什么是集成電路？本文帶你科普集成電路

可能很多人看過很多資料，可還是不是太了解集成電路，說到集成，那么可能大家會問，到底是什么集成的？什么又是電路呢？小編和大家一起科普一下集成電路是啥？小編說的不對的地方還望指正。

集成電路前世

早在1947年，美國的約翰·巴丁、布拉頓、肖克萊三人發(fā)明了半導(dǎo)體晶體管，奠定了集成電路的發(fā)展基礎(chǔ)。隨著技術(shù)的發(fā)展，1963年F.M.Wanlass和C.T.Sah首次提出CMOS技術(shù)；1965年戈登·摩爾提出了摩爾定律，它預(yù)測了硅芯片每隔18個月集成度就會翻上一倍。現(xiàn)如今，集成電路最底層的元件是CMOS管。這里的電路當(dāng)然不是我們家里的電線、電燈。CMOS管的不同組合具有不同的功能，外加一些電阻、電容、電感等元件，通過布線連接在一起，實現(xiàn)某種功能的結(jié)構(gòu)體，就是集成電路。集成電路它是一個完整的電路，集成電路的制造不能只是滿足于制造出來合格的晶體管，更重要的是制作出來合格的電路。由于集成電路是采用了平面工藝，因此集成電路中的晶體管、電阻、電容導(dǎo)線等都是平面的，一般都感覺不出立體的，由于沒有導(dǎo)線，不用焊錫，因此集成電路它具有穩(wěn)定性高，可靠性強體積小，機械強度高，耐振、耐潮等等許多優(yōu)點。

集成電路工藝

根據(jù)制造工藝，集成電路可以分為半導(dǎo)體集成電路、薄膜集成電路、厚膜集成電路和混合集成電路。其中以平面工藝（如氧化、光刻、擴散、外延等等）在半導(dǎo)體晶體上制作的電路，被稱為半導(dǎo)體集成電路。

以厚膜工藝（如真空蒸發(fā)、濺射等）或薄膜工藝（如絲網(wǎng)印刷、燒結(jié)等等）將電阻、電容等無源器件連接、制作于同一片絕緣襯底上，再焊接晶體管芯片，使它具備特定功能的電路，被稱為厚膜或薄膜集成電路。

若在厚膜集成電路的基礎(chǔ)上，再裝載焊接單片機集成電路，則構(gòu)成混合集成電路。

科普集成電路是啥

集成電路源于半導(dǎo)體二極管與三極管。當(dāng)人們發(fā)現(xiàn)一個晶體二極或三極管功能與同樣的電真空管相近時，體積卻只有電子管的幾十分之一，甚至更小，耗電也相應(yīng)下降了，所以配套的周邊元件也相應(yīng)微型化了。這對于要求微型化，輕型化的高端電子產(chǎn)品，軍用品極為重要。所以有人就將這些微型元件集中起來焊接成一個功能電路，這就是最原始的集成電路。比如一臺收音機，如用傳統(tǒng)工藝與元件制作，很難小于一個肥皂盒。但用這種初始集成方法，很容易減少到火柴盒大小，重量也隨之減輕。但生產(chǎn)這種電路，方法原始，效率低下，成品率一致性都無法保證。于是工程師們發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)半導(dǎo)體管的光刻，外延，滲透，燒結(jié)等的一些平面工藝很容易制成應(yīng)用量很大的電阻與導(dǎo)線。于是在一平方厘米大小的一塊半導(dǎo)體晶片上制出了幾十個二三極管，幾百個電阻和連接它們的相應(yīng)導(dǎo)線，構(gòu)成了一個相應(yīng)功能電路！但用這種方法很難制成較大的電感與電容，于是用大量的二三極管構(gòu)成有源模擬電感與電容電路。

隨著工藝的不斷提高與改進，在相應(yīng)晶片上能集成更多的元件而制成復(fù)雜電路。所以發(fā)展的過程就經(jīng)歷了小規(guī)模集成，大規(guī)模，超大規(guī)模集成電路的發(fā)展過程。特別是數(shù)字集成電路更是發(fā)展驚人。比如我們常見的計算，如用傳統(tǒng)電子管制作，可能體積不會小于一幢大樓。用晶體管也會有幾十公斤重，更無法做成手機一類的袖珍型智能產(chǎn)品，只能是用集成電路來制作了。我國的超級計算機一直雄居世界一流，其超大規(guī)模集成電路是其核心與基礎(chǔ)！