Casa > Exposició > Contingut
Desenvolupament integrat de circuits IC
May 11, 2017

Amb l'IC bàsica existent, la següent etapa de la història va ser en el desenvolupament del circuit integrat.

Va haver de desenvolupar-se des de ser una experiència de laboratori d'alt cost disponible per a unes poques aplicacions de nínxol fins a un on estava disponible a baix cost i per a tots els àmbits de l'electrònica.

El desenvolupament del circuit integrat al seu estat actual d'ús generalitzat va trigar molts anys i molt de desenvolupament.

Tanmateix, els costos van disminuir gradualment i l'ús va augmentar constantment a mesura que es van desenvolupar més productes per aprofitar la tecnologia IC.

Desenvolupament primerenc

Els primers avenços en el desenvolupament de l'IC no van ser fàcils. L'alt cost va donar una indicació de les dificultats que es trobaven. El rendiment era un problema important. Només hi havia una quantitat limitada de precisió disponible amb els processos disponibles en aquell moment, i això significava que només una petita proporció de les fitxes funcionava correctament. Com més complicat sigui el xip, menor serà la possibilitat que funcioni. Fins i tot els circuits amb algunes desenes de components van donar rendiments d'aproximadament el 10%.

La major part del desenvolupament de l'IC en la dècada de 1960 es va dedicar a augmentar el rendiment. Es va reconèixer que la clau de l'èxit en aquest camp consistia en poder fabricar econòmicament els IC. Això només es podria aconseguir si el percentatge de circuits de treball en una oblea podria augmentar significativament.

La major part del desenvolupament i els avenços es van fer als Estats Units a causa de la quantitat de diners que estava disponible per a la investigació espacial.

Malgrat això, altres països van avançar significativament. Europa va estar molt al marge del camp. Al Regne Unit, Plessey va fer molts treballs preparatoris per al Royal Radar Establishment. Altres companyies com Ferranti, Telèfons i Cables estàndard (STC) i Mullard (ara part de Philips, que al seu torn han canviat a NXP) es van unir al club IC. Altres països d'Europa van veure un interès similar en aquests nous dispositius.

Japó, que es va convertir ràpidament en una força molt important en l'economia mundial, va veure la importància de la tecnologia de semiconductors. En la majoria de les àrees d'investigació dels primers transistors de producció a la tecnologia d'IC, només van estar a uns dos anys darrere d'EUA. Una de les primeres empreses japoneses a produir IC va ser Nippon Electric Company, NEC, que va portar els seus primers productes al mercat el 1965.

En comprovar la gran quantitat de recerca necessària per assolir un lideratge mundial, cinc dels majors fabricants d'IC ​​japonesos van cooperar en una iniciativa de recerca conjunta amb el Govern el 1975. Aquest esquema va pagar enormes dividends posant algunes d'aquestes empreses al capdavant de les taules per a les vendes d'IC.

S'han desenvolupat noves tecnologies de CI

Tots els primers treballs en tecnologia IC s'han realitzat utilitzant tecnologia bipolar. Molt aviat es va trobar que la dissipació de calor era el factor més important que limitava el desenvolupament de la grandària i la complexitat de les CI. Quan el nombre de components d'un IC es va empaquetar en una àrea molt petita, els problemes de calor eren molts ordres de magnitud pitjors que si el circuit s'hagués construït utilitzant components discrets.

Inicialment, el treball es va concentrar a trobar maneres més eficients d'eliminar la calor, però això només va donar un èxit limitat. Aviat es va fer evident que era necessari un enfocament més revolucionari si els nivells d'integració anessin augmentant.

La resposta al camí cap a endavant per al desenvolupament del circuit integrat va ser en forma d'una nova tecnologia de transistors. Primerament fabricat el 1963, el transistor d'efecte de camp tenia grans avantatges ja que la porta pràcticament no tenia corrent. També el canal tenia una relativament baixa resistència "on" i una alta resistència "off". Això ho va fer ideal per a aplicacions digitals on el consum actual es podria reduir en molts ordres de magnitud.

Texas Instruments va tornar a liderar i van ser la primera empresa a llançar un dispositiu MOS al mercat el 1966. El seu primer dispositiu era un convertidor binari a decimal, però molts altres van seguir poc després.

Més nivells d'integració

Com que la tecnologia MOS havia conquerit en gran part el problema de la dissipació de calor, el camí era obert per al desenvolupament de nivells d'integració molt més alts.

El progrés en aquesta àrea del desenvolupament del circuit integrat va ser molt ràpid. Només un any després de Texas va llançar el seu primer dispositiu, Fairchild va liderar la fabricació d'un dispositiu amb més de mil transistors. El xip era una memòria RAM de 256 bits i va ser el primer intent important de conquistar el domini de la memòria del nucli magnètic que es va utilitzar en ordinadors en aquest moment.

Tot i que va ser una fita en tecnologia de semiconductors, el dispositiu no va ser un èxit comercial. El xip era dues vegades més car que la tradicional memòria central i no es venia. No obstant això, va mostrar la manera en què la tecnologia de semiconductors era per avançar. Només quan es van llançar 1 kbit de RAM, els dispositius semiconductors comencen a mostrar un avantatge.

A mesura que la dècada de 1970 avançava, la tecnologia MOS es va convertir en el format dominant dels circuits integrats. Tot i que els IC lineals guanyaven popularitat i es van introduir fitxes com el famós amplificador operacional 741, era la tecnologia MOS que dominava el mercat. Els nivells d'integració van continuar augmentant i es van començar a desenvolupar idees noves en la ment dels dissenyadors IC