集成電路具有體積小,重量輕,引出線和焊接點少,壽命長,可靠性高,性能好等優點,同時成本低,便於大規模生產。它不僅在工、民用電子設備如收錄機、電視機、計算機等方面得到廣泛的應用,同時在軍事、通訊、遙控等方面也得到廣泛的應用。用集成電路來裝配電子設備,其裝配密度比晶體管可提高幾十倍至幾千倍,設備的穩定工作時間也可大大提高。
它在電路中用字母“IC”(也有用文字符號“N”等)表示。
二、集成電路的分類
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(壹)按功能結構分類
集成電路按其功能、結構的不同,可以分為模擬集成電路和數字集成電路兩大類。
模擬集成電路用來產生、放大和處理各種模擬信號(指幅度隨時間邊疆變化的信號。例如半導體收音機的音頻信號、錄放機的磁帶信號等),而數字集成電路用來產生、放大和處理各種數字信號(指在時間上和幅度上離散取值的信號。例如VCD、DVD重放的音頻信號和視頻信號)。
(二)按制作工藝分類
集成電路按制作工藝可分為半導體集成電路和薄膜集成電路。
膜集成電路又分類厚膜集成電路和薄膜集成電路。
(三)按集成度高低分類
集成電路按集成度高低的不同可分為小規模集成電路、中規模集成電路、大規模集成電路和超大規模集成電路。
(四)按導電類型不同分類
集成電路按導電類型可分為雙極型集成電路和單極型集成電路。
雙極型集成電路的制作工藝復雜,功耗較大,代表集成電路有TTL、ECL、HTL、LST-TL、STTL等類型。單極型集成電路的制作工藝簡單,功耗也較低,易於制成大規模集成電路,代表集成電路有CMOS、NMOS、PMOS等類型。
(五)按用途分類
集成電路按用途可分為電視機用集成電路、音響用集成電路、影碟機用集成電路、錄像機用集成電路、電腦(微機)用集成電路、電子琴用集成電路、通信用集成電路、照相機用集成電路、遙控集成電路、語言集成電路、報警器用集成電路及各種專用集成電路。
1.電視機用集成電路包括行、場掃描集成電路、中放集成電路、伴音集成電路、彩色解碼集成電路、AV/TV轉換集成電路、開關電源集成電路、遙控集成電路、麗音解碼集成電路、畫中畫處理集成電路、微處理器(CPU)集成電路、存儲器集成電路等。
2.音響用集成電路包括AM/FM高中頻電路、立體聲解碼電路、音頻前置放大電路、音頻運算放大集成電路、音頻功率放大集成電路、環繞聲處理集成電路、電平驅動集成電路,電子音量控制集成電路、延時混響集成電路、電子開關集成電路等。
3.影碟機用集成電路有系統控制集成電路、視頻編碼集成電路、MPEG解碼集成電路、音頻信號處理集成電路、音響效果集成電路、RF信號處理集成電路、數字信號處理集成電路、伺服集成電路、電動機驅動集成電路等。
4.錄像機用集成電路有系統控制集成電路、伺服集成電路、驅動集成電路、音頻處理集成電路、視頻處理集成電路。
三、集成電路發展簡史
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1.世界集成電路的發展歷史
1947年:貝爾實驗室肖克萊等人發明了晶體管,這是微電子技術發展中第壹個裏程碑;
1950年:結型晶體管誕生;
1950年: R Ohl和肖特萊發明了離子註入工藝;
1951年:場效應晶體管發明;
1956年:C S Fuller發明了擴散工藝;
1958年:仙童公司Robert Noyce與德儀公司基爾比間隔數月分別發明了集成電路,開創了世界微電子學的歷史;
1960年:H H Loor和E Castellani發明了光刻工藝;
1962年:美國RCA公司研制出MOS場效應晶體管;
1963年:F.M.Wanlass和C.T.Sah首次提出CMOS技術,今天,95%以上的集成電路芯片都是基於CMOS工藝;
1964年:Intel摩爾提出摩爾定律,預測晶體管集成度將會每18個月增加1倍;
1966年:美國RCA公司研制出CMOS集成電路,並研制出第壹塊門陣列(50門);
1967年:應用材料公司(Applied Materials)成立,現已成為全球最大的半導體設備制造公司;
1971年:Intel推出1kb動態隨機存儲器(DRAM),標誌著大規模集成電路出現;
1971年:全球第壹個微處理器4004由Intel公司推出,采用的是MOS工藝,這是壹個裏程碑式的發明;
1974年:RCA公司推出第壹個CMOS微處理器1802;
1976年:16kb DRAM和4kb SRAM問世;
1978年:64kb動態隨機存儲器誕生,不足0.5平方厘米的矽片上集成了14萬個晶體管,標誌著超大規模集成電路(VLSI)時代的來臨;
1979年:Intel推出5MHz 8088微處理器,之後,IBM基於8088推出全球第壹臺PC;
1981年:256kb DRAM和64kb CMOS SRAM問世;
1984年:日本宣布推出1Mb DRAM和256kb SRAM;
1985年:80386微處理器問世,20MHz;
1988年:16M DRAM問世,1平方厘米大小的矽片上集成有3500萬個晶體管,標誌著進入超大規模集成電路(ULSI)階段;
1989年:1Mb DRAM進入市場;
1989年:486微處理器推出,25MHz,1μm工藝,後來50MHz芯片采用 0.8μm工藝;
1992年:64M位隨機存儲器問世;
1993年:66MHz奔騰處理器推出,采用0.6μm工藝;
1995年:Pentium Pro, 133MHz,采用0.6-0.35μm工藝;
1997年:300MHz奔騰Ⅱ問世,采用0.25μm工藝;
1999年:奔騰Ⅲ問世,450MHz,采用0.25μm工藝,後采用0.18μm工藝;
2000年: 1Gb RAM投放市場;
2000年:奔騰4問世,1.5GHz,采用0.18μm工藝;
2001年:Intel宣布2001年下半年采用0.13μm工藝。
2.我國集成電路的發展歷史
我國集成電路產業誕生於六十年代,***經歷了三個發展階段:
1965年-1978年:以計算機和軍工配套為目標,以開發邏輯電路為主要產 品,初步建立集成電路工業基礎及相關設備、儀器、材料的配套條件;
1978年-1990年:主要引進美國二手設備,改善集成電路裝備水平,在“治散治亂”的同時,以消費類整機作為配套重點,較好地解決了彩電集成電路的國產化;
1990年-2000年:以908工程、909工程為重點,以CAD為突破口,抓好科技攻關和北方科研開發基地的建設,為信息產業服務,集成電路行業取得了新的發展。