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          IC的60年發展歷程回顧,他的貢獻對我們影響深遠

          ? 2018年09月16日 09:53 ? 次閱讀

          今年是集成電路(IC)發明60周年,在這風風雨雨的60個春秋,集成電路的發展對我們的科技有了一個質的飛躍,如今已經成為了國民經濟和社會發展的基礎性和先導性產業,集成電路產業是培育戰略性新興產業、發展信息經濟的重要支持,在當今社會生活中發揮著重要的作用。它的發展關乎國家核心競爭力和國家安全,是信息社會發展的基石,在信息技術領域中處于核心地位。

          然而,偉大的發明與人物,總會被歷史驗證與牢記,有幾個人的偉大的人物改變了整個世界,以及我們的生活方式,這就是亨利·福特、托馬斯·愛迪生、萊特兄弟,還有集成電路的教父——杰克·基爾比(Jack Kilby) 60年前,杰克·基爾比發明了集成電路,這一發明奠定了現代微電子技術的基礎,如果沒有他的發明,就不會有計算機的存在,信息化時代也能只空談。

          IC的60年發展歷程回顧,他的貢獻對我們影響深遠

          下面就來講一講這位偉大的發明家是如何發明出這個神奇的小玩意兒,從而改變了社會的走向。

          60年前,Jack Kilby向少數幾名聚集在德州儀器半導體實驗室的同事展示的其實是一個并不復雜的裝置——它僅僅是在一塊鍺片上嵌置了一只晶體管和一些其他的元件。當時在場的人員根本不會想到,Jack Kilby的發明,也就是尺寸7/16×1/16英寸的集成電路,將會在整個電子產業掀起一場革命。

          Jack Kilby首次萌生發明集成電路的設想是在一個甚為冷清的實驗室中,該實驗室位于德州儀器新建成的半導體大樓內。1958年7月,當大部分員工都在享受德州儀器公司為期兩周的傳統假期時,初來乍到的Jack Kilby卻無緣長假,只能待在車間里獨自研究。

          那么到底是什么讓Jack Kilby開始一步步思考深究,并最終發明出集成電路呢?和其他許多發明家一樣,Jack Kilby最初只是想要解決問題,而他當時要解決的問題就是“數字暴力”。幾乎整個20世紀上半葉,電子產業可以說是真空管技術一枝獨秀的天下。但真空管卻存在著固有的缺陷,它們易碎、笨重、可靠性低且功耗大,同時會產生相當多的熱量。

          直至1947年,貝爾電話實驗室發明了晶體管,才解決了真空管存在的問題。晶體管的體積遠遠小于真空管,同時比真空管更加可靠、使用壽命更長、產生的熱量更少,功耗也更小。借助晶體管,工程師得以設計出更加復雜的電子線路以及包含成千成萬相互的獨立元件,如晶體管、二極管、整流管和電容器等設備。即便如此,問題仍然存在,這些元件還是需要相互連接才能形成電子線路,而完全通過人工將成千上萬個元件焊接到同樣數量的電線上,這整個工序耗時耗力且成本高昂。又由于每個焊接接頭都可能出現故障,所以實際上來看該裝置也并不可靠。工程師們面臨的挑戰是尋找可靠的高成本效益方式來生產并將這些元件彼此相連。美國通信兵團提出了一種嘗試性的解決方案,即“微模塊”計劃。該計劃的理念是將所有元件的尺寸和外形統一成一模一樣,并將接線內嵌至元件中。之后將各個模塊卡在一起,組成電路,從而省去了連接電線的需要。

          藝高人膽大,Jack Kilby的IC之路

          1958年,Jack Kilby加入德州儀器時,公司正在研究“微模塊”計劃。因為曾在密爾沃基的中心實驗室做過研究,Jack Kilby對電子產業所面臨的“數字暴力”問題并不陌生。但他并不認為“微模塊”技術就是萬全之策,因為它仍未解決復雜電路中存在著極大數量元件的這個最基本問題。因此,Jack Kilby開始研究替代性解決方案,并在過程中發現唯一能夠讓半導體公司高效利用成本的技術就是半導體技術。“細想之后,我發現我們真正需要的其實就是半導體,具體來說,就是電阻器和電容器(無源元件)可以采用與有源元件(晶體管)相同的材料制造。我還意識到,既然所有元件都可以用同一塊材料制造,那么這些元件也可以先在同一塊材料上就地制造,再相互連接,最終形成完整的電路。” Jack Kilby在1976年發表的文章《集成電路的誕生》中寫道。

          小試牛刀

          Jack Kilby開始將所有想法整理記錄下來,并繪制設計草圖。1958年9月12日,包括前德州儀器總裁Mark Shepherd在內的數名高管匯聚一堂,共同見證了Jack Kilby的偉大發明。他們所見到的是一塊上面帶有突出的電線,并粘在一塊載玻片上的鍺片。該裝置相當粗略,但是當Jack Kilby按下開關,示波器顯示屏上赫然出現了不間斷的正弦波形。試驗證明他的發明成功了,他徹底解決了此前一直懸而未決的問題。

          IC的60年發展歷程回顧,他的貢獻對我們影響深遠

          1959年Jack Kilby成功研制出世上第一塊集成電路

          Jack Kilby的發明無疑是一項重大的突破,不過,雖然美國空軍對德州儀器的集成電路技術抱有一些興趣,但是整個行業仍持懷疑態度。實際上,集成電路及其特點“在接下來幾年的大型技術大會上經常被當成笑料”,Jack Kilby如此寫道。

          然而,1961年與1962年,美國空軍先后在計算機及民兵導彈中使用硅晶片,這些項目促使集成電路首次在軍事市場占得一席之地。前德州儀器總裁Patrick E. Haggerty認識到要推進集成電路的廣泛運用,必須開發一款“模范性產品”。因此,他要求Jack Kilby設計一種特殊的計算器,這種計算器的功能要絲毫不遜于當時普遍使用的大型機電桌面型計算器,同時尺寸小巧,能夠放入大衣口袋中隨身攜帶。最終Jack Kilby和其他工程師合作發明出了手持式電子計算器,成功將集成電路推向市場。

          影響深遠

          Jack Kilby發明的微型芯片影響深遠,沒有這項發明,很多今日人們習以為常的電子產品就不會存在。然而,1958年的9月12日,Jack Kilby的集成電路正式取代了晶體管。開創了電子技術歷史的新紀元,為開發電子產品的各種功能鋪平了道路,并且大幅度降低了成本,使微處理器的出現成為了可能,讓我們現在習以為常一切電子產品的出現成為可能。

          芯片重構了通信模式,使得人與人、企業與企業,甚至國家與國家之間得以通過各種全新的方式進行即時的信息交換。

          沒有芯片,人類就無法探索太空,也不可能登上月球。

          芯片幫助失聰者重獲聽力,也是各種醫療診斷設備的“心臟”。

          芯片的影響力還延伸至教育、交通、制造和娛樂產業。

          直到2000年,集成電路問世42年以后,人們才終于了解到它給社會帶來的巨大影響和推動作用,基爾比因集成電路的發明被授予了諾貝爾物理學獎。諾貝爾獎評審委員會曾經這樣評價基爾比:“為現代信息技術奠定了基礎”。這遲來42年的諾貝爾獎對于基爾比來說實屬不易,這也許和他只有碩士學位有關,另外就是業界對于集成電路的發明是工業發明還是科學發現一直有爭議。不管怎么說,基爾比獲此殊榮當之無愧,集成電路的發明給整個社會帶來了翻天覆地的變化。

          2005年6月20日,杰克·基爾比在與癌癥作了艱難的搏斗之后,在德州達拉斯市的家中與世長辭,享年81歲。這位集眾多榮譽于一生的大師,卻始終保持著工程師的樸實與腳踏實地的精神,在其一生中,他始終投身于改變人類生活的電子發明領域,他一生中有六十多項發明。迄今為止,正全面改造人類的個人電腦、移動電話等3C產品,皆源于他的發明。

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          一塊晶圓經過數個月的加工,在指甲蓋大小的空間中集成了數公里長的導線和數以億計的晶體管器件,經過測試,...

          發表于 2018-09-08 10:41 ? 1079次閱讀
          芯片制造到底有多難?真正的芯片制造過程十分復雜

          SEMI公布了最新的中國集成電路產業生態系統報告

          目前,以封裝材料為主的中國集成電路材料市場于2016年成為第二大材料市場,2017年該排名進一步鞏固...

          發表于 2018-09-07 16:03 ? 527次閱讀
          SEMI公布了最新的中國集成電路產業生態系統報告

          基于熱電偶傳感器對冷結點補償的實現

          溫度測量應用中有多種類型的傳感器,熱電偶是最常用的一種,可廣泛用于汽車、家庭等。與電阻式溫度檢測器(...

          發表于 2018-09-07 15:59 ? 73次閱讀
          基于熱電偶傳感器對冷結點補償的實現

          嘉楠科技:發布量產人工智能芯片“勘智”

          9月6日,嘉楠科技人工智能芯片“勘智”正式發布,嘉楠科技董事長張楠賡先生出席發布會并做了發言。

          發表于 2018-09-07 15:20 ? 548次閱讀
          嘉楠科技:發布量產人工智能芯片“勘智”

          電機驅動器產品說明書閱讀

          發表于 2018-09-07 14:40 ? 76次閱讀
          電機驅動器產品說明書閱讀

          elmos推基于汽車級超聲波駐泊車輔助系統的超聲...

          2018年9月4日訊,德國elmos公司日前宣布推出用于汽車級超聲波駐泊車輔助系統的下一代“直接驅動...

          發表于 2018-09-07 11:50 ? 1269次閱讀
          elmos推基于汽車級超聲波駐泊車輔助系統的超聲...

          怎么閱讀電機驅動器產品說明書

          發表于 2018-09-07 11:49 ? 67次閱讀
          怎么閱讀電機驅動器產品說明書

          運算放大器原理與構造!運放選型與運用

          電壓放大倍數達到104~105倍;輸入電阻達到105Ω;輸出電阻小于幾百歐姆; 外電路中的電流遠大于...

          發表于 2018-09-07 11:22 ? 375次閱讀
          運算放大器原理與構造!運放選型與運用

          探討半導體產業投資的挑戰與機遇

          湖杉資本由著名半導體產業鏈投資人蘇仁宏先生創建,專注于中國半導體及智能產業鏈的風險投資,致力于成為中...

          發表于 2018-09-07 10:06 ? 484次閱讀
          探討半導體產業投資的挑戰與機遇

          盤點中國半導體產業現狀

          中國半導體雖然站在風口,但目前在基礎尚未打牢的情況下,短期創新過多、資源配置有明顯問題。對于行業未來...

          發表于 2018-09-07 09:36 ? 1666次閱讀
          盤點中國半導體產業現狀

          盤點半導體產業十大重要創新

          這十大創新主要包括電晶體、積體電路、存儲器、封測代工及晶圓代工等技術,對此,芯方式進行了簡單的盤點和...

          發表于 2018-09-07 08:43 ? 1540次閱讀
          盤點半導體產業十大重要創新

          【轉】一文看懂MOS器件的發展與面臨的挑戰

          發表于 2018-09-06 20:50 ? 743次閱讀
          【轉】一文看懂MOS器件的發展與面臨的挑戰

          集成電路發展十大人物

          本文主要介紹了集成電路發展十大人物,分別有肖克利、巴丁、布拉頓、杰克·基爾比、羅伯特·諾伊斯、瓊·赫...

          發表于 2018-09-06 18:26 ? 4234次閱讀
          集成電路發展十大人物

          LOG2112 片上電壓參考為 2.5V 的精密...

          LOG112和LOG2112是多功能集成電路,可計算輸入電流相對于參考電流的對數或對數比。 LOG112和LOG2112的V LOGOUT 被調整為每十倍輸入電流0.5V,確保在寬動態范圍的輸入信號上具有高精度。 LOG112和LOG2112具有2.5V基準電壓源,可用于使用外部電阻產生精密電流基準。 低直流偏移電壓和溫度漂移可在指定溫度范圍內精確測量低電平信號。 °C至+ 75°C。 特性 易于使用的完整功能 輸出縮放放大器 片上2.5V電壓參考 高精度:0.2%FSO超過5個十年 寬輸入動態范圍: 7.5十年,100pA至3.5mA 低電流電流:1.75mA 寬電源范圍:±4.5V至±18V 封裝:SO-14(窄)和SO-16 應用 日志,日志比率: 通信,分析,醫療,工業,測試,一般儀器 光電信號壓縮放大器 模擬信號壓縮模擬前后的模擬信號壓縮-DIGITAL(A /D)轉換器 吸光度測量 ...

          發表于 2018-09-06 17:29 ? 0次閱讀
          LOG2112 片上電壓參考為 2.5V 的精密...

          集成電路發明60周年 展望未來半導體產業發展

          今年是集成電路(IC)發明60周年,9月5日,臺積電創辦人張忠謀在相關活動上表示,從過去他年輕時與半...

          發表于 2018-09-06 16:02 ? 546次閱讀
          集成電路發明60周年 展望未來半導體產業發展

          華為麒麟980芯片整個研發歷時36個月,研發成本...

          芯片集成度的創新和功率的創新,是所有創新的基礎。芯片也是唯一一個反通貨膨脹的行業。它要用更小的面積、...

          發表于 2018-09-06 11:45 ? 1130次閱讀
          華為麒麟980芯片整個研發歷時36個月,研發成本...

          一文深度解讀半導體封裝技術原理、流程、技術手段

          發表于 2018-09-06 10:24 ? 335次閱讀
          一文深度解讀半導體封裝技術原理、流程、技術手段

          山東舉行第五屆省物聯網創造力大賽,為人才提供實驗...

          此次大賽中FPGA專題賽吸引了眾多的參賽隊伍,其中,山東管理學院的10833號隊伍(團隊成員:韓冰 ...

          發表于 2018-09-05 16:43 ? 254次閱讀
          山東舉行第五屆省物聯網創造力大賽,為人才提供實驗...

          中國電科展示用于芯片制造的母機,擺脫國外設備制約

          自主可控的“中國芯”是近來備受關注的話題,它直接關系到從日常電子產品到國防安全和科技前沿的方方面面。...

          發表于 2018-09-05 15:42 ? 671次閱讀
          中國電科展示用于芯片制造的母機,擺脫國外設備制約

          本土IC如何“自主自強”發展,知識產權保護不起來...

          芯原股份董事長戴偉民從兩個方面分析了中國半導體投資存在的問題,一是投資風險高,投資周期長且回報率低,...

          發表于 2018-09-05 11:27 ? 574次閱讀
          本土IC如何“自主自強”發展,知識產權保護不起來...

          全定制方法學是設計集成電路的方法之一

          具體到設計流程中的四項優化,比特微自己的單元庫、面積和功耗是臺積電的三分之一;手動布局可以提升利用率...

          發表于 2018-09-05 11:16 ? 502次閱讀
          全定制方法學是設計集成電路的方法之一

          手機行業已經開始進行全球布局,半導體早晚有一天也...

          手機聯盟現在做的工作,已經不是幫助手機公司去聚焦諾基亞公司這樣的投訴,而是幫助國內手機公司簽署授權,...

          發表于 2018-09-05 11:12 ? 402次閱讀
          手機行業已經開始進行全球布局,半導體早晚有一天也...

          對集成電路檢修的方法、檢測技巧與拆卸方法進行介紹

          集成電路是一種采用一定的工藝,把一個電路中所需的晶體管、二極管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起...

          發表于 2018-09-05 10:26 ? 338次閱讀
          對集成電路檢修的方法、檢測技巧與拆卸方法進行介紹

          了解集成電路失效分析的步驟

          開封前會進行外觀檢查、X光檢查以及掃描聲學顯微鏡檢查。第二步是打開封裝并進行鏡檢。第三步是電性分析。...

          發表于 2018-09-05 09:45 ? 674次閱讀
          了解集成電路失效分析的步驟

          風云變幻中的半導體產業投資

          在半導體產業鏈中,中國封裝測試跟國際差距不大;IC設計方面可能還需要5到10年才能趕上國際水平;IC...

          發表于 2018-09-05 09:04 ? 208次閱讀
          風云變幻中的半導體產業投資

          探索IC高性能背后的秘密

          對于突破極端溫度界限的應用,無論是操縱在地下一英里深度工作的油井鉆機,還是在噴射發動機上進行精密測量...

          發表于 2018-09-04 17:37 ? 610次閱讀
          探索IC高性能背后的秘密

          如何發展集成電路仍需要業界靜下心來思考

          一是存儲板塊。從應用來看,存儲是必須要發展的領域,市場需求前景廣闊;從技術來看,半導體只占到整個存儲...

          發表于 2018-09-04 11:20 ? 700次閱讀
          如何發展集成電路仍需要業界靜下心來思考

          ADI的多款HT產品中都采用了自主研發的絕緣硅片...

          ADI專為HT塑料封裝打造的線焊工藝是在高溫環境中保證封裝可靠性的另一項助力技術。普通的金/鋁線焊將...

          發表于 2018-09-04 11:06 ? 757次閱讀
          ADI的多款HT產品中都采用了自主研發的絕緣硅片...

          今后集成電路補短板、增長板的發展策略

          全球第三大硅晶圓制造商環球晶圓股份有限公司(以下簡稱環球晶圓)在其近日發布的二季報中稱,此次硅晶圓市...

          發表于 2018-09-04 10:42 ? 1119次閱讀
          今后集成電路補短板、增長板的發展策略

          5G熱潮之下,我國芯片企業準備如何?

          在關鍵的5G技術研發上,紫光展銳已經率先完成了5G原型機pilot-v2的開發。這一5G原型機可以滿...

          發表于 2018-09-04 09:22 ? 522次閱讀
          5G熱潮之下,我國芯片企業準備如何?

          集成電路進一步推動半導體產業鏈的發展

          半導體是集成電路的基礎,目前集成電路已經占到半導體產業的80%,近幾年隨著集成電路的蓬勃發展,進一步...

          發表于 2018-09-03 14:09 ? 393次閱讀
          集成電路進一步推動半導體產業鏈的發展

          中興事件給產業界敲響警鐘,“一哄而上”不利于半導...

          而在歐洲,包括從1949-1994年的巴黎統籌會,到1996年的《瓦森納協定》,再到 2000年《1...

          發表于 2018-09-03 10:21 ? 862次閱讀
          中興事件給產業界敲響警鐘,“一哄而上”不利于半導...

          對美國的半導體設備的優勢和可替代性進行探討

          化學氣相沉積 CVD、刻蝕設備等也具有較強的優勢, 而光刻機、氧化、退火、去膠等其他設備,日本和荷蘭...

          發表于 2018-09-03 09:57 ? 774次閱讀
          對美國的半導體設備的優勢和可替代性進行探討

          集成電路有哪些可靠性問題 集成電路物理失效機理原...

          發表于 2018-09-03 09:44 ? 445次閱讀
          集成電路有哪些可靠性問題 集成電路物理失效機理原...

          LMX2485Q-Q1 用于射頻個人通信的汽車類...

          LMX2485Q-Q1是一款帶有輔助性整數N PLL的低功耗,高性能Δ-Σ分數N PLL。該器件采用TI高級工藝制造。 憑借Δ-Σ架構,低偏移頻率下的分數雜波被推至回路帶寬之外的更高頻率。將雜波和相位噪聲能量推至更高頻率的能力是調制器階數功能的直接體現。與模擬補償不同,LMX2485Q-Q1采用的數字反饋技術對于溫度變化和晶圓制造工藝變化的抗擾度較高.LMX2485Q-Q1Δ-Σ調制器經編程最高可達四階,允許設計人員根據需要選擇最優調制器階數,從而滿足系統對于相位噪聲,雜波和鎖定時間的要求。 對LMX2485Q-Q1進行編程的串行數據通過三線制高速(20MHz)MICROWIRE接口進行傳輸.LMX2485Q-Q1提供精確的頻率分辨率,低雜波,快速編程以及改變頻率的單字寫入功能。這使其成為直接數字調制應用的理想選擇。此類應用的N計數器通過信息直接調制.LMX2485Q-Q1采用4.0mm×4.0mm×0.8mm 24引腳超薄型四方扁平無引線(WQFN)封裝。 特性 實現低分頻系數分頻的四模預分頻器 射頻(RF)鎖相環(PLL ):8/9/12/13或16/17/20/21 中頻(IF)PLL:8/9或16/17 < li>高級Δ-Σ分頻補償 12位或22位可選分頻模量 最高可...

          發表于 2018-08-06 17:13 ? 129次閱讀
          LMX2485Q-Q1 用于射頻個人通信的汽車類...

          LMX2615-SP 具有相位同步功且支持 JE...

          LMX2615-SP是一款高性能寬帶鎖相環(PLL),集成了電壓控制振蕩器(VCO)和穩壓器,可輸出40MHz的任何頻率和沒有倍頻器的15 GHz,無需?諧波濾波器。此設備上的VCO覆蓋整個八度音程,因此頻率覆蓋范圍可達40 MHz。高性能PLL具有-236 dBc /Hz的品質因數和高相位檢測器頻率,可以實現非常低的帶內噪聲和集成抖動。 LMX2615-SP允許用戶同步設備的多個實例的輸出。這意味著可以從任何用例中的設備獲得確定性階段,包括啟用分數引擎或輸出分頻器的設備。它還增加了對生成或重復SYSREF(符合JESD204B標準)的支持,使其成為高速數據轉換器的理想低噪聲時鐘源。 該器件采用德州儀器制造?先進的BiCMOS工藝,采用64引腳CQFP陶瓷封裝。 特性 輻射規格 單一事件閂鎖> 120MeV-cm 2 /mg < /li> 總電離劑量達到100krad(Si) 40 MHz至15 GHz輸出頻率 -110 dBc /Hz相位采用15 GHz載波的100 kHz偏移噪聲 8 GHz(100 Hz至100 MHz)時54 fs RMS抖動 可編程輸出功率 PLL關鍵規格 品質因數:-236 dBc /Hz 歸一化1 /f噪聲:-129dBc /Hz 高達200 MHz相位檢測器頻率< /li> 跨多個設...

          發表于 2018-08-03 17:56 ? 22次閱讀
          LMX2615-SP 具有相位同步功且支持 JE...
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