集成電路(integrated circuit)是一種微型電子器件或部件。采用一定的工藝,把一個電路中所需的晶體管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起,制作在一小塊或幾小塊半導體晶片或介質基片上,然后封裝在一個管殼內(nèi),成為具有所需電路功能的微型結構;其中所有元件在結構上已組成一個整體,使電子元件向著微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面邁進了一大步。它在電路中用字母“IC”表示。集成電路發(fā)明者為杰克·基爾比(基于鍺(Ge)的集成電路)和羅伯特·諾伊斯(基于硅(Si)的集成電路)。當今半導體工業(yè)大多數(shù)應用的是基于硅的集成電路。集成電路技術的不斷創(chuàng)新和演進,將為人類社會帶來更多科技進步和創(chuàng)新突破。SFR9214TF
集成電路是主流,就是把實現(xiàn)某種功能的電路所需的各種元件都放在一塊硅片上,所形成的整體被稱作集成電路。對于“集成”,想象一下我們住過的房子可能比較容易理解:很多人小時候都住過農(nóng)村的房子,那時房屋的主體也許就是三兩間平房,發(fā)揮著臥室的功能,門口的小院子擺上一副桌椅,就充當客廳,旁邊還有個炊煙裊裊的小矮屋,那是廚房,而具有獨特功能的廁所,需要有一定的隔離,有可能在房屋的背后,要走上十幾米……后來,到了城市里,或者鄉(xiāng)村城鎮(zhèn)化,大家都住進了樓房或者套房,一套房里面,有客廳、臥室、廚房、衛(wèi)生間、陽臺,也許只有幾十平方米,卻具有了原來占地幾百平方米的農(nóng)村房屋的各種功能,這就是集成。FDMC8878集成電路技術不斷創(chuàng)新和演進,推動了電子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和社會進步。
晶體管發(fā)明并大量生產(chǎn)之后,各式固態(tài)半導體組件如二極管、晶體管等大量使用,取代了真空管在電路中的功能與角色。到了20世紀中后期半導體制造技術進步,使得集成電路成為可能。相對于手工組裝電路使用個別的分立電子組件,集成電路可以把很大數(shù)量的微晶體管集成到一個小芯片,是一個巨大的進步。集成電路的規(guī)模生產(chǎn)能力,可靠性,電路設計的模塊化方法確保了快速采用標準化IC代替了設計使用離散晶體管。IC對于離散晶體管有兩個主要優(yōu)勢:成本和性能。成本低是由于芯片把所有的組件通過照相平版技術,作為一個單位印刷,而不是在一個時間只制作一個晶體管。性能高是由于組件快速開關,消耗更低能量,因為組件很小且彼此靠近。2006年,芯片面積從幾平方毫米到350mm2,每mm2可以達到一百萬個晶體管。
集成電路的高集成度和低功耗特性使得它在各個領域都有普遍的應用前景。在通信領域,集成電路可以用于制造高速數(shù)據(jù)傳輸設備,從而提高通信速度和質量。在計算機領域,集成電路可以用于制造高性能的處理器和存儲器,從而提高計算機的運行速度和效率。在智能家居領域,集成電路可以用于制造各種智能家居設備,從而提高家居生活的便利性和舒適度??傊?,集成電路以其高集成度和低功耗特性,成為現(xiàn)代半導體工業(yè)主流技術。它的高集成度可以很大程度上減小電路的體積,提高電路的可靠性和穩(wěn)定性,降低電路的功耗,提高電路的效率。它的低功耗特性可以使得電子設備更加節(jié)能環(huán)保,同時也可以延長電子設備的使用壽命,降低電子設備的散熱負擔,提高電子設備的穩(wěn)定性和可靠性。因此,集成電路在各個領域都有普遍的應用前景,將會在未來的發(fā)展中發(fā)揮越來越重要的作用。集成電路的制造過程包括復雜的工藝步驟,如氧化、光刻、擴散和焊接封裝等,以保證產(chǎn)品的質量和性能。
功能結構:集成電路,又稱為IC,按其功能、結構的不同,可以分為模擬集成電路、數(shù)字集成電路和數(shù)/?;旌霞呻娐啡箢?。模擬集成電路又稱線性電路,用來產(chǎn)生、放大和處理各種模擬信號(指幅度隨時間變化的信號。例如半導體收音機的音頻信號、錄放機的磁帶信號等),其輸入信號和輸出信號成比例關系。而數(shù)字集成電路用來產(chǎn)生、放大和處理各種數(shù)字信號(指在時間上和幅度上離散取值的信號。例如5G手機、數(shù)碼相機、電腦CPU、數(shù)字電視的邏輯控制和重放的音頻信號和視頻信號)。集成電路制造工藝的不斷進步,使得電子設備越來越小巧、輕便。MM74HC123AMTCX
集成電路的制造需要依靠先進設備和實驗室條件,以確保產(chǎn)品的品質和性能。SFR9214TF
現(xiàn)階段我國集成電路產(chǎn)業(yè)受壓制、中低端產(chǎn)能緊缺情況愈演愈烈,仍存在一些亟需解決的問題。一是國內(nèi)芯片企業(yè)能力不強與市場不足并存。二是美西方對我國集成電路產(chǎn)業(yè)先進工藝的裝備完整封堵,形成新的產(chǎn)業(yè)壁壘。三是目前我國集成電路產(chǎn)業(yè)人才處于缺乏狀態(tài),同時工藝研發(fā)人員的培養(yǎng)缺乏“產(chǎn)線”的支撐。為此,建議:一是發(fā)揮新型舉國體制優(yōu)勢,持續(xù)支持集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展。延續(xù)和拓展國家科技重大專項,集中力量重點攻克主要難點。支持首臺套應用,逐步實現(xiàn)國產(chǎn)替代。拓展新的應用領域。加大產(chǎn)業(yè)基金規(guī)模和延長投入周期。二是堅持產(chǎn)業(yè)長遠布局,深化人才培養(yǎng)革新。既要“補短板”也要“加長板”。持續(xù)加大科研人員培養(yǎng)力度和對從事基礎研究人員的投入保障力度,夯實人才基礎。三是堅持高水平對外開放,拓展和營造新興市場。積極探索未來和集成電路有關的新興市場,支持我國集成電路企業(yè)走出去。SFR9214TF