XC7A50T-1FTG256I Nové originálne integrované obvody elektronických komponentov

Vlastnosti produktu

Nahlásiť chybu informácií o produkte

Zobraziť podobné

Dokumenty a médiá

Environmentálne a exportné klasifikácie

Integrovaný obvod

Integrovaný obvod alebo monolitický integrovaný obvod (označovaný aj ako IC, čip alebo mikročip) je súpravaelektronické obvodyna jeden malý plochý kúsok (alebo „čip“)polovodičmateriál, zvyčajnekremík.Veľké číslaz maličkéhoMOSFETy(kov-oxid-polovodičtranzistory s efektom poľa) integrovať do malého čipu.Výsledkom sú obvody, ktoré sú rádovo menšie, rýchlejšie a lacnejšie ako obvody konštruované z diskrétnychelektronické komponenty.ICmasová výrobaschopnosť, spoľahlivosť a stavebný prístupnávrh integrovaného obvoduzabezpečila rýchle prijatie štandardizovaných integrovaných obvodov namiesto návrhov využívajúcich diskrétnetranzistory.Integrované obvody sa teraz používajú prakticky vo všetkých elektronických zariadeniach a spôsobili revolúciu vo sveteelektronika.Počítače,mobilné telefónya ďalšiedomáce spotrebičesú teraz neoddeliteľnou súčasťou štruktúry moderných spoločností, čo umožňuje malá veľkosť a nízke náklady na integrované obvody, ako sú modernépočítačové procesoryamikrokontroléry.

Veľmi rozsiahla integráciasa stal praktickým vďaka technologickému pokroku v rkov – oxid – kremík(MOS)výroba polovodičových zariadení.Od ich počiatkov v 60-tych rokoch minulého storočia veľkosť, rýchlosť a kapacita čipov enormne pokročila, čo je poháňané technickým pokrokom, vďaka ktorému sa na čipy rovnakej veľkosti zmestí stále viac tranzistorov MOS – moderný čip môže mať mnoho miliárd tranzistorov MOS v oblasť veľkosti ľudského nechtu.Tieto pokroky, zhruba nasledujúceMoorov zákon, aby dnešné počítačové čipy mali miliónkrát väčšiu kapacitu a tisíckrát vyššiu rýchlosť ako počítačové čipy zo začiatku 70. rokov.

Integrované obvody majú oproti nim dve hlavné výhodydiskrétne obvody: náklady a výkon.Náklady sú nízke, pretože čipy so všetkými komponentmi sú vytlačené ako celokfotolitografianamiesto toho, aby boli konštruované po jednom tranzistore.Okrem toho zabalené integrované obvody využívajú oveľa menej materiálu ako diskrétne obvody.Výkon je vysoký, pretože komponenty integrovaného obvodu sa rýchlo prepínajú a spotrebúvajú pomerne málo energie kvôli svojej malej veľkosti a blízkosti.Hlavnou nevýhodou integrovaných obvodov sú vysoké náklady na ich návrh a výrobu požadovanéhofotomasky.Tieto vysoké počiatočné náklady znamenajú, že integrované obvody sú komerčne životaschopné iba vtedyvysoké objemy výrobysa očakávajú.

Terminológia[upraviť]

Anintegrovaný obvodje definovaný ako:^[1]

Obvod, v ktorom sú všetky alebo niektoré prvky obvodu neoddeliteľne spojené a elektricky prepojené, takže sa považujú za nedeliteľné na účely konštrukcie a obchodu.

Obvody spĺňajúce túto definíciu môžu byť konštruované pomocou mnohých rôznych technológií, vrátanetenkovrstvové tranzistory,hrubovrstvové technológie, alebohybridné integrované obvody.Avšak vo všeobecnom používaníintegrovaný obvodsa začalo označovať jednodielna obvodová konštrukcia pôvodne známa ako amonolitický integrovaný obvod, často postavené na jedinom kuse kremíka.^[2][3]

História

Prvý pokus o kombináciu niekoľkých komponentov do jedného zariadenia (ako sú moderné integrované obvody) bolLoewe 3NFvákuová trubica z 20. rokov 20. storočia.Na rozdiel od integrovaných obvodov bol navrhnutý s cieľomvyhýbanie sa daniam, rovnako ako v Nemecku, rozhlasové prijímače mali daň, ktorá sa vyberala podľa toho, koľko držiakov na elektrónky mal rozhlasový prijímač.Umožnil, aby rádiové prijímače mali jeden držiak trubice.

Prvé koncepcie integrovaného obvodu siahajú do roku 1949, kedy nemecký inžinierWerner Jacobi^[4](Siemens AG)^[5]podal patent na polovodičové zosilňovacie zariadenie podobné integrovanému obvodu^[6]ukazuje päťtranzistoryna spoločnom substráte v trojstupňovomzosilňovačusporiadanie.Jacobi odhalil malé a lacnésluchové pomôckyako typické priemyselné aplikácie jeho patentu.Okamžité komerčné využitie jeho patentu nebolo hlásené.

Ďalším skorým zástancom koncepcie bolGeoffrey Dummer(1909–2002), radarový vedec pracujúci preKráľovské radarové zriadenieBritovMinisterstvo obrany.Dummer túto myšlienku predstavil verejnosti na Sympóziu o pokroku v oblasti kvalitných elektronických komponentov v rWashington DCdňa 7. mája 1952.^[7]Verejne organizoval mnohé sympóziá na propagáciu svojich myšlienok a neúspešne sa pokúšal vybudovať takýto okruh v roku 1956. V rokoch 1953 až 1957Sidney Darlingtona Yasuo Tarui (Elektrotechnické laboratórium) navrhol podobné návrhy čipov, kde by niekoľko tranzistorov mohlo zdieľať spoločnú aktívnu oblasť, ale neexistovalaelektrická izoláciaoddeliť ich od seba.^[4]

Monolitický čip integrovaného obvodu bol umožnený vynálezmi spoločnostirovinný procespodľaJean Hoerniaizolácia p–n križovatkypodľaKurt Lehovec.Hoerniho vynález bol postavený naMohamed M. Atallapráca o povrchovej pasivácii, ako aj práca Fullera a Ditzenbergera o difúzii bóru a fosforových nečistôt do kremíka,Carl Froscha práca Lincolna Dericka na ochrane povrchu aChih-Tang Sahpráca na maskovaní difúzie oxidom.^[8]