Wat zijn het gebruik van geïntegreerde circuits?
Het gebruik van geïntegreerde circuits vanaf 2011 is zeer wijdverbreid vanwege de unieke voordelen die ze bieden ten opzichte van die van traditionele elektronische circuits.Ze zijn te vinden in elk elektronisch apparaat dat een soort microprocessorbesturing heeft, van mobiele telefoons en draagbare muziekspelers tot gaming -systemen, personal computers en andere digitale apparaten.Dit komt omdat een geïntegreerd circuit (IC) of chip volgens de hedendaagse normen van 21 st eeuw een extreem geavanceerd apparaat is, die miljoenen elektronische componenten zoals transistoren, weerstanden en condensatoren in een paar vierkante centimeters op een wafel inpakken isvan silicium.Het vroege gebruik van geïntegreerde circuits was echter redelijk beperkt toen de eerste modellen werden gebouwd in 1958 en 1959, omdat ze destijds primitieve apparaten waren die moeilijk waren om massaproducten te produceren.
Jack Kilby, een onderzoeker bij Texas Instruments in de Verenigde Staten, wordt gecrediteerd als een van de eerste mensen die de potentiële voordelen en het gebruik van geïntegreerde circuits ziet.Hij kreeg in 2000 de Nobelprijs voor natuurkunde voor zijn bijdrage aan de ontwikkeling van het elektronische circuit.Hoewel het concept voor de IC-chip al in 1949 door Duitse ingenieurs kan worden herleid tot eerder onderzoek, waren Kilby en een andere Amerikaanse onderzoeker met de naam Robert Noyce de eerste die patenten indiende voor het idee.
De enorme sprong die de IC -chip gaf aan het ontwerp van het elektronische circuit is gebaseerd op een beperking waarmee elektronica -fabrikanten in de late jaren 1950 werden geconfronteerd.De transistor had vacuümbuizen vervangen, maar basis elektrische componenten voor circuits zoals transistoren, condensatoren en weerstanden konden alleen zo klein worden gemaakt, omdat ze met een pincet met een pincet werden vastgehouden en ze op een printplaat soldeer werden naarmate ze kleiner en kleiner werden.Het idee om de functionaliteit van deze componenten te etsen in een wafel van silicium elimineerde de noodzaak van individueel solderen van handheld componenten, en het gebruik van geïntegreerde circuits begon te starten zodra de productiemethoden in het midden van de late jaren 1960 waren geperfectioneerd.
Hoewel de allereerste geïntegreerde circuits werden genoemd als kleinschalige integratie (SSI) en slechts enkele tientallen componenten bevatten, waren ze destijds van vitaal belang voor ruimtevaartprojecten, zoals bedieningComputers die worden gebruikt door het US Apollo Moon Mission Program.Deze toepassingen, evenals behoeften door de Amerikaanse marine, waren verantwoordelijk voor het grootste deel van de vroege vraag naar geïntegreerde circuits vanaf 1962. Tegen 1968 was het gebruik van geïntegreerde circuits begonnen zich te verspreiden naar consumentenelektronica, met hun vermogen om frequentie gemoduleerd te verwerken (FM) geluid in televisies.
Omdat het aantal componenten dat op een chip kon worden geplaatst, werd geschaald, werd het gebruik van geïntegreerde circuits veel wijdverspreide.Mediumschalige integratie (MSI) chipmodellen bevatten honderden componenten tegen het einde van de jaren zestig, en grootschalige integratie (LSI) konden vijf jaar later meerdere duizenden componenten op één chip zetten.Vanaf daar nam de groei van hoeveel componenten in een oppervlakte van enkele vierkante centimeters kunnen worden verpakt, exponentieel.Zeer grote schaalintegratie (VLSI) die in de vroege jaren 1980 honderdduizenden verbonden componenten mogelijk maken, en driedimensionaal geïntegreerde circuit (3D-IC) ontwerpen vanaf 2011 maken mogelijk miljoenen of miljarden componenten in een netwerkDat is zowel horizontaal als verticaal verbonden op meerdere lagen halfgeleiderwafer.
Vanaf 2011 hebben de meervoudige controle- en wiskundige verwerkingsfuncties die een geïntegreerd circuit kan uitvoeren, alomtegenwoordige apparaten in de meeste consumentenelektronica van radio's en televisies tot calculators en digitaalhorloges.Het gebruik van geïntegreerde circuits is wijdverbreid in industriële fabrieken en in robotica, evenals voor bedieningselementen in AutomObile en vliegtuigsystemen.Naarmate ze geavanceerder en goedkoper worden om te produceren, worden ze ook gevonden in wegwerpartikelen zoals wenskaarten die muziek spelen.RFID-tags voor radiofrequentie Identification (RFID) op wegwerpverpakkingen voor consumenten die winkels gebruiken om inventaris te volgen, zijn ook een gemeenschappelijke locatie voor IC-chips, waarbij RFID-tags worden toegevoegd aan andere producten zoals paspoorten en creditcards.