통합 회로가 발명되기 전에 코스를 만드는 표준 접근 방식은 다이오드, 트랜지스터, 저항기, 인덕터 및 커패시터와 같은 구성 요소를 선택하고 연결하는 것과 관련이있었습니다. 그러나 크기와 전력 소비의 문제로 인해 전력 소비, 신뢰성 및 충격 방지가있는 작은 크기 회로를 구성해야했습니다.
R, C, L, 다이오드, 트랜지스터 및 트랜지스터는 통합 회로에 들어가는 몇 가지 구성 요소입니다. 그것들은 작은 단일 반도체 칩 (IC) 인 통합 회로에 구성됩니다. 그들은 모두 주어진 과제를 달성하기 위해 함께 일합니다. IC는 일반적으로 금속 핀이있는 플라스틱 상자에 보관되어있어 쉽게 파괴 할 수있는 동안 회로 보드에 부착 될 수 있습니다.
발진기, 앰프, 마이크로 프로세서 및 컴퓨터 메모리의 역할은 모두 통합 회로에 의해 수행 될 수 있습니다.
최초의 통합 회로
최초의 통합 회로에 대한 개념은 다른 많은 획기적인 것과 같이 두 사람에 의해 거의 동시에 생성되었습니다. 트랜지스터는 이미 컴퓨터, 라디오 및 전화와 같은 장치에서 널리 사용되었으며 현재 제조업체는 더 나은 것을 찾았습니다. 트랜지스터는 진공 튜브보다 적지 만 최신 전자 제품 중 일부는 충분히 작습니다.
그러나, 각 트랜지스터가 생성 된 후 전선 및 기타 전자 장치에 부착되어야했기 때문에, 건축 할 수있는 방법에 대한 제한이있었습니다. 트랜지스터는 이미 꾸준한 손과 작은 핀셋의 기능을 넘어 섰습니다. 따라서 엔지니어는 한 단계로 필요한 모든 트랜지스터, 와이어 및 기타 구성 요소를 포함하여 전체 회로를 만들려고했습니다. 한 단계 만에 마이크로 회로를 만들 수 있다면 요소가 모두 훨씬 작을 수 있습니다. Jack Kilby는 7 월 말 어느 날 Texas Instruments에서 혼자 일했습니다. 그는 최근에 그곳에서 일을 시작했기 때문에 거의 모든 사람들이 한 휴가를 할 수 없었습니다. 복도는 비어 있었고 생각할 시간이 충분했습니다. 그는 트랜지스터뿐만 아니라 모든 회로 구성 요소가 실리콘으로 만들 수 있음을 즉시 깨달았습니다.
당시 반도체는 커패시터 또는 저항기를 만드는 데 사용되지 않았습니다. 가능하다면 회로는 전체적으로 단결정으로 구성되어 작고 제작하기에 훨씬 간단하게 만들 수 있습니다.
킬비의 고용주는 계획을 승인하고 일을 시작하라는 명령을 내렸다. Texas Instruments는 Kilby가 9 월 12 일까지 기능 모델을 완료 한 후 2 월 6 일에 특허 출원을 제출했습니다.
그러나 캘리포니아의 별도의 사람은 똑같은 아이디어를 가지고있었습니다. 1959 년 초에 새로운 Fairchild 반도체 직원 인 Robert Noyce.
그는 또한 단일 칩에 전체 회로를 만들 수있는 사람을 알고있었습니다. Kilby는 각 부분을 정확하게 만드는 방법을 알아 냈지만 Noyce는 훨씬 더 효율적인 연결 방법을 제시했습니다. 그 4 월, 페어차일드는 그들이“단일 회로”라고하는 것을 개발하기 시작했고 특허 출원을 제출했습니다. Fairchild는 TI가 이미 관련 발명에 대한 특허를 신청했다는 사실을 알고 있었지만 그럼에도 불구하고 그 기술을 침해하지 않을 것이라는 희망으로 철저한 적용을 준비했습니다. 세부 사항에 대한 노력은 성과를 거두었습니다. 1961 년 4 월 25 일, 특허청은 Robert Noyce에게 IC에 대한 첫 번째 특허를 부여하는 동안 Kilby의 신청서가 여전히 검토되고 있습니다. 오늘날, 두 사람은 최초의 통합 회로에 대한 아이디어에 대해 다른 관점을 가지고 있음을 인정합니다.
통합 회로 설계
특정 논리 기술 및 회로 설계는 통합 회로를 설계하는 데 사용됩니다
다음은 세 가지 유형의 디자인 통합 회로입니다 :
- 디지털 디자인
- 전자 설계
- 혼합 디자인
디지털 디자인
디지털 설계 기술을 사용하여 마이크로 프로세서 및 컴퓨터 메모리 (RAM 및 ROM)로 사용되는 통합 회로 (ICS)가 생성됩니다. 이 설계 접근법을 사용하면 회로 밀도와 전체 효율이 최대화됩니다. 이 기술은 0 및 1과 같은 이진 입력 데이터를 수용하는 통합 회로 (ICS)를 생성합니다. 디지털 통합 회로 생성 프로세스는 아래 다이어그램에 나와 있습니다.
.전자 설계
아날로그 설계 기술은 IC 칩에 사용됩니다. IC는 발진기, 필터 및 조정기를 구성하는 데 사용됩니다. 최상의 전력 증가, 소산 및 저항이 필요합니다.
혼합 디자인
디지털 및 아날로그 디자인의 아이디어는 다양한 디자인으로 결합되어 있습니다. 신호는 혼합 IC를 사용하여 아날로그에서 디지털 또는 디지털로 변환됩니다.
건물 통합 회로
구리, 반도체 및 기타 요소는 IC 칩에 정밀하게 쌓여 저항기, 트랜지스터 및 기타 구성 요소를 생성합니다. 이 웨이퍼는 조각으로 자른 다음 주사위로 형성됩니다.
IC는 층 간의 복잡한 연결을 가진 섬세한 반도체 웨이퍼로 만들어집니다. 따라서 대신 포장됩니다. 작은 연약한 다이는 IC 칩 포장에 의해 인식 가능한 블랙 칩으로 변형됩니다.
IC는 층 간의 복잡한 연결을 가진 섬세한 반도체 웨이퍼로 만들어집니다.
모든 IC 칩은 편광되며 각 핀에는 특정 장소와 기능이 있습니다. 통합 칩은 노치 또는 점을 사용하여 첫 번째 핀을 식별합니다.
첫 번째 핀이 인식되면 다음 핀은 시계 반대 방향으로 칩 주위를 연속적으로 상승합니다.
통합 회로의 특징
건축 및 포장
IC를 만드는 데 사용되는 재료는 실리콘 및 기타 반도체 반도체입니다. IC의 크기가 작고 감도가 높기 때문에 작은 금색 및 알루미늄 와이어 네트워크가 플라스틱 또는 세라믹의 평평한 블록으로 결합되어 성형됩니다. 블록 외부의 금속 핀은 케이블을 내부에 연결하는 데 사용됩니다. 단단한 블록은 칩을 차가워지고 과열되지 않도록합니다.
IC 통합
그들은 많은 장치를 하나로 결합했기 때문에 통합 칩이 이름을 얻었습니다. 마이크로 프로세서, 메모리 및 인터페이스는 모두 단일 통합 마이크로 컨트롤러 회로에 포함됩니다.
광자 통합 회로
컴퓨터, 스마트 폰 및 기타 전자 장치와 같은 통합 회로는 기능적 회로를 형성하는 전기 구성 요소로 구성됩니다. 반면, 광 성분은 빛으로 작동하는 구성 요소입니다. 함께, 그들은 광자 통합 회로를 형성합니다.
저항기 또는 전기 와이어와 비교할 수있는 폴라소서, 위상 시프터 및 도파관과 같은 광학 성분을 통해 광자가 어떻게 진행되는지와 달리 전자 칩의 전자 플럭스는 저항기, 인덕터, 트랜지스터 및 커패시터를 통해 움직입니다.
OP AMP 통합
전자 통합 회로는 작동 증폭기 통합기입니다. OP-AMP (Op-AMP)는 기반으로 시간 통합의 수학적 프로세스를 수행하여 시간이 지남에 따라 통합 된 입력 전압에 비례하는 출력 전압이 발생합니다.
.OP AMP 회로 통합
통합 OP AMP는 이름에서 알 수 있듯이 통합의 수학적 동작을 수행하는 작동 증폭기 회로입니다. Op-Amp Integrator 출력 전압은 입력 전압의 적분에 대한 입력 전압에 비례하여 결과적으로 출력이 시간이 지남에 따라 입력 전압의 변화에 응답 할 수있게합니다.
.전기 소스는 피드백 루프를 통해 흐르는 전류를 충전하거나 배출하며, 이는 필수 음성 피드백 채널 역할을합니다. 입력에서의 전압 지속 시간은 출력 신호의 진폭을 결정합니다.
자주 묻는 질문
1. Photonic Integrated Circuit에 의해 어떤 문제가 해결됩니까?
전기 부품에 전력을 공급하는 에너지 주입 에너지로 스위치를 돌리는 것과 유사하게, Photonic Integrated Circuit은 레이저 소스를 사용하여 구성 요소를 제어하는 빛을 주입합니다. 무어 기술은 종종 통합 광자 기술이라고 불리는 전기 대신 조명을 사용하여 열 생산 및 통합과 같은 전자 제품의 일부를 해결합니다. 더 빠르고 광범위한 데이터 전송 속도를 가능하게 함으로써이 기술은 가제트를 다음 단계로 끌어 올립니다. 광자 통합 회로의 장점은 수축, 놀라운 속도, 열 효과 감소, 통합 용량 및 고수익, 대량 제조 및 가격 절약을 가능하게하는 기존 처리 기술과의 호환성을 포함합니다. 다양한 통합 Photonics 응용 프로그램 중에는 데이터 전송, 감지, 자동차 산업 및 천문학이 있습니다.
2. 광자 통합 회로에 어떤 종류의 용도가 적합합니까?
사진에는 데이터 전송을 포함한 여러 서비스가 있습니다. 다른 일반적인 이점으로는 Lab-on-A-Chip 장치와 같은 생물학적 응용 프로그램, 방어 및 항공 우주 산업의 응용 및 천문학 분야의 응용이 포함됩니다. 타당성 조사는 디자이너가 새로운 기술 문제에 접근함에 따라 통합 광자가 해결책이 될 가능성이 있는지 여부를 결정할 수 있습니다. 결과적으로, 사진은 항상 좋아지고 새로운 용도를 찾고 있습니다. Design Studios, PIC Consortia 및 전 세계 여러 기관 조차도이 연구에 기술을 제공합니다.
3. 지금 광자 통합 회로를 만드는 데 어떤 용도로 사용됩니까?
사진은 전자 통합 회로를 자율 주행 차량, 항공 우주 및 항공 우주 센서 및 새로운 기술 시대의 수많은 다른 용도를위한 지배적 인 기술로 전자 통합 회로를 대체 할 수있는 잠재력을 가지고 있습니다.
