Dom > Vijesti > Sadržaj
Integrirani razvoj kruga IC
Jul 11, 2017

S osnovnim IC-om koji je sada prisutan, sljedeća faza priče bila je u integriranom razvoju kruga.

Morao se razviti od visokokvalitetnog laboratorijskog eksperimenta koji je bio dostupan za nekoliko aplikacija niša gdje je bio dostupan po niskoj cijeni i za sve arene elektronike.

Razvoj integriranog kruga prema svom sadašnjem stanju široke uporabe trajao je mnogo godina i mnogo razvoja.

Ipak, troškovi su postupno pali, a uporaba je stalno povećana, budući da su više proizvoda razvijeni kako bi iskoristili IC tehnologiju.

 

Rani razvoj

Rani napredak u razvoju IC-a nije bilo lako. Visoke cijene dale su naznake poteškoća s kojima se susreću. Prinos je bio veliki problem. Dostupna je samo ograničena količina točnosti s postojećim procesima, što je značilo da je samo mali dio čipova ispravno radio. Što je složeniji čip, to je manja vjerojatnost da će to raditi. Čak i sklopovi s nekoliko desetaka komponenti dali su prinos od oko 10%.

Većina IC razvoj u 1960-ima bila je posvećena povećanju prinosa. Poznato je da je ključ uspjeha u ovom području ležanje u mogućnosti proizvoditi ICS ekonomski. To bi se moglo postići samo ako se postotak radnih krugova u napolitici može značajno povećati.

Većina razvoja i napredovanja napravljena su u SAD-u zbog količine novca koji je bio raspoloživ za istraživanje svemira.

Usprkos tome, ostale su zemlje postigle niz značajnih napretka. Europa je uskočila s tom polju. U Velikoj Britaniji Plessey je poduzela puno pripremnih radova za Royal Radar Establishment. Druge tvrtke, uključujući Ferranti, Standardne telefone i kablove (STC) i Mullard (sada dio tvrtke Philips, koje se pak promijenilo u NXP), sve su se pridružile IC klubu. Druge zemlje u Europi imale su sličan interes za ove nove uređaje.

Japan, koji je postao vrlo važna snaga u svjetskoj ekonomiji, vidio je značaj poluvodičke tehnologije. U većini istraživačkih područja od prvih proizvodnih tranzistora do samih IC tehnologija bile su tek dvije godine iza SAD-a. Jedna od prvih japanskih tvrtki za proizvodnju IC-a bila je tvrtka Nippon Electric, NEC, koja je 1965. donijela svoje prve proizvode na tržište.

Shvativši ogromne količine istraživanja potrebnih za dobivanje svjetskog lidera, pet od najvećih japanskih proizvođača IC-a surađivali su na zajedničkom istraživačkom pothvatu s Vladom 1975. godine. Ovaj je program isplatio ogromne dividende, stavljajući neke od tih tvrtki na vrh tablice za prodaju IC-a.

 

Razvijene su nove IC tehnologije

Svi raniji radovi na IC tehnologiji bili su poduzeti korištenjem bipolarne tehnologije. Ubrzo je utvrđeno da je disipacija topline najveći faktor koji ograničava razvoj veličine i složenosti IC-a. S brojem komponenti na IC koji se pakira u vrlo malom prostoru, problemi s topline bili su mnogi redovi veličine lošije nego ako je krug bio izgrađen korištenjem diskretnih komponenti.

U početku se rad koncentrirao na pronalaženje učinkovitijih načina uklanjanja topline, ali to je samo ograničeno uspjelo. Uskoro je postalo očito da je potreban više revolucionarni pristup ako bi se razina integracije povećavala.

Odgovor na put prema naprijed za razvoj integriranog kruga došao je u obliku nove tehnologije tranzistora. Prvo proizvedeno 1963. godine tranzistor na terenskom efektu imao je velike prednosti u tome što vrata nisu trošila gotovo nikakvu struju. Također, kanal ima relativno nisku otpornost na "on" i visoku "off" otpor. To ga čini idealnim za digitalne aplikacije gdje bi trenutna potrošnja mogla biti smanjena za mnoge redove veličine.

Texas Instruments ponovno su vodili put i bili su prva tvrtka koja je pokrenula MOS uređaj na tržište 1966. Njihov prvi uređaj bio je binarni do decimalni pretvarač, ali mnogi drugi slijedili su ubrzo nakon toga.

 

Daljnje razine integracije

Budući da je MOS tehnologija uglavnom osvojila problem disipacije topline, put bi bio otvoren za razvoj mnogo viših razina integracije.

Napredak na ovom području razvoja integriranog kruga bio je vrlo brz. Samo godinu dana nakon što je Teksas pokrenuo svoj prvi uređaj, Fairchild je preuzeo vodeći proizvođač uređaja s više od tisuću tranzistora. Čip je bio 256-bitni RAM i bio je to prvi veliki pokušaj osvajanja dominacije memorije magnetske jezgre koja se u ovom trenutku koristila u računalima.

Iako je bio prekretnica u tehnologiji poluvodiča, uređaj nije bio komercijalni uspjeh. Čip je bio dvaput skuplji od tradicionalne jezgre memorije i nije prodao. Ipak, to je pokazalo način na koji je poluvodička tehnologija napredovala. Tek kada su pokrenuta 1 kbit RAM-a, poluvodički uređaji počinju pokazivati prednost.

 

Kao 1970-ih napredovala MOS tehnologija postala dominantni format za ICS. Iako su linearni IC-ovi dobivali popularnost i uvedeni su čipovi poput poznatog operativnog pojačala 741, to je bila MOS tehnologija koja je dominirala tržištem. Nivo integracije i dalje se povećao, a nove ideje počele su se razvijati u umu IC dizajnera.