Dom > Razstava > Vsebine
Integrirani vezni IC razvoj
May 11, 2017

Z osnovnim IC, ki zdaj obstaja, je bila naslednja stopnja zgodbe v razvoju integriranega vezja.

Razviti se je morala, ker je bila na voljo na visoki stroškovni laboratorijski eksperiment, ki je bila na voljo za nekaj nišnih aplikacij v eno, kjer je bila na voljo po ceni in pri vseh elektronskih prizoriščih.

Razvoj integriranega vezja v sedanjem stanju razširjene uporabe je trajal mnogo let in veliko razvoja.

Vendar so stroški postopoma padali, uporaba pa se je postopoma povečevala, saj so bili razviti več izdelkov, da bi izkoristili tehnologijo IC.

Zgodnji razvoj

Zgodnji napredek pri razvoju IC ni bil enostaven. Visoki stroški so pokazali težave, s katerimi se srečujejo. Donos je bil velik problem. Na voljo je bilo le omejeno število natančnosti s procesi, ki so bili takrat na voljo, kar je pomenilo, da je le majhen del čipov pravilno deloval. Bolj zapleten je čip, manjša je možnost, da deluje. Tudi tokokrogi z nekaj desetimi komponentami so prinesli donos približno 10%.

Večina razvoja IC v šestdesetih letih je bila namenjena povečanju donosa. Ugotovljeno je bilo, da je ključ do uspeha na tem področju v tem, da lahko gospodarsko proizvajajo IC. To bi bilo mogoče doseči le, če bi se lahko odstotek delovnega kroga v rezervoarju znatno povečal.

Večina razvoja in napredka je bila dosežena v ZDA zaradi količine denarja, ki je bil na voljo za vesoljske raziskave.

Kljub tem drugim državam je prišlo do velikega napredka. Evropa je bila dobro na tem področju. V Veliki Britaniji je Plessey opravil veliko pripravljalnih del za Royal Radar Establishment. Druga podjetja, vključno s Ferranti, standardnimi telefoni in kabli (STC) in Mullardom (zdaj del Philipsa, ki se je nato spremenila v NXP), so se pridružili IC klubu. Druge države v Evropi so imele podobne zanimanje za te nove naprave.

Japonska, ki je hitro postala zelo pomembna sila v svetovnem gospodarstvu, je videla pomen polprevodniške tehnologije. Na večini področij raziskav iz prvih tranzistorjev proizvodnje na IC tehnologijo so bili le za dve leti za ZDA. Eno od prvih japonskih podjetij, ki proizvajajo IC, je bila družba Nippon Electric, NEC, ki je svoje izdelke prvič tržila leta 1965.

Z uresničitvijo obsežnih raziskav, ki bi bile potrebne za pridobitev svetovnega vodstva, je pet največjih japonskih proizvajalcev IC sodelovalo na skupnem raziskovalnem projektu z vlado leta 1975. Ta shema je plačala ogromne dividende, s katerimi so nekatere od teh podjetij postavile na vrhu tabele za prodajo IC.

Razvile so se nove IC tehnologije

Vsa zgodnja dela na tehnologiji IC so bila izvedena z uporabo bipolarne tehnologije. Zelo hitro je bilo ugotovljeno, da je odvajanje toplote največji dejavnik, ki omejuje razvoj velikosti in kompleksnosti IC. S številom komponent na IC, ki so pakirani v zelo majhno področje, so bile težave s toploto veliko večja, kot če bi bilo vezje zgrajeno z uporabo diskretnih komponent.

Na začetku je bilo delo osredotočeno na iskanje učinkovitejših načinov odstranjevanja toplote, vendar je to le omejeno. Kmalu je postalo očitno, da je potreben bolj revolucionaren pristop, če bi raven integracije rasti.

Odgovor na pot naprej za razvoj integriranih vezij je prišel v obliki nove tranzistorske tehnologije. Prvič, izdelan leta 1963, je bil tranzistor na polju z veliko prednostmi, saj so vrata porabljena skoraj brez toka. Tudi kanal je imel razmeroma nizko "upornost" in visoko "off" odpornost. Zaradi tega je bil idealen za digitalne aplikacije, kjer bi se trenutna poraba lahko zmanjšala za več vrst velikosti.

Texas Instruments so spet vodili na poti in so bili prva podjetja, ki so leta 1966 zažgala napravo MOS na trg. Njihova prva naprava je bil binarni v decimalni pretvornik, a kmalu zatem so sledili mnogi drugi.

Nadaljnje stopnje integracije

Ker je tehnologija MOS v veliki meri osvojila problem odvajanja toplote, je bila odprta za razvoj veliko višjih stopenj integracije.

Napredek na tem področju razvoja integriranih vezij je bil zelo hiter. Le leto po tem, ko je Texas začel svojo prvo napravo, je Fairchild prevzel vodstvo z izdelavo naprave z več kot tisoč tranzistorji. Čip je bil 256-bitni RAM in bil je prvi velik poskus osvajanja prevladujočega pomnilnika magnetnega jedra, ki je bil v tem trenutku uporabljen v računalnikih.

Medtem ko je bil v polprevodniški tehnologiji mejnik, naprava ni bila komercialni uspeh. Čip je bil približno dvakrat dražji od tradicionalnega pomnilnika in ni prodal. Vendar je pokazala, kako naj bi napredovala polprevodniška tehnologija. Šele ko so zagnali 1 kbitni RAM, so polprevodniške naprave začele pokazati prednost.

V sedemdesetih letih je MOS tehnologija postala prevladujoča oblika za IC. Čeprav so bili linearni IC postajali priljubljeni in predstavljeni so bili čipi, kot so znani operacijski ojačevalnik 741, je bila MOS tehnologija, ki je prevladovala na trgu. Stopnje integracije so se še naprej povečevale in v zamislih oblikovalcev IC se je začelo razvijati nove ideje