集成電路是電子產品的小型化輔助工具

我們在日常生活中使用的每個電子設備均設計有電氣和電子項目電路??梢允褂酶鞣N技術來設計這些電氣和電子電路,例如真空管技術,晶體管技術,集成電路或IC技術,微處理器技術和微控制器技術。集成電路是一種微型電子電路,由結合到基板或電路板上的各個半導體器件以及無源組件構成。集成電路由通過將痕量元素擴散到單片半導體襯底中而制造的器件制成。因此,集成電路是電子產品的小型化輔助工具。

IC的必要部分

集成電路對日常生活的影響是巨大的。IC已成為幾乎所有電子設備的主要組件。與之前的真空管和晶體管相比,IC具有低成本,高可靠性,低功率要求和高處理速度的特點。

由于具有高可靠性和緊湊的尺寸,現代IC在軍事應用,的通信系統和工業應用中得到了應用。如今,具有指甲大小的IC包含超過一百萬個晶體管和嵌入其中的其他分立組件。因此,集成電路也可以稱為微芯片,基本上是由半導體材料(如硅)制成的小芯片上一些離散電路的集合。

如今的集成電路微型計算機被用作設備的控制器,例如機床,車輛操作系統以及以前使用液壓,氣動或機械控制的其他應用。還可以對它們進行重新編程,而無需重新設計控制電路。集成電路微型計算機非常便宜,甚至可以在兒童電子玩具中找到。

由于兩個因素,分立電路的使用已被IC取代。一是空間消耗。分立電路由晶體管,各式的貼片電阻,精密電阻,二極管,電容器和許多其他分立器件組成。根據電路的需要,將它們各自焊接到印刷電路板(PCB)上。終PCB會占據很大的空間。另一個缺點是,由于使用了許多組件,焊接后的組件可靠性將降低。這兩個因素都促使工程師們發明具有更高可靠性和占用更少空間的微電路。

與使用分立元件構建的電路尺寸相比,IC技術精確地減小了電路尺寸。因此,采用IC技術的電路成本要低于分立技術或晶體管技術。IC是移動電信,多媒體,互聯網和眾多其他應用程序快速發展的核心。IC設計具有重要的工業重要性,而對于模擬電路設計而言,更是如此。在這一領域,歐洲電子業處于地位。

IC還設計用于服務于航空,汽車,電信,計算機等重要行業。一個或多個IC以及其他組件和連接器被安裝在印刷電路板(PCB)上,并與薄銅條連接以適應一種應用。PCB的非常普遍的用途是用作計算機的母板。設計,制造和測試IC的整個過程非常復雜。IC設計人員設計和驗證IC,而IC制造商(通常稱為代工廠)制造和測試IC。本文介紹了IC設計,制造和測試的端到端過程。

市場前景和新產品

預計到2022年,市場將增長到1704.6億美元,在2016年至2022年之間的復合年增長率為38.30%。2020年開始時,經濟狀況表明IC市場的銷售額將以個位數百分比增長。但是,隨著Covid-19病毒的迅速爆發,突然發生了變化,該病毒從2020年3月開始幾乎關閉了所有國家,并癱瘓了市場。

Covid-19對經濟和IC市場的影響主要來自中國內部的市場和生產中斷。但是,Covid-19的影響已真正轉變為性問題,美國和歐洲現在已成為這種高度傳染性和致命性病毒的熱點。市場即將出現的主要技術和產品包括異構3D集成,混合存儲立方體,計算和數據中心,以及將2D塊組裝成3D芯片。由于幾乎所有微型電子領域都需要IC,因此制造商必須有效地工作以滿足質量要求,這一點很重要.

未來在于新技術

集成電路的成功與擴散很大程度上取決于IC制造商能否繼續提供更多的性能和功能。該行業在集成電路技術的生產率和性能方面獲得了指數級的提高。

技術的變化是迅速的,但是是不斷發展的。芯片上的體系結構或電路布局已作了許多更改,但集成電路仍然是基于硅的設計。電子設備發展的下一個重大飛躍可能涉及全新的電路技術。一直以來都知道有比優秀的微處理器更好的設備。

例如,人的大腦處理信息的效率比任何計算機都要高得多,一些未來學家推測下一代處理器電路將是生物的,而不是礦物的。在這一點上,這些事情都是虛構的。沒有立即的跡象表明集成電路處于滅絕的危險中,從而繼續小型化進程。

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