集成电路是什么意思

集成电路是什么意思

集成电路对一般人来说也许会有陌生感，但其实我们和它打交道的机会很多。计算机、电视机、手机、网站、取款机等等，数不胜数。除此之外在航空航天、星际飞行、医疗卫生、交通运输、武器装备等许多领域，几乎都离不开集成电路的应用，当今世界，说它无孔不入并不过分。在当今这信息化的社会中，集成电路已成为各行各业实现信息化、 智能化的基础。无论是在军事还是民用上，它已起着不可替代的作用。

集成电路是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构；其中所有元件在结构上已组成一个整体，使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。它在电路中用字母“IC”表示。集成电路发明者为杰克·基尔比（基于锗的集成电路）和罗伯特·诺伊思（基于硅的集成电路）。

是20世纪50年代后期一60年代发展起来的一种新型半导体器件。它是经过氧化、光刻、扩散、外延、蒸铝等半导体制造工艺，把构成具有一定功能的电路所需的半导体、电阻、电容等元件及它们之间的连接导线全部集成在一小块硅片上，然后焊接封装在一个管壳内的电子器件。其封装外壳有圆壳式、扁平式或双列直插式等多种形式。集成电路技术包括芯片制造技术与设计技术，主要体现在加工设备，加工工艺，封装测试，批量生产及设计创新的能力上。

为什么会产生集成电路？

我们知道任何发明创造背后都是有驱动力的，而驱动力往往来源于问题。那么集成电路产生之前的问题是什么呢？我们看一下1942年在美国诞生的世界上第一台电子计算机，它是一个占地150平方米、重达30吨的庞然大物，里面的电路使用了17468只电子管、7200只电阻、10000只电容、50万条线，耗电量150千瓦。显然，占用面积大、无法移动是它最直观和突出的问题；如果能把这些电子元件和连线集成在一小块载体上该有多好！我们相信，有很多人思考过这个问题，也提出过各种想法。

典型的如英国雷达研究所的科学家达默，他在1952年的一次会议上提出：可以把电子线路中的分立元器件，集中制作在一块半导体晶片上，一小块晶片就是一个完整电路，这样一来，电子线路的体积就可大大缩小，可靠性大幅提高。这就是初期集成电路的构想，晶体管的发明使这种想法成为了可能，1947年在美国贝尔实验室制造出来了第一个晶体管，而在此之前要实现电流放大功能只能依靠体积大、耗电量大、结构脆弱的电子管。晶体管具有电子管的主要功能，并且克服了电子管的上述缺点，因此在晶体管发明后，很快就出现了基于半导体的集成电路的构想，也就很快发明出来了集成电路。杰克·基尔比和罗伯特·诺伊斯在1958~1959期间分别发明了锗集成电路和硅集成电路。

集成电路发展历程

集成电路的发展经历了一个漫长的过程，以下以时间顺序，简述它的发展过程：

1906年，第一个电子管诞生；

1912年前后，电子管的制作日趋成熟引发了无线电技术的发展；

1918年前后，逐步发现了半导体材料；

1920年，发现半导体材料所具有的光敏特性；

1932年前后，运用量子学说建立了能带理论研究半导体现象（这也为经典工艺所能达到的集成尺寸极限下了定论——7NM）；

1946年，威廉。肖克利（硅谷创始人，杰出的电子工艺学家，物理学家）的研发小组成功研发半导体晶体管，使得IC大规模地发挥热力奠定了基础；

1956年，硅台面晶体管问世；

1960年12月，世界上第一块硅集成电路制造成功；

1966年，美国贝尔实验室使用比较完善的硅外延平面工艺制造成第一块公认的大规模集成电路；

1988年，16M DRAM问世，1平方厘米大小的硅片上集成有3500万个晶体管，标志着进入超大规模集成电路阶段的更高阶段；

1997年，300MHz奔腾Ⅱ问世，采用0.25μｍ工艺，奔腾系列芯片的推出让计算机的发展如虎添翼，发展速度让人惊叹；

2009年，intel酷睿i系列全新推出，创纪录采用了领先的32纳米工艺，并且下一代22纳米工艺正在研发。集成电路制作工艺的日益成熟和各集成电路厂商的不断竞争，使集成电路发挥了它更大的功能，更好的服务于社会。由此集成电路从产生到成熟大致经历了如下过程：

电子管——晶体管——集成电路——超大规模集成电路。