Jakie są zastosowania obwodów zintegrowanych?

Zastosowanie obwodów zintegrowanych w 2011 r. Są bardzo rozpowszechnione ze względu na unikalne zalety, które oferują w zakresie tradycyjnych obwodów elektronicznych.Występują w każdym urządzeniu elektronicznym, które ma pewien rodzaj kontroli mikroprocesora, od telefonów komórkowych i przenośnych odtwarzaczy muzycznych po systemy gier, komputery osobiste i inne urządzenia cyfrowe.Wynika to z faktu, że zintegrowany obwód (IC) lub chip według współczesnych standardów 21 ^St stulecia jest niezwykle wyrafinowanym urządzeniem, pakującym do milionów elementów elektronicznych, takich jak tranzystory, rezystory i kondensatory w obszarze kilku centymetrów kwadratowych na płytkusilikonowy.Wczesne zastosowania obwodów zintegrowanych były jednak dość ograniczone, gdy pierwsze modele zostały zbudowane w 1958 i 1959 r., Ponieważ były to prymitywne urządzenia w czasie trudnego do masowego produkcji.

Jack Kilby, badacz z Texas Instruments w Stanach Zjednoczonych, przypisuje się jako jedna z pierwszych osób, które zobaczą potencjalne korzyści i zastosowania zintegrowanych obwodów.W 2000 r. Otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki za wkład w rozwój obwodu elektronicznego.Chociaż koncepcja układu IC może być prześledzona wcześniejszymi badaniami już w 1949 r. Przez niemieckich inżynierów, Kilby i inny amerykański badacz Robert Noyce, jako pierwszy złożył patenty na ten pomysł.

Ogromny skok, jaki układ IC dał do konstrukcji obwodów elektronicznych, opiera się na ograniczeniu, przed którymi stoi producenci elektroniki pod koniec lat 50. XX wieku.Tranzystor zastąpił rurki próżniowe, ale podstawowe elementy elektryczne dla obwodów takich jak tranzystory, kondensatory i rezystory mogły być tak małe, ponieważ trzymanie ich pincetami i lutowanie na tablicy obwodowej stawało się coraz trudniejsze, ponieważ stały się mniejsze i mniejsze.Idea trawienia funkcjonalności tych komponentów w wafel krzemu wyeliminował potrzebę indywidualnego lutowania ręcznych komponentów, a zastosowania zintegrowanych obwodów zaczęły gwałtowny wzrost po udoskonaleniu metod produkcji w połowie do końca lat 60. XX wieku.

Podczas gdy pierwsze obwody zintegrowane były określane jako obwody integracji na małą skalę (SSI) i zawierały tylko kilkadziesiąt komponentów, były one wówczas niezbędne dla projektów lotniczyKomputery używane przez amerykański program misji Apollo Moon.Zastosowania te, a także potrzeby amerykańskiej marynarki wojennej, uwzględniały większość wczesnego zapotrzebowania na obwody zintegrowane od 1962 r. Do 1968 r. Zastosowania zintegrowanych obwodów zaczęły rozprzestrzeniać się na elektronikę konsumpcyjną, z ich zdolnością do przetwarzania częstotliwości (FM) Dźwięk w telewizji.

W miarę skalowania liczby komponentów, które można było umieścić na chipie, zastosowania obwodów zintegrowanych stały się znacznie bardziej rozpowszechnione.Modele układów integracji o średniej skali (MSI) zawierały setki komponentów do końca lat 60. XX wieku, a integracja na dużą skalę (LSI) może umieścić wiele tysięcy komponentów na jednym układie pięć lat później.Stamtąd wzrost liczby komponentów można spakować w powierzchnię kilku centymetrów kwadratowych wykładniczo.Integracja bardzo duża (VLSI) zezwalająca na setki tysięcy połączonych komponentów na początku lat osiemdziesiątych i trójwymiarowe zintegrowane obwody (3D-IC) pozwalają na pakowanie milionów lub miliardów komponentów do sieciowejTo jest połączone zarówno poziomo, jak i pionowo na wielu warstwach półprzewodników waflazegarki.Zastosowania zintegrowanych obwodów są szeroko rozpowszechnione w zakładach przemysłowych i robotyce, a także do sterowania w automatachSystemy OBILE i AIRCRAND.Ponieważ stają się bardziej wyrafinowane i niedrogie w produkcji, znajdują się również w elementach jednorazowych, takich jak karty z życzeniami, które odtwarzają muzykę.Tagi identyfikacji radia-częstotliwości (RFID) na temat jednorazowych opakowań produktów konsumenckich, których sklepy detaliczne używają do śledzenia zapasów, są również wspólną lokalizacją dla układów IC, a tagi RFID są dodawane do innych produktów, takich jak paszport i karty kredytowe.