很多 集成電路、芯片、微芯片、IC（集成電路）或 CI（集成電路），或者你想怎麼稱呼它們，它們是一種電子電路，使技術進步到當前水平成為可能。 如果沒有這項發明，計算和電信可能不會是現在的樣子，電子和電氣設備也會大不相同。
儘管它們體積很小，而且它們無處不在，但這些集成電路隱藏在 發現巨大的驚喜. 在這裡您可以了解更多關於這些的信息 電子元器件...
什麼是集成電路？
很多 集成電路是半導體的焊盤 封裝並包含記錄的電子電路。 根據它們所屬的邏輯系列，這些電路將由不同的小型化電子元件組成。 例如，它們可以是二極管、晶體管、電阻器、電容器等。
多虧了他們，才有可能發展 現代電子 並在他們允許的巨大整合下開啟一個新時代。 事實上，當今一些最先進的芯片可以在一個只有幾平方毫米的芯片中集成多達數十億個晶體管。
芯片的歷史
起初，電子產品開始使用粗糙的 真空閥 類似於傳統的燈泡。 這些閥門很大，效率很低，它們很熱，而且很容易破裂，因此有必要更換損壞的閥門，以使計算機和其他設備繼續工作。
En 1947 年發明了晶體管，這將取代舊閥門，也將徹底改變電子設備。 多虧了他，才有可能擁有比閥門更耐用、更高效、更快的固態設備。 然而，一些人認為他們可以將其中幾個元素集成到一個矽芯片中。 這就是歷史上第一個集成電路的創建方式。
隨著時間的推移，固態電子技術不斷發展，並縮小了組件的尺寸，並降低了成本。 50 年代後期，德州儀器的一位發明家名為 傑克·基爾比，他想到製造一個半導體芯片和一些交織不同部分的佈線。 這成為歷史上第一顆芯片，他將因此獲得諾貝爾獎。
幾乎平行， 羅伯特·諾伊斯當時，他是仙童半導體（後來是英特爾的創始人之一）的員工，他也開發了類似的設備，但比 Kilby 的有很大的優勢。 諾伊斯創造了讓位於今天的集成電路的想法。 這種技術被稱為平面技術，它比 Kilby 的檯面技術具有優勢。
從那時起，它就沒有停止過 進化論 和這些組件的改進。 成本大幅下降，燃油經濟性和尺寸也大幅下降，而性能和性能卻顯著提高。 沒有其他部門發展得如此之快，也沒有其他部門對人類產生如此巨大的影響......
它們是如何製作的？
的程序 集成電路製造 它非常複雜。 但是，如視頻中所見，可以將其總結為幾個更簡單的步驟，以便人們了解它們是如何完成的。
在這裡我會嘗試 總結設計步驟 最好的，不要太深入，因為它會提供數千篇文章：
- 成為需求的一部分，您需要為其創建電子電路的應用程序。
- 設計團隊負責概述芯片應具有的特性和規格。
- 然後，設計將開始使用邏輯門和其他存儲元件等，直到實現開發該芯片設計功能的邏輯設計。
- 在此之後，它將經過一系列步驟，在這些步驟之間進行測試和模擬，以確定它在邏輯級別上是否正常工作，甚至製造測試芯片以查看它們是否在物理上做到這一點。
- 設計階段完成後，將根據設計電路的佈局創建一系列用於製造的掩模。 上面刻有圖案，以便可以在矽上雕刻。
- 鑄造廠或工廠使用這種模式在半導體晶片中創建集成電路。 在某些情況下，這些晶圓通常包含多達 200 或 300 個芯片。
這是就設計階段而言，從 製造方面，我們有：
- 矽礦物是從沙子或石英中獲得的。
- 一旦它被提煉成超純或 EGS（電子級矽），其純度水平高於其他行業中使用的矽。
- 這種 EGS 以碎片的形式到達鑄造廠，在坩堝中熔化，並通過晶種使用 Czochralski 方法使其生長。 為了便於理解，就跟典型的棉花糖在集市上的製作方法類似，你介紹棒（晶種）和棉花（熔融矽）棒和體積增加。
- 在該步驟的最後，結果是一個錠，一大塊圓柱形的單晶矽晶體。 該條被切割成非常薄的晶片。
- 這些晶圓經過一系列工藝來拋光錶面，以便在生產開始時保持不受污染。
- 之後，這些晶圓將經過幾個重複的過程以在其上創建芯片。 這些工藝屬於物理化學類型，如光刻、刻蝕或刻蝕、外延生長、氧化、離子注入等。
- 最終的想法是在晶圓基板上創建電子元件，通常是晶體管，然後添加層以互連所述元件以在最低層形成邏輯門，然後在隨後的層中連接這些門以形成基本單元（加法器，寄存器，...），在以下層中的功能單元（內存，ALU，FPU，...），最後所有都相互連接以創建完整的電路，例如 CPU。 在高級芯片上最多可以有 20 層。
- 在完成所有這些可能需要幾個月才能完成的過程之後，每個晶片將獲得數百個相同的電路。 接下來就是對它們進行測試和切割，也就是將它們分成單獨的矽片。
- 現在它們是鬆散的芯片，我們繼續封裝（DIP，SOIC，PGA，QFP，...），其中芯片被保護並且焊盤連接，它們是表面上的導電軌道，與集成電路的引腳.
顯然， 並非所有集成電路都是相同的. 在這裡，我談到了功能單元和更複雜的東西，比如 CPU，但也有非常簡單的電路，比如 555 定時器或具有 4 個邏輯門的 IC，非常簡單。 它們將只有幾十個組件，並將與一層或幾層金屬互連......
IC的類型
不止一種，還有好幾種 集成電路的種類. 您可以找到的最突出的是：
- 數字集成電路：它們非常流行，並用於許多現代設備，從計算機到移動設備、智能電視等。 它們的特點是基於數字系統工作，即0和1，0為低電壓信號，1為高信號。 這就是它們編碼信息和操作的方式。 示例可以是 PLC、FPGA、存儲器、CPU、GPU、MCU 等。
- 模擬量：不是基於二進制信號，在這種情況下它們是連續信號 電壓變量. 得益於此，它們可以完成諸如濾波、信號擴展、解調、調製等任務。 當然，許多系統同時使用模擬和數字電路，利用 AD/DA轉換器. 它們可以分為兩大類，線性集成電路和射頻（RF）。 示例可以是用於音頻過濾的芯片、聲音放大器、電磁波的發射或接收系統、傳感器等。
- 混合信號集成電路: 顧名思義，它們是兩者的混合體。 一些例子可能是模數或數模轉換器本身，時鐘、定時器、編碼器/解碼器等的某些芯片。
與印刷電路的區別
集成電路不應與印刷電路相混淆。 它們都是不同的東西。 正如你所見，前者指的是微芯片， 印刷電路， 或PCB它們是另一種印刷在較大板上的電子電路。
該 分歧 最值得注意的是：
- 印刷電路：它們由具有導電線圖案的板組成，例如用於連接不同插入組件（電容器、晶體管、電阻器、微芯片等）的銅軌，除電介質外，還通過錫焊焊接分隔連接互連層的材料（基板）。 它們通常還具有用於非表面貼裝 (SMD) 組件的通孔或通孔。 另一方面，它們通常具有圖例、一系列標記、字母和數字，以識別組件並便於維護。 為了保護容易氧化的銅，它們通常進行表面處理。 而且，與集成電路不同，它們可以修復、更換損壞的組件或恢復互連。
- 集成電路它們的尺寸非常小，是固態的，並且批量生產成本低。 與 PCB 不同，這些無法修復，因為它們的組件和連接非常小，以至於不可能。
集成電路都不能替代印刷電路，反之亦然。 兩者都有其用途，並且在大多數情況下，它們在實際應用中一起使用...
最流行的集成電路
最後，還有很多 非常流行的集成電路 電子項目的員工，例如 邏輯門. 它們很便宜，可以在亞馬遜或專業電子產品等商店輕鬆找到。 例如，以下是一些最受歡迎的：
- 來自星際電子的 75 個流行 IC 套件
- 找不到產品。.
- 流行的NE10定時器的555個IC.
- 找不到產品。.