集成电路(integrated circuit)是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构;其中所有元件在结构上已组成一个整体,使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面迈进了一大步。它在电路中用字母“IC”表示。集成电路发明者为杰克·基尔比(基于锗(Ge)的集成电路)和罗伯特·诺伊斯(基于硅(Si)的集成电路)。当今半导体工业大多数应用的是基于硅的集成电路。集成电路技术的不断创新和演进,将为人类社会带来更多科技进步和创新突破。SFR9214TF
集成电路是主流,就是把实现某种功能的电路所需的各种元件都放在一块硅片上,所形成的整体被称作集成电路。对于“集成”,想象一下我们住过的房子可能比较容易理解:很多人小时候都住过农村的房子,那时房屋的主体也许就是三两间平房,发挥着卧室的功能,门口的小院子摆上一副桌椅,就充当客厅,旁边还有个炊烟袅袅的小矮屋,那是厨房,而具有独特功能的厕所,需要有一定的隔离,有可能在房屋的背后,要走上十几米……后来,到了城市里,或者乡村城镇化,大家都住进了楼房或者套房,一套房里面,有客厅、卧室、厨房、卫生间、阳台,也许只有几十平方米,却具有了原来占地几百平方米的农村房屋的各种功能,这就是集成。FDMC8878集成电路技术不断创新和演进,推动了电子产业的快速发展和社会进步。
晶体管发明并大量生产之后,各式固态半导体组件如二极管、晶体管等大量使用,取代了真空管在电路中的功能与角色。到了20世纪中后期半导体制造技术进步,使得集成电路成为可能。相对于手工组装电路使用个别的分立电子组件,集成电路可以把很大数量的微晶体管集成到一个小芯片,是一个巨大的进步。集成电路的规模生产能力,可靠性,电路设计的模块化方法确保了快速采用标准化IC代替了设计使用离散晶体管。IC对于离散晶体管有两个主要优势:成本和性能。成本低是由于芯片把所有的组件通过照相平版技术,作为一个单位印刷,而不是在一个时间只制作一个晶体管。性能高是由于组件快速开关,消耗更低能量,因为组件很小且彼此靠近。2006年,芯片面积从几平方毫米到350mm2,每mm2可以达到一百万个晶体管。
集成电路的高集成度和低功耗特性使得它在各个领域都有普遍的应用前景。在通信领域,集成电路可以用于制造高速数据传输设备,从而提高通信速度和质量。在计算机领域,集成电路可以用于制造高性能的处理器和存储器,从而提高计算机的运行速度和效率。在智能家居领域,集成电路可以用于制造各种智能家居设备,从而提高家居生活的便利性和舒适度。总之,集成电路以其高集成度和低功耗特性,成为现代半导体工业主流技术。它的高集成度可以很大程度上减小电路的体积,提高电路的可靠性和稳定性,降低电路的功耗,提高电路的效率。它的低功耗特性可以使得电子设备更加节能环保,同时也可以延长电子设备的使用寿命,降低电子设备的散热负担,提高电子设备的稳定性和可靠性。因此,集成电路在各个领域都有普遍的应用前景,将会在未来的发展中发挥越来越重要的作用。集成电路的制造过程包括复杂的工艺步骤,如氧化、光刻、扩散和焊接封装等,以保证产品的质量和性能。
功能结构:集成电路,又称为IC,按其功能、结构的不同,可以分为模拟集成电路、数字集成电路和数/模混合集成电路三大类。模拟集成电路又称线性电路,用来产生、放大和处理各种模拟信号(指幅度随时间变化的信号。例如半导体收音机的音频信号、录放机的磁带信号等),其输入信号和输出信号成比例关系。而数字集成电路用来产生、放大和处理各种数字信号(指在时间上和幅度上离散取值的信号。例如5G手机、数码相机、电脑CPU、数字电视的逻辑控制和重放的音频信号和视频信号)。集成电路制造工艺的不断进步,使得电子设备越来越小巧、轻便。MM74HC123AMTCX
集成电路的制造需要依靠先进设备和实验室条件,以确保产品的品质和性能。SFR9214TF
现阶段我国集成电路产业受压制、中低端产能紧缺情况愈演愈烈,仍存在一些亟需解决的问题。一是国内芯片企业能力不强与市场不足并存。二是美西方对我国集成电路产业先进工艺的装备完整封堵,形成新的产业壁垒。三是目前我国集成电路产业人才处于缺乏状态,同时工艺研发人员的培养缺乏“产线”的支撑。为此,建议:一是发挥新型举国体制优势,持续支持集成电路产业发展。延续和拓展国家科技重大专项,集中力量重点攻克主要难点。支持首台套应用,逐步实现国产替代。拓展新的应用领域。加大产业基金规模和延长投入周期。二是坚持产业长远布局,深化人才培养革新。既要“补短板”也要“加长板”。持续加大科研人员培养力度和对从事基础研究人员的投入保障力度,夯实人才基础。三是坚持高水平对外开放,拓展和营造新兴市场。积极探索未来和集成电路有关的新兴市场,支持我国集成电路企业走出去。SFR9214TF