集成电路,英文为Integrated Circuit,缩写为IC;顾名思义,就是把一定数量的常用电子元件,如电阻、电容、晶体管等,以及这些元件之间的连线,通过半导体工艺集成在一起的具有特定功能的电路。是20世纪50年代后期到60年代发展起来的一种新型半导体器件。它是经过氧化、光刻、扩散、外延、蒸铝等半导体制造工艺,把构成具有一定功能的电路所需的半导体、电阻、电容等元件及它们之间的连接导线全部集成在一小块硅片上,然后焊接封装在一个管壳内的电子器件。其封装外壳有圆壳式、扁平式或双列直插式等多种形式。集成电路技术包括芯片制造技术与设计技术,主要体现在加工设备,加工工艺,封装测试,批量生产及设计创新的能力上。集成电路的普及和应用对于现代社会的计算、通信、制造和交通等系统的运行起到了关键的支撑作用。HUF75645S3ST

这些年来,IC持续向更小的外型尺寸发展,使得每个芯片可以封装更多的电路。这样增加了每单位面积容量,可以降低成本和增加功能-见摩尔定律,集成电路中的晶体管数量,每两年增加一倍。总之,随着外形尺寸缩小,几乎所有的指标改善了-单位成本和开关功率消耗下降,速度提高。但是,集成纳米级别设备的IC不是没有问题,主要是泄漏电流(leakage current)。因此,对于用户的速度和功率消耗增加非常明显,制造商面临使用更好几何学的尖锐挑战。这个过程和在未来几年所期望的进步,在半导体国际技术路线图(ITRS)中有很好的描述。NCP565D2T33G集成电路的应用范围普遍,涉及计算机、通信、消费电子、汽车电子等众多领域。

现阶段我国集成电路产业受压制、中低端产能紧缺情况愈演愈烈,仍存在一些亟需解决的问题。一是国内芯片企业能力不强与市场不足并存。二是美西方对我国集成电路产业先进工艺的装备完整封堵,形成新的产业壁垒。三是目前我国集成电路产业人才处于缺乏状态,同时工艺研发人员的培养缺乏“产线”的支撑。为此,建议:一是发挥新型举国体制优势,持续支持集成电路产业发展。延续和拓展国家科技重大专项,集中力量重点攻克主要难点。支持首台套应用,逐步实现国产替代。拓展新的应用领域。加大产业基金规模和延长投入周期。二是坚持产业长远布局,深化人才培养革新。既要“补短板”也要“加长板”。持续加大科研人员培养力度和对从事基础研究人员的投入保障力度,夯实人才基础。三是坚持高水平对外开放,拓展和营造新兴市场。积极探索未来和集成电路有关的新兴市场,支持我国集成电路企业走出去。
典型的如英国雷达研究所的科学家达默,他在1952年的一次会议上提出:可以把电子线路中的分立元器件,集中制作在一块半导体晶片上,一小块晶片就是一个完整电路,这样一来,电子线路的体积就可很大程度上缩小,可靠性大幅提高。这就是初期集成电路的构想,晶体管的发明使这种想法成为了可能,1947年在美国贝尔实验室制造出来了第1个晶体管,而在此之前要实现电流放大功能只能依靠体积大、耗电量大、结构脆弱的电子管。晶体管具有电子管的主要功能,并且克服了电子管的上述缺点,因此在晶体管发明后,很快就出现了基于半导体的集成电路的构想,也就很快发明出来了集成电路。数字集成电路的发展已经使得计算机、手机等现代社会中不可或缺的数字电子设备普及起来。

随着集成电路的发展,晶体管的数量每两年翻一番,这意味着芯片每单位面积容量也会随之增加。这种技术进步带来的好处是显而易见的,它使得我们能够在更小的空间内存储更多的信息。这种容量增加对于现代科技的发展至关重要,因为它为我们提供了更多的存储空间,使得我们能够存储更多的数据,从而更好地处理和分析这些数据。这种技术进步也使得我们能够制造更小、更轻、更便携的设备,这对于现代人的生活方式来说也是非常重要的。晶体管数量翻倍带来的另一个好处是成本的降低。集成电路的应用推动了数字化时代的到来,改变了人们的生活方式和工作方式。PZTA92
集成电路也被称为微电路、微芯片或芯片,采用半导体晶圆制造方式,将电路组件小型化并集成在一块表面上。HUF75645S3ST
晶体管发明并大量生产之后,各式固态半导体组件如二极管、晶体管等大量使用,取代了真空管在电路中的功能与角色。到了20世纪中后期半导体制造技术进步,使得集成电路成为可能。相对于手工组装电路使用个别的分立电子组件,集成电路可以把很大数量的微晶体管集成到一个小芯片,是一个巨大的进步。集成电路的规模生产能力,可靠性,电路设计的模块化方法确保了快速采用标准化IC代替了设计使用离散晶体管。IC对于离散晶体管有两个主要优势:成本和性能。成本低是由于芯片把所有的组件通过照相平版技术,作为一个单位印刷,而不是在一个时间只制作一个晶体管。性能高是由于组件快速开关,消耗更低能量,因为组件很小且彼此靠近。2006年,芯片面积从几平方毫米到350mm²,每mm²可以达到一百万个晶体管。HUF75645S3ST