( Ηλεκτρονικά εξαρτήματα IC τσιπ ολοκληρωμένα κυκλώματα IC ) XC7A50T-2FGG484I

Χαρακτηριστικά Προϊόντος

Αναφορά σφάλματος πληροφοριών προϊόντος

Προβολή Παρόμοια

Έγγραφα & Μέσα

Περιβαλλοντικές & Εξαγωγικές Ταξινομήσεις

Ενσωματωμένο κύκλωμα

Ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα ή μονολιθικό ολοκληρωμένο κύκλωμα (που αναφέρεται επίσης ως IC, τσιπ ή μικροτσίπ) είναι ένα σύνολοηλεκτρονικά κυκλώματασε ένα μικρό επίπεδο κομμάτι (ή «τσιπ») τουημιαγωγόςυλικό, συνήθωςπυρίτιο.Μεγάλοι αριθμοίαπό μικροσκοπικόMOSFET(μέταλλο-οξείδιο-ημιαγωγόςτρανζίστορ φαινομένου πεδίου) ενσωματωθεί σε ένα μικρό τσιπ.Αυτό έχει ως αποτέλεσμα κυκλώματα που είναι τάξεις μεγέθους μικρότερα, ταχύτερα και λιγότερο ακριβά από αυτά που κατασκευάζονται από διακριτάΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ.Τα ICμαζική παραγωγήικανότητα, αξιοπιστία και προσέγγιση δομικών στοιχείωνσχεδιασμός ολοκληρωμένων κυκλωμάτωνέχει εξασφαλίσει την ταχεία υιοθέτηση τυποποιημένων IC στη θέση των σχεδίων που χρησιμοποιούν διακριτάτρανζίστορ.Τα IC χρησιμοποιούνται πλέον σχεδόν σε όλο τον ηλεκτρονικό εξοπλισμό και έχουν φέρει επανάσταση στον κόσμοΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΕΙΔΗ.Υπολογιστές,κινητά τηλέφωνακαι άλλεςοικιακές συσκευέςαποτελούν πλέον αναπόσπαστα μέρη της δομής των σύγχρονων κοινωνιών, που γίνονται δυνατά από το μικρό μέγεθος και το χαμηλό κόστος των IC όπως τα σύγχροναεπεξεργαστές υπολογιστώνκαιμικροελεγκτές.

Ενοποίηση πολύ μεγάλης κλίμακαςέγινε πρακτική χάρη στις τεχνολογικές εξελίξειςμέταλλο-οξείδιο-πυρίτιο(MOS)κατασκευή συσκευών ημιαγωγών.Από την αρχή τους στη δεκαετία του 1960, το μέγεθος, η ταχύτητα και η χωρητικότητα των τσιπ έχουν προχωρήσει πάρα πολύ, λόγω της τεχνικής προόδου που ταιριάζουν σε όλο και περισσότερα τρανζίστορ MOS σε τσιπ του ίδιου μεγέθους – ένα σύγχρονο τσιπ μπορεί να έχει πολλά δισεκατομμύρια τρανζίστορ MOS σε ένα περιοχή στο μέγεθος ενός ανθρώπινου νυχιού.Αυτές οι προόδους, κατά προσέγγιση ακολουθούνΟ νόμος του Μουρ, κάνουν τα σημερινά τσιπ υπολογιστών να διαθέτουν εκατομμύρια φορές τη χωρητικότητα και χιλιάδες φορές την ταχύτητα από τα τσιπ υπολογιστών των αρχών της δεκαετίας του 1970.

Τα IC έχουν δύο βασικά πλεονεκτήματα σε σχέση μεδιακριτά κυκλώματα: κόστος και απόδοση.Το κόστος είναι χαμηλό γιατί τα τσιπ, με όλα τα εξαρτήματά τους, τυπώνονται ως μονάδα απόφωτολιθογραφίααντί να κατασκευάζεται ένα τρανζίστορ τη φορά.Επιπλέον, τα συσκευασμένα IC χρησιμοποιούν πολύ λιγότερο υλικό από τα διακριτά κυκλώματα.Η απόδοση είναι υψηλή επειδή τα εξαρτήματα του IC αλλάζουν γρήγορα και καταναλώνουν σχετικά μικρή ισχύ λόγω του μικρού μεγέθους και της εγγύτητάς τους.Το κύριο μειονέκτημα των IC είναι το υψηλό κόστος σχεδιασμού τους και κατασκευής των απαιτούμενωνφωτομάσκες.Αυτό το υψηλό αρχικό κόστος σημαίνει ότι τα IC είναι εμπορικά βιώσιμα μόνο ότανυψηλούς όγκους παραγωγήςαναμένονται.

Ορολογία[επεξεργασία]

Εναενσωματωμένο κύκλωμαορίζεται ως:^[1]

Ένα κύκλωμα στο οποίο όλα ή μερικά από τα στοιχεία του κυκλώματος είναι άρρηκτα συνδεδεμένα και ηλεκτρικά διασυνδεδεμένα έτσι ώστε να θεωρείται αδιαίρετο για κατασκευαστικούς και εμπορικούς σκοπούς.

Τα κυκλώματα που πληρούν αυτόν τον ορισμό μπορούν να κατασκευαστούν χρησιμοποιώντας πολλές διαφορετικές τεχνολογίες, μεταξύ των οποίωντρανζίστορ λεπτής μεμβράνης,τεχνολογίες χοντρού φιλμ, ήυβριδικά ολοκληρωμένα κυκλώματα.Ωστόσο, σε γενική χρήσηενσωματωμένο κύκλωμαέχει καταλήξει να αναφέρεται στην κατασκευή κυκλώματος ενός τεμαχίου αρχικά γνωστή ως αμονολιθικό ολοκληρωμένο κύκλωμα, συχνά χτισμένο σε ένα μόνο κομμάτι πυριτίου.^[2][3]

Ιστορία

Μια πρώιμη προσπάθεια συνδυασμού πολλών στοιχείων σε μια συσκευή (όπως τα σύγχρονα IC) ήταν ηLoewe 3NFσωλήνας κενού από τη δεκαετία του 1920.Σε αντίθεση με τα IC, σχεδιάστηκε με σκοπόφοροαποφυγή, όπως και στη Γερμανία, οι ραδιοφωνικοί δέκτες είχαν φόρο που επιβαλλόταν ανάλογα με το πόσες θήκες σωλήνων είχε ένας ραδιοφωνικός δέκτης.Επέτρεπε στους ραδιοφωνικούς δέκτες να έχουν μια μονή θήκη σωλήνα.

Οι πρώτες έννοιες ενός ολοκληρωμένου κυκλώματος χρονολογούνται από το 1949, όταν Γερμανός μηχανικόςΒέρνερ Τζακόμπι^[4](Siemens AG)^[5]κατέθεσε ένα δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για μια συσκευή ενίσχυσης ημιαγωγών που μοιάζει με ολοκληρωμένο κύκλωμα^[6]δείχνει πέντετρανζίστορσε κοινό υπόστρωμα σε τριβάθμιαενισχυτήςσυμφωνία.Ο Jacobi αποκάλυψε μικρό και φθηνόΑκουστικά βαρηκοΐαςως τυπικές βιομηχανικές εφαρμογές της πατέντας του.Δεν έχει αναφερθεί άμεση εμπορική χρήση του διπλώματος ευρεσιτεχνίας του.

Ένας άλλος πρώιμος υποστηρικτής της ιδέας ήτανΤζέφρι Ντάμερ(1909–2002), ένας επιστήμονας ραντάρ που εργάζεται για τηνΊδρυμα Βασιλικού Ραντάρτων ΒρετανώνΥπουργείο Άμυνας.Ο Ντάμερ παρουσίασε την ιδέα στο κοινό στο Συμπόσιο για την πρόοδο στα ποιοτικά ηλεκτρονικά εξαρτήματα στοΟυάσιγκτονστις 7 Μαΐου 1952.^[7]Έδωσε πολλά συμπόσια δημόσια για να διαδώσει τις ιδέες του και προσπάθησε ανεπιτυχώς να φτιάξει ένα τέτοιο κύκλωμα το 1956. Μεταξύ 1953 και 1957,Σίντνεϊ Ντάρλινγκτονκαι Yasuo Tarui (Ηλεκτροτεχνικό Εργαστήριο) πρότεινε παρόμοια σχέδια τσιπ όπου πολλά τρανζίστορ θα μπορούσαν να μοιράζονται μια κοινή ενεργή περιοχή, αλλά δεν υπήρχεηλεκτρική μόνωσηγια να τα χωρίσει το ένα από το άλλο.^[4]

Το μονολιθικό τσιπ ολοκληρωμένου κυκλώματος ενεργοποιήθηκε από τις εφευρέσεις τουεπίπεδη διαδικασίαμεJean HoerniκαιΑπομόνωση διασταύρωσης p–nμεΚουρτ Λέχοβετς.Η εφεύρεση του Hoerni βασίστηκεΜοχάμεντ Μ. Ατάλλαη εργασία του για την επιφανειακή παθητικοποίηση, καθώς και η εργασία των Fuller και Ditzenberger για τη διάχυση ακαθαρσιών βορίου και φωσφόρου σε πυρίτιο,Καρλ Φροςκαι το έργο του Lincoln Derick για την προστασία της επιφάνειας, καιΤσιχ-Τανγκ Σαχτο έργο του για την κάλυψη διάχυσης από το οξείδιο.^[8]