímač.To dovolilo rádiovým přijímačům mít jeden držák elektronky.

Rané koncepce integrovaného obvodu sahají až do roku 1949, kdy německý inženýrWerner Jacobi^[4](Siemens AG)^[5]podal patent na polovodičové zesilovací zařízení podobné integrovanému obvodu^[6]ukazuje pěttranzistoryna společném substrátu třístupňovězesilovačdohoda.Jacobi odhalil malé a levnénaslouchátkajako typické průmyslové aplikace jeho patentu.Okamžité komerční využití jeho patentu nebylo hlášeno.

Dalším raným zastáncem konceptu bylGeoffrey Dummer(1909-2002), radarový vědec pracující proKrálovské radarové zřízeníBritůMinisterstvo obrany.Dummer představil myšlenku veřejnosti na Symposiu o pokroku v kvalitě elektronických komponent v rWashington DCdne 7. května 1952.^[7]Pořádal mnohá sympozia veřejně k propagaci svých myšlenek a neúspěšně se pokusil postavit takový okruh v roce 1956. V letech 1953 až 1957,Sidney Darlingtona Yasuo Tarui (Elektrotechnická laboratoř) navrhli podobné návrhy čipů, kde několik tranzistorů mohlo sdílet společnou aktivní oblast, ale žádná nebylaelektrická izolaceoddělit je od sebe.^[4]

Monolitický integrovaný obvod čip byl umožněn vynálezyrovinný procespodleJean Hoerniaizolace p–n přechodupodleKurt Lehovec.Hoerniho vynález byl postaven naMohamed M. Atallapráce o povrchové pasivaci, stejně jako práce Fullera a Ditzenbergera o difúzi nečistot boru a fosforu do křemíku,Carl Froscha práce Lincolna Dericka na ochraně povrchu aChih-Tang SahPráce na difúzním maskování oxidem.^[8]