Integrerad krets

Wikipedia

Denna artikel är påbörjad. Du kan hjälpa Wikipedia genom att fixa till den! - Se [1] för originaltext som översätts och kompletteras - Se Diskussion

En integrerad krets, ofta kallad chip, är en elektronisk krets där komponenterna tillverkas direkt på kretskortets yta, till skillnad från en traditionell krets, där komponenterna är tillverkade var för sig och sedan löds fast på kretskortet. Den integrerade kretsen består vanligtvis av en tunn platta av kisel, på vilken man fäster tunna trådar av halvledarmaterial. Med denna metod kan man få plats med miljontals elektroniska komponenter på en kvadratcentimeterstor platta.

SEM bild av en integrerad krets som visar defekter i aluminiumlagret.

[redigera] Framställning

[redigera] Användning

[redigera] Historik

Den första integrerade kretsen, där såväl aktiva som passiva delar var uppbyggda i ett enda stycke halvledarmaterial, tillverkades 1958 av Jack S Kilby på Texas Instruments. För denna bedrift fick han Nobelpriset i fysik år 2000.

[redigera] SSI

SSI är en akronym för Small-Scale Integration det vill säga litet antal komponenter per integrerad krets, i praktiken upp till 100 transistorer per chip. I denna kategori hittar man AND-/NAND-/OR-/NOR-grindar, och enklare digitala logikenheter, samt enklare analoga moduler.

[redigera] MSI

MSI är en akronym för Medium-Scale Integration det vill säga medelstort antal komponenter per integrerad krets, i praktiken mellan 100 och 3000 transistorer per chip.

[redigera] LSI

LSI är en akronym för Large-Scale Integration det vill säga stort antal komponenter per integrerad krets, i praktiken mellan 3000 och 100 000 transistorer per chip. En typisk representant för LSI är en mikroprocessor eller datorminneskrets.

[redigera] VLSI

Det senaste steget i utvecklingen, som startade i 1980, var Very Large-Scale Integration (VLSI), med hundratusentals transistor och mer än det (I senare skeden ett antal miljoner).

För första gången blev det möjligt att bygga en CPU eller till och med en hel mikroprocessor på en enkel integrerad krets. 1986 kom de första 1 megabit RAM-kretsarna - innehållande mer än 1 miljon transistorer. Mikroprocessorer som byggdes 1994 innehöll mer än 3 miljoner transistorer.

Detta steg blev möjligt genom formalisering av regler för design och konstruktion för den CMOS-teknologi man använder i VLSI-chips, vilket gjorde produktionen av fungerande kretsar mycket mera systematisk (Se texten från 1980 av Carver Mead och Lynn Conway refererad nedan).

[redigera] ULSI

För att spegla den ökade komplexiteten, förslogs termen ULSI - Ultra-Large Scale Integration för IC-kretsar med en komplexitet större än 1 miljon transistorer. Det är dock inte något kvalitativt steg mellan VLSI och ULSI. Därför refererar man normalt i tekniska texter till VLSI och täcker därmed även ULSI. ULSI används endast vid tillfällen då det är nödvändigt att lägga emfas på IC-kretsens komplexitet - dvs i marknadsföring..

[redigera] WSI, SOC

[redigera] ASIC

De flesta integrerade kretsar är av standardtyp och med generell funktionalitet. En annan grupp av integrerade kretsar är framtagna för en specifik tillämpning enligt beställarens speecifikation och är egentligen ett hårdvarubaserat "program". ASIC är en akronym för Application Specific Integrated Cirquit. ASIC kan vara i alla storleksklasser från SSI till VLSI, dvs allt från en krets för en armbandsklocka över en digitalTV-avkodare och till ett styrsystem för en hel bil.

[redigera] Annan utveckling

[redigera] Kapsling

[redigera] Kända integrerade kretsar

• 555 vanlig multivibrator krets (Vanlig i tidskontrollerande kopplingar)
• 741 Operationsförstärkare
• 7400 serien TTL logiska byggblock
• 4000 series,CMOS motsvarighet till 7400 serien
• Intel 4004, världens första mikroprocessor
• MOS Technology 6502 och Zilog Z80 mikroprocessorer, använd i många av de första hemdatorer

[redigera] Företag

• Alcatel
• AMD
• Analog Devices
• Atmel
• Agere (tidigare en del av Lucent Technologies, vilken i sin tur tidigigare var del av AT&T)
• Fairchild Semiconductor
• IBM
• Infineon Technologies
• Intel
• MOS Technology / Commodore Semiconductor Group (CSG)
• Freescale Semiconductor (tidigare del av Motorola)
• National Semiconductor
• NEC Corporation
• Philips
• Renesas
• STMicroelectronics
• Texas Instruments
• VIA Technologies
• ZiLOG

[redigera] Se även

• Elektronik
• ASIC
• FPGA
• SPICE, HDL, VHDL, Verilog, ZIF, ATPG

[redigera] Referenser

• Mead, C. and Conway, L. (1980). Introduction to VLSI Systems. Addison-Wesley. ISBN 0-201-04358-0.

 Denna vetenskapsrelaterade artikel är bara påbörjad. Hjälp till genom att fylla i mer!