集成电路是电子产品的小型化辅助工具

我们在日常生活中使用的每个电子设备均设计有电气和电子项目电路。可以使用各种技术来设计这些电气和电子电路,例如真空管技术,晶体管技术,集成电路或IC技术,微处理器技术和微控制器技术。集成电路是一种微型电子电路,由结合到基板或电路板上的各个半导体器件以及无源组件构成。集成电路由通过将痕量元素扩散到单片半导体衬底中而制造的器件制成。因此,集成电路是电子产品的小型化辅助工具

IC的必要部分

集成电路对日常生活的影响是巨大的。IC已成为几乎所有电子设备的主要组件。与之前的真空管和晶体管相比,IC具有低成本,高可靠性,低功率要求和高处理速度的特点。

由于具有高可靠性和紧凑的尺寸,现代IC在军事应用,的通信系统和工业应用中得到了应用。如今,具有指甲大小的IC包含超过一百万个晶体管和嵌入其中的其他分立组件。因此,集成电路也可以称为微芯片,基本上是由半导体材料(如硅)制成的小芯片上一些离散电路的集合。

如今的集成电路微型计算机被用作设备的控制器,例如机床,车辆操作系统以及以前使用液压,气动或机械控制的其他应用。还可以对它们进行重新编程,而无需重新设计控制电路。集成电路微型计算机非常便宜,甚至可以在儿童电子玩具中找到。

由于两个因素,分立电路的使用已被IC取代。一是空间消耗。分立电路由晶体管,各式的贴片电阻精密电阻,二极管,电容器和许多其他分立器件组成。根据电路的需要,将它们各自焊接到印刷电路板(PCB)上。终PCB会占据很大的空间。另一个缺点是,由于使用了许多组件,焊接后的组件可靠性将降低。这两个因素都促使工程师们发明具有更高可靠性和占用更少空间的微电路。

与使用分立元件构建的电路尺寸相比,IC技术精确地减小了电路尺寸。因此,采用IC技术的电路成本要低于分立技术或晶体管技术。IC是移动电信,多媒体,互联网和众多其他应用程序快速发展的核心。IC设计具有重要的工业重要性,而对于模拟电路设计而言,更是如此。在这一领域,欧洲电子业处于地位。

IC还设计用于服务于航空,汽车,电信,计算机等重要行业。一个或多个IC以及其他组件和连接器被安装在印刷电路板(PCB)上,并与薄铜条连接以适应一种应用。PCB的非常普遍的用途是用作计算机的母板。设计,制造和测试IC的整个过程非常复杂。IC设计人员设计和验证IC,而IC制造商(通常称为代工厂)制造和测试IC。本文介绍了IC设计,制造和测试的端到端过程。

市场前景和新产品

预计到2022年,市场将增长到1704.6亿美元,在2016年至2022年之间的复合年增长率为38.30%。2020年开始时,经济状况表明IC市场的销售额将以个位数百分比增长。但是,随着Covid-19病毒的迅速爆发,突然发生了变化,该病毒从2020年3月开始几乎关闭了所有国家,并瘫痪了市场。

Covid-19对经济和IC市场的影响主要来自中国内部的市场和生产中断。但是,Covid-19的影响已真正转变为性问题,美国和欧洲现在已成为这种高度传染性和致命性病毒的热点。市场即将出现的主要技术和产品包括异构3D集成,混合存储立方体,计算和数据中心,以及将2D块组装成3D芯片。由于几乎所有微型电子领域都需要IC,因此制造商必须有效地工作以满足质量要求,这一点很重要.

未来在于新技术

集成电路的成功与扩散很大程度上取决于IC制造商能否继续提供更多的性能和功能。该行业在集成电路技术的生产率和性能方面获得了指数级的提高。

技术的变化是迅速的,但是是不断发展的。芯片上的体系结构或电路布局已作了许多更改,但集成电路仍然是基于硅的设计。电子设备发展的下一个重大飞跃可能涉及全新的电路技术。一直以来都知道有比优秀的微处理器更好的设备。

例如,人的大脑处理信息的效率比任何计算机都要高得多,一些未来学家推测下一代处理器电路将是生物的,而不是矿物的。在这一点上,这些事情都是虚构的。没有立即的迹象表明集成电路处于灭绝的危险中,从而继续小型化进程。

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