Integrierter Schaltkreis IC-Entwicklung
May 11, 2017

Mit der grundlegenden IC jetzt in Existenz war die nächste Stufe der Geschichte in der Entwicklung der integrierten Schaltung.

Es hatte aus wird eine hohe Kosten-Labor-Experiment für wenige Nischenanwendungen zu einem wo es war verfügbar, kostengünstig und für den Elektronik-Arenen zu entwickeln.

Die Entwicklung der integrierten Schaltung in seinen aktuellen Zustand der weit verbreiteten Einsatz dauerte viele Jahre und viel Entwicklung.

Jedoch Kosten allmählich gesunken, und Nutzung stetig zugenommen, da weitere Produkte entwickelt wurden, um IC-Technologie nutzen.

 

Frühe Entwicklung

Die baldige Fortschritte bei der Entwicklung des IC war nicht einfach. Die hohe Kosten gab einen Hinweis auf die Schwierigkeiten, die wurden festgestellt wird. Ausbeute war ein großes Problem. Nur eine begrenzte Genauigkeit war mit den Prozessen zur Zeit zur Verfügung, und dies bedeutete, dass nur ein kleiner Teil der Chips einwandfrei funktioniert hat. Je komplizierter den Chip, desto geringer ist die Chance, es funktioniert. Auch Schaltungen mit ein paar Dutzend Komponenten gab Ausbeuten von nur 10 %.

Die meisten der IC-Entwicklung in den 1960er Jahren widmete sich in Richtung Erhöhung der Ausbeute. Man erkannte, dass der Schlüssel zum Erfolg in diesem Bereich lag darin, dass ICs wirtschaftlich zu produzieren. Dies konnte nur erreicht werden, wenn der Anteil der arbeitenden Schaltungen in einem Wafer deutlich erhöht werden konnte.

Die Entwicklung und Fortschritte wurden in den USA wegen der Menge an Geld für Weltraumforschung war.

Trotz dieser anderen Ländern eine Reihe von bedeutende Fortschritte gemacht. Europa war gut mit dem Gebiet. Im Vereinigten Königreich eine Menge Vorarbeit hatte der von Plessey für die Royal Radar Establishment durchgeführt. Andere Unternehmen wie Ferranti, Standard Telefone und Kabel (S.T.C.) und Mullard (jetzt Teil von Philips, die wiederum zu NXP geändert hat) alle dem IC-Club beigetreten. Andere Länder in Europa sah ähnliches Interesse an dieser neuen Geräte.

Japan, die schnell zu einer sehr großen Kraft in der Weltwirtschaft sah die Bedeutung der Halbleiter-Technologie. In den meisten Bereichen der Forschung aus der ersten Produktion Transistoren, IC-Technologie selbst waren sie nur etwa zwei Jahre hinter den USA. Eines der ersten japanischen Unternehmen ICs zu produzieren war die Nippon Electric Company, NEC, die seine ersten Produkte im Jahr 1965 auf den Markt gebracht.

Realisieren die Unmengen von Forschung, die nötig wäre, um eine weltweite Führungsposition zu erlangen, arbeiteten fünf der größten japanischen IC-Hersteller auf einem gemeinsamen Forschungsverbund mit der Regierung im Jahr 1975. Diese Regelung Dividenden enorme setzen einige dieser Firmen direkt an der Spitze der Tabellen für den IC-Vertrieb.

 

Neue IuK-Techniken entwickelt

Die frühe Arbeiten auf IC-Technologie hatte mit bipolar-Technologie durchgeführt. Sehr bald wurde es festgestellt, dass Wärmeableitung der wichtigste Faktor ist die Entwicklung der Größe und Komplexität des ICs zu begrenzen. Mit der Anzahl der Komponenten auf einem IC in einer sehr kleinen Fläche gepackt waren Hitze Probleme viele Größenordnungen schlechter als hatte wenn die Schaltung aufgebaut mit diskreten Bauteilen.

Zunächst konzentrierte sich die Arbeit auf der Suche nach effizienteren wegen die Hitze zu entfernen, aber das gab nur begrenzten Erfolg. Es wurde bald klar, dass ein weitere revolutionärer Ansatz erforderlich war, wären Integrationsstufen steigen.

Die Antwort auf den Weg nach vorne für die integrierte Schaltungsentwicklung kam in Form einer neuen Transistor-Technologie. Erstmals im Jahre 1963 hergestellt hatten den Feldeffekt-Transistors große Vorteile, da das Tor praktisch kein Strom verbraucht. Der Kanal hatte auch eine relativ geringe "on" Widerstand und hohem "Widerstand off". Dies machte es ideal für digitale Anwendungen, wo konnte der Stromverbrauch um viele Größenordnungen reduziert werden.

Texas Instruments wurden wieder wegweisend und sie waren das erste Unternehmen, starten Sie eine MOS-Gerät auf den Markt im Jahr 1966. Das erste Gerät war ein Binär zu Dezimal Konverter, aber viele andere folgten kurz danach.

 

Weitere Integrationsstufen

MOS-Technik vor allem das Problem der Wärmeabfuhr erobert hatte, lag der Weg offen für die Entwicklung der viel höhere Niveaus der Integration.

Fortschritte in diesem Bereich der IC-Entwicklung war sehr schnell. Nur übernahm ein Jahr nach Texas ihre erste Gerät Fairchild die Führung durch die Herstellung eines Geräts mit über tausend Transistoren. Der Chip wurde ein 256-Bit-RAM und es war der erste große Versuch zu erobern die Dominanz der Magnetkern-Speicher im Computer zu diesem Zeitpunkt diente.

Während es ein Meilenstein in der Halbleitertechnik war das Gerät kein kommerzieller Erfolg. Der Chip wurde etwa doppelt so teuer wie die traditionellen Kernspeicher und es nicht verkaufen. Aber die Art und Weise zeigte der Halbleiter-Technologie wurde für den Fortschritt. Nur wenn 1 Kbit RAMs gestartet wurden begann Halbleiterbauelemente, einen Vorteil zu zeigen.

 

Den 1970er Jahren wurde progressive MOS-Technik das vorherrschende Format für ICs. Obwohl lineare ICs beliebter immer wurden und Chips wie der berühmte 741 Operationsverstärker eingeführt wurden, war es MOS-Technik, die den Markt dominiert. Integrationsstufen weiterhin zu erhöhen und neue Ideen begonnen, in den Köpfen der IC Designer entwickeln

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