LVDS-deserializer 2975Mbps 0,6V Automotive 48-pins WQFN EP T/R DS90UB928QSQX/NOPB

1. Geïntegreerde schakelingen die op het oppervlak van een halfgeleiderchip worden vervaardigd, worden ook wel dunnefilm-geïntegreerde schakelingen genoemd.Een ander type dikkefilm-geïntegreerde schakeling (hybride geïntegreerde schakeling) is een geminiaturiseerde schakeling die bestaat uit individuele halfgeleiderapparaten en passieve componenten geïntegreerd in een substraat of printplaat.
Van 1949 tot 1957 werden prototypes ontwikkeld door Werner Jacobi, Jeffrey Dummer, Sidney Darlington en Yasuo Tarui, maar de moderne geïntegreerde schakeling werd in 1958 uitgevonden door Jack Kilby.Hiervoor kreeg hij in 2000 de Nobelprijs voor de Natuurkunde, maar Robert Noyce, die tegelijkertijd ook de moderne praktische geïntegreerde schakeling ontwikkelde, overleed in 1990.
Na de uitvinding en massaproductie van de transistor werden in grote aantallen verschillende halfgeleidercomponenten in vaste toestand, zoals diodes en transistors, gebruikt, waarmee de functie en rol van de vacuümbuis in het circuit werd vervangen.Tegen het midden van de 20e eeuw maakte de vooruitgang in de productietechnologie van halfgeleiders geïntegreerde schakelingen mogelijk.In tegenstelling tot de handmatige assemblage van schakelingen met behulp van individuele discrete elektronische componenten, maakten geïntegreerde schakelingen de integratie van een groot aantal microtransistors in een kleine chip mogelijk, wat een enorme vooruitgang was.De schaalproductiviteit, betrouwbaarheid en modulaire benadering van het circuitontwerp van geïntegreerde schakelingen zorgden voor een snelle acceptatie van gestandaardiseerde geïntegreerde schakelingen in plaats van het ontwerpen met discrete transistors.
2. Geïntegreerde schakelingen hebben twee belangrijke voordelen ten opzichte van discrete transistors: kosten en prestaties.De lage kosten zijn te danken aan het feit dat de chips alle componenten als één geheel printen door middel van fotolithografie, in plaats van slechts één transistor tegelijk te maken.De hoge prestaties zijn te danken aan het feit dat de componenten snel schakelen en minder energie verbruiken omdat de componenten klein zijn en dicht bij elkaar staan.In 2006 waren er chipoppervlakken variërend van enkele vierkante millimeters tot 350 mm² en tot een miljoen transistors per mm².
Het prototype van een geïntegreerde schakeling werd in 1958 voltooid door Jack Kilby en bestond uit een bipolaire transistor, drie weerstanden en een condensator.
Afhankelijk van het aantal micro-elektronische apparaten dat op een chip is geïntegreerd, kunnen geïntegreerde schakelingen in de volgende categorieën worden onderverdeeld.
Kleinschalige geïntegreerde circuits (SSI) hebben minder dan 10 logische poorten of 100 transistors.
Medium Scale Integration (MSI) heeft 11 tot 100 logische poorten of 101 tot 1k transistors.
Large Scale Integration (LSI) 101 tot 1k logische poorten of 1.001 tot 10k transistors.
Zeer grootschalige integratie (VLSI) 1.001~10k logische poorten of 10.001~100k transistors.
Ultra Large Scale Integration (ULSI) 10.001~1M logische poorten of 100.001~10M transistors.
GLSI (Giga Scale Integration) 1.000.001 of meer logische poorten of 10.000.001 of meer transistors.
3.Ontwikkeling van geïntegreerde schakelingen
De meest geavanceerde geïntegreerde schakelingen vormen de kern van microprocessors of multi-coreprocessors die alles kunnen besturen, van computers tot mobiele telefoons tot digitale magnetrons.Hoewel de kosten voor het ontwerpen en ontwikkelen van een complex geïntegreerd circuit zeer hoog zijn, worden de kosten per geïntegreerd circuit geminimaliseerd wanneer ze worden uitgesmeerd over producten die vaak in de miljoenen lopen.De prestaties van IC's zijn hoog omdat het kleine formaat resulteert in korte paden, waardoor logische circuits met een laag vermogen kunnen worden toegepast bij hoge schakelsnelheden.
Door de jaren heen ben ik steeds meer in de richting van kleinere vormfactoren gegaan, waardoor er meer circuits per chip konden worden verpakt.Dit vergroot de capaciteit per oppervlakte-eenheid, waardoor lagere kosten en meer functionaliteit mogelijk zijn, zie de wet van Moore, waarbij het aantal transistors in een IC elke 1,5 jaar verdubbelt.Samenvattend verbeteren bijna alle statistieken naarmate de vormfactoren kleiner worden, de eenheidskosten en het stroomverbruik van de switches dalen en de snelheden toenemen.Er zijn echter ook problemen met IC's die apparaten op nanoschaal integreren, voornamelijk lekstromen.Als gevolg hiervan is de toename in snelheid en energieverbruik zeer merkbaar voor de eindgebruiker, en worden fabrikanten geconfronteerd met de acute uitdaging om een ​​betere geometrie te gebruiken.Dit proces en de verwachte vooruitgang in de komende jaren zijn goed beschreven in de internationale technologieroadmap voor halfgeleiders.
Slechts een halve eeuw na hun ontwikkeling werden geïntegreerde schakelingen alomtegenwoordig en werden computers, mobiele telefoons en andere digitale apparaten een integraal onderdeel van het sociale weefsel.Dit komt omdat moderne computer-, communicatie-, productie- en transportsystemen, inclusief het internet, allemaal afhankelijk zijn van het bestaan ​​van geïntegreerde schakelingen.Veel wetenschappers beschouwen de digitale revolutie die door de IC teweeg wordt gebracht zelfs als de belangrijkste gebeurtenis in de menselijke geschiedenis, en dat de rijping van de IC zal leiden tot een grote sprong voorwaarts in de technologie, zowel in termen van ontwerptechnieken als doorbraken in halfgeleiderprocessen. , die beide nauw met elkaar verbonden zijn.