집적 회로의 용도는 무엇입니까?

2011 년 현재 집적 회로의 사용은 기존 전자 회로보다 고유 한 장점으로 인해 매우 널리 퍼져 있습니다. 휴대 전화 및 휴대용 음악 플레이어에서 게임 시스템, 개인용 컴퓨터 및 기타 디지털 장치에 이르기까지 일부 유형의 마이크로 프로세서 제어 기능이있는 모든 전자 장치에서 찾을 수 있습니다. 현대 21 세기 표준에 따른 집적 회로 (IC) 또는 칩은 트랜지스터, 저항 및 커패시터와 같은 수백만 개의 전자 부품을 실리콘 웨이퍼의 수 제곱 센티미터 영역에 포장하는 매우 정교한 장치이기 때문입니다. . 그러나 최초의 모델이 1958 년과 1959 년에 지어 졌을 때 집적 회로의 초기 사용은 상당히 제한적이었다. 당시 대량 생산이 어려운 초기 장치였다.

미국 텍사스 인스트루먼트 (Texas Instruments)의 연구원 인 잭 킬비 (Jack Kilby)는 집적 회로의 잠재적 이점과 사용을 본 최초의 사람들 중 한 명으로 인정 받고 있습니다. 2000 년 전자 회로 개발에 기여한 공로로 노벨 물리학상을 수상했습니다. IC 칩에 대한 개념은 독일 엔지니어들에 의해 1949 년 이전의 초기 연구에서 추적 될 수 있지만 Kilby와 Robert Noyce라는 미국의 다른 연구원은이 아이디어에 대한 특허를 최초로 출원했습니다.

IC 칩이 전자 회로 설계에 제공 한 엄청난 도약은 전자 제조업체가 1950 년대 후반에 직면했던 한계에 기초합니다. 트랜지스터는 진공관을 대체했지만 트랜지스터, 커패시터 및 저항과 같은 회로의 기본 전기 부품은 핀셋으로 잡고 회로 기판에 납땜하는 것이 점점 더 어려워 짐에 따라 매우 작게 만들 수있었습니다. . 이러한 구성 요소의 기능을 실리콘 웨이퍼로 에칭한다는 아이디어는 핸드 헬드 구성 요소를 개별적으로 납땜 할 필요성을 제거했으며 1960 년대 중반에서 후반에 제조 방법이 완성되면 집적 회로의 사용이 급증하기 시작했습니다.

최초의 집적 회로는 소규모 집적 (SSI) 회로라고하며 수십 개의 부품 만 포함하고 있었지만, 당시 미국의 핵 미사일 미사일 시스템 및 사용 된 디지털 컴퓨터에 대한 제어와 같은 당시 항공 우주 프로젝트에 매우 중요했습니다. 미국 아폴로 문 선교 프로그램에 의해. 이러한 용도와 미 해군의 요구는 1962 년부터 집적 회로에 대한 초기 수요의 대부분을 설명했습니다. 1968 년까지 집적 회로의 사용은 주파수 변조 (FM)를 처리하는 능력과 함께 가전 제품으로 확산되기 시작했습니다. ) 텔레비전 소리.

칩에 장착 할 수있는 부품의 수가 확대됨에 따라 집적 회로의 사용이 훨씬 더 광범위 해졌습니다. 1960 년대 말까지 MSI (Middle-scale Integration) 칩 모델에는 수백 개의 구성 요소가 포함되어 있었으며 LSI (Large-scale Integration)는 5 년 후 하나의 칩에 수천 개의 구성 요소를 배치 할 수있었습니다. 거기에서 몇 평방 센티미터의 영역에 얼마나 많은 구성 요소를 포장 할 수 있는지에 따라 성장률이 기하 급수적으로 증가했습니다. 1980 년대 초에 수십만 개의 연결된 구성 요소를 허용하는 VLSI (대규모 통합) 및 2011 년 현재 3D-IC (3 차원 집적 회로) 설계를 통해 수백만 또는 수십억 개의 구성 요소를 네트워크에 포장 할 수 있습니다 이는 다수의 반도체 웨이퍼 층 상에 수평 및 수직으로 상호 연결된다.

2011 년 현재, 집적 회로가 수행 할 수있는 다중 제어 및 수학 처리 기능은 라디오 및 텔레비전에서 계산기 및 디지털 시계에 이르기까지 대부분의 가전 제품에서 보편적 인 장치가되었습니다. 집적 회로의 사용은 산업 플랜트 및 로봇 공학뿐만 ​​아니라 자동차 및 항공기 시스템의 제어에도 널리 사용됩니다. 더 정교하고 제조 비용이 저렴 해지면서 음악을 재생하는 인사 장과 같은 일회용 품목에서도 발견됩니다. 소매점에서 재고를 추적하는 데 사용하는 일회용 소비재 포장의 RFID 태그는 IC 칩의 일반적인 위치이며 여권 및 신용 카드와 같은 다른 제품에도 RFID 태그가 추가됩니다.