統合回路の使用は何ですか？

2011年現在の統合回路の使用は、従来の電子回路の利点よりも独自の利点があるため、非常に広まっています。これらは、携帯電話やポータブル音楽プレーヤーからゲームシステム、パーソナルコンピューター、その他のデジタルデバイスまで、ある種のマイクロプロセッサ制御を備えたすべての電子デバイスにあります。これは、現代的な21 ^st 世紀の標準による統合回路（IC）またはチップが非常に洗練されたデバイスであり、トランジスタ、抵抗器、コンデンサなどの最大数百万の電子コンポーネントをシリコンのウェーハの数平方センチメートルの面積に詰め込んだためです。しかし、統合回路の初期の使用は、1958年と1959年に最初のモデルが建設されたときに、大量生産が困難だった原始的なデバイスだったため、かなり制限されていました。

米国のテキサスインスツルメンツの研究者であるジャックキルビーは、潜在的なメリットを見る最初の人の一人であると信じられています統合回路の使用。彼は、電子回路の開発への貢献に対して2000年にノーベル物理学賞を受賞しました。 ICチップの概念は、ドイツのエンジニアによって1949年まで以前の研究にまでさかのぼることができますが、キルビーとロバートノイスという名前の別の米国を拠点とする研究者は、このアイデアの特許を最初に提出しました。

ICチップが電子回路設計に与えた巨大な飛躍は、1950年代後半に電子機器メーカーが直面していたという制限に基づいています。トランジスタには真空チューブが置き換えられましたが、トランジスタ、コンデンサ、抵抗器などの回路の基本的な電気成分は、ピンセットでそれらを保持し、回路基板にはんだ付けするため、ますます困難になったため、非常に小さくすることができました。これらのコンポーネントの機能をSILのウェーハにエッチングするというアイデアアイコンは、ハンドヘルドコンポーネントの個別のはんだ付けの必要性を排除し、1960年代半ばから後半に製造方法が完成すると、統合回路の使用が急増し始めました。

最初の統合回路は小規模統合（SSI）回路と呼ばれ、数十個のコンポーネントしか含まれていませんでしたが、米国の核ミニットマンミサイルシステムや米国のアポロムーンミッションプログラムで使用されるデジタルコンピューターのコントロールなど、当時の航空宇宙プロジェクトに不可欠でした。これらの用途は、米国海軍によるニーズと同様に、1962年現在の統合回路の早期需要の大部分を占めています。1968年までに、統合された回路の使用は、テレビで周波数変調（FM）サウンドを処理する能力を備えて、コンシューマーエレクトロニクスに広がり始めました。

チップに配置できるコンポーネントの数が拡大されたため、積分回路の使用ははるかに広くなりました。中規模の統合（MSI）チップモデルcontai1960年代の終わりまでに数百のコンポーネントがあり、大規模な統合（LSI）は、5年後に1つのチップに数千のコンポーネントを1つのチップに置くことができました。そこから、数平方センチメートルの面積に詰められる成分の数の成長は、指数関数的に増加しました。 1980年代初頭に数十万の接続されたコンポーネントを可能にする非常に大規模な統合（VLSI）、2011年の時点で3次元積分回路（3D-IC）設計により、数百万または数十億のコンポーネントを、水平および垂直の両方の層の両方の層の両方の層の両方の層の両方で相互接続されたネットワークに詰め込むことができます。

2011年の時点で、統合された回路が実行できる複数の制御および数学的処理機能により、ラジオやテレビから計算機やデジタル時計まで、ほとんどのコンシューマーエレクトロニクスでユビキタスなデバイスが作成されました。統合された回路の使用は、工業用プラント全体およびロボット工学、およびコントロのために広まっています自動車および航空機システムのLS。製造がより洗練され、安価になるにつれて、音楽を再生するグリーティングカードなどの使い捨てアイテムにも含まれています。小売店が在庫を追跡するために使用する使い捨て消費者製品パッケージの無線周波数識別（RFID）タグもICチップの共通の場所であり、RFIDタグはパスポートやクレジットカードなどの他の製品に追加されます。