Hvad er anvendelserne af integrerede kredsløb?
Anvendelsen af integrerede kredsløb fra 2011 er meget udbredt på grund af de unikke fordele, de tilbyder i forhold til traditionelle elektroniske kredsløb. De findes i enhver elektronisk enhed, der har en slags mikroprocessorstyring, fra mobiltelefoner og bærbare musikafspillere til spilsystemer, personlige computere og andre digitale enheder. Dette skyldes, at et integreret kredsløb (IC) eller CHIP af moderne 21 st århundrede standarder er en ekstremt sofistikeret enhed, der pakker op til millioner af elektroniske komponenter som transistorer, modstande og kondensatorer til et område med et par kvadratcentimeter på en skive af silicium. De tidlige anvendelser af integrerede kredsløb var imidlertid temmelig begrænset, da de første modeller blev bygget i 1958 og 1959, da de var primitive enheder på det tidspunkt, der var vanskelige at masseprodukter.
Jack Kilby, en forsker ved Texas Instruments i USA, krediteres for at være en af de første mennesker, der ser de potentielle fordeleog anvendelser af integrerede kredsløb. Han blev tildelt Nobelprisen i fysik i 2000 for sit bidrag til udviklingen af det elektroniske kredsløb. Selvom konceptet til IC-chippen kan spores til tidligere forskning så langt tilbage som 1949 af tyske ingeniører, var Kilby og en anden USA-baseret forsker ved navn Robert Noyce de første til at arkivere patenter til ideen.
Det enorme spring, som IC -chippen gav til elektronisk kredsløbsdesign, er baseret på en begrænsning, som elektronikproducenter stod overfor i slutningen af 1950'erne. Transistoren havde udskiftet vakuumrør, men grundlæggende elektriske komponenter til kredsløb som transistorer, kondensatorer og modstande kunne kun gøres så små, da det at holde dem med en pincet og lodde dem på et kredsløbskort blev stadig vanskeligere, da de blev mindre og mindre. Idéen om at ætse funktionaliteten af disse komponenter til en skive af SilIkon eliminerede behovet for individuel lodning af håndholdte komponenter, og anvendelserne af integrerede kredsløb begyndte at skyrocket, når fremstillingsmetoder var perfektioneret i midten af slutningen af 1960'erne.
Mens de allerførste integrerede kredsløb blev omtalt som småskala integration (SSI) kredsløb og kun indeholdt et par dusin komponenter, var de vigtige for Aerospace-projekter på det tidspunkt, såsom kontroller til det amerikanske nukleare minuteman-missilsystem og digitale computere, der blev brugt af det amerikanske Apollo Moon Mission Program. Disse anvendelser såvel som behov fra den amerikanske flåde tegnede sig for størstedelen af den tidlige efterspørgsel efter integrerede kredsløb fra 1962. I 1968 var anvendelser af integrerede kredsløb begyndt at sprede sig til forbrugerelektronik med deres evne til at behandle frekvensmoduleret (FM) lyd i tv -apparater.
Da antallet af komponenter, der kunne placeres på en chip, blev skaleret op, blev anvendelsen af integrerede kredsløb meget mere udbredt. Medium-skala Integration (MSI) Chip Models ContaiNed hundreder af komponenter ved udgangen af 1960'erne og storstilet integration (LSI) kunne sætte flere tusinder af komponenter på en chip fem år senere. Derfra steg væksten af, hvor mange komponenter der kunne pakkes i et område på et par kvadratcentimeter, eksponentielt. Meget stor skala Integration (VLSI), der giver mulighed for hundreder af tusinder af tilsluttede komponenter i de tidlige 1980'ere, og tredimensionelt integreret kredsløb (3D-IC) design fra 2011 giver mulighed for millioner eller milliarder af komponenter, der skal pakkes i et netværk, der er interconneed både vandret og vertikalt på flere lag af Semiconductor Wafer.
Fra 2011 har de multiple kontrol- og matematiske behandlingsfunktioner, som et integreret kredsløb kan udføre, gjort dem til allestedsnærværende enheder i de fleste forbrugerelektronik fra radioer og fjernsyn til regnemaskiner og digitale ure. Anvendelsen af integrerede kredsløb er udbredt i hele industrielle planter og i robotik såvel som til kontroLS i bil- og flysystemer. Når de bliver mere sofistikerede og billige at fremstille, findes de også i engangsartikler som lykønskningskort, der spiller musik. Radiofrekvente identifikation (RFID) tags på engangsemballage til forbrugerprodukt, som detailforretninger bruger til at spore lagerbeholdning, er også et almindeligt sted for IC-chips, hvor RFID-tags tilføjes til andre produkter som pas og kreditkort også.