La evolución de la electrónica integrada. La evolución de la electrónica integrada está dedicada al aniversario de la fecha oficial
¿El matemático inglés del siglo XIX Charles Babbage?
La idea de crear una máquina calculadora controlada por programa con un dispositivo aritmético, un dispositivo de control y un dispositivo de entrada e impresión.
La idea de crear un teléfono celular.
La idea de crear robots controlados por computadora.
¿En qué año y dónde se creó la primera computadora basada en tubos de vacío?
1945, Estados Unidos
1944, Inglaterra
1946, Francia
¿Sobre qué base se crearon las computadoras de tercera generación?
Circuitos integrados
semiconductores
tubos de vacio
circuitos integrados de gran escala
¿Cómo se llamó la primera computadora personal?
Nombra el dispositivo central de la computadora.
UPC
Unidad del sistema
unidad de poder
tarjeta madre
El procesador procesa la información presentada:
En sistema numérico decimal
En Inglés
En ruso
En lenguaje de máquina (en código binario)
Para ingresar información numérica y de texto, use
Teclado
El escáner se utiliza para...
Para ingresar imágenes y documentos de texto en una computadora
Para dibujar con un bolígrafo especial.
Mover el cursor en la pantalla del monitor
Obtención de imágenes holográficas
10. ¿Qué tipo de impresora es apropiada para imprimir documentos financieros?
impresora matricial
impresora de chorro
Impresora laser
¿Qué tipo de impresora es apropiada para imprimir resúmenes?
impresora matricial
impresora de chorro
Impresora laser
¿Qué tipo de impresora es apropiada para imprimir fotografías?
impresora matricial
impresora de chorro
Impresora laser
El incumplimiento de los requisitos sanitarios e higiénicos de una computadora puede tener un efecto nocivo para la salud humana...
Monitor de tubo de rayos catódicos
monitor LCD
Paneles de plasma
Cuando apagas tu computadora, toda la información se borra de...
Memoria de acceso aleatorio
Disco duro
disco láser
¿En qué dispositivo informático se almacena la información?
Memoria externa;
UPC;
Las pistas ópticas son más delgadas y están colocadas más densamente...
Disco de vídeo digital (disco DVD)
Disco compacto (disco CD)
Los dispositivos de entrada incluyen...
Los dispositivos de salida incluyen...
Teclado, mouse, joystick, lápiz óptico, escáner, cámara digital, micrófono
Altavoces, monitor, impresora, auriculares.
Disco duro, procesador, módulos de memoria, placa base, disquete
El programa se llama...
Un programa de computadora puede controlar el funcionamiento de una computadora si...
en RAM
En un disquete
en el disco duro
En CD
Los datos son...
La secuencia de comandos que ejecuta una computadora mientras procesa datos.
Información presentada en formato digital y procesada en una computadora.
Datos que tienen un nombre y se almacenan en la memoria a largo plazo.
El archivo es...
Texto impreso en una computadora.
Información presentada en formato digital y procesada en una computadora.
Un programa o dato que tiene un nombre y se almacena en la memoria a largo plazo.
Al formatear rápidamente un disquete...
El directorio del disco se está borrando.
Se borran todos los datos
Desfragmentación del disco en curso
Se está comprobando la superficie del disco.
Al formatear completamente un disquete...
todos los datos se borran
se realiza un escaneo completo del disco
El directorio del disco se está limpiando.
el disco se convierte en sistema
En un sistema de archivos jerárquico de varios niveles...
Los archivos se almacenan en un sistema que es un sistema de carpetas anidadas.
Los archivos se almacenan en un sistema que es una secuencia lineal.
Historia del desarrollo de la tecnología informática:1. Nombra el primer dispositivo informático.
1) ábaco
2) Calculadora
3) Aritmómetro
4) ábaco ruso
2. ¿Qué idea propuso el matemático inglés Charles Babbage a mediados del siglo XIX?
1) La idea de crear una máquina calculadora controlada por programa con un dispositivo aritmético, un dispositivo de control, así como un dispositivo de entrada e impresión.
2) La idea de crear un teléfono celular
3) La idea de crear robots controlados por computadora.
3. Nombra el primer programador de computadoras.
1) Ada Lovelace
2) Serguéi Lébedev
3) Bill Gates
4) Sofía Kovalevskaya
4. ¿En qué año y dónde se creó la primera computadora basada en tubos de vacío?
1) 1945, Estados Unidos
2) 1950, URSS
3) 1944, Inglaterra
4) 1946, Francia
5. ¿Sobre qué base se crearon las computadoras de tercera generación?
1) circuitos integrados
2) semiconductores
3) tubos de vacío
4) circuitos integrados de gran escala
6. ¿Cómo se llamaba la primera computadora personal?
1) manzana II
2) PC IBM
3) Dell
4) Corbeta
Estructura de la computadora...................15
1. Nombra el dispositivo central de la computadora.
1) Procesador
2) unidad del sistema
3) fuente de alimentación
4) Placa base
2. ¿Cómo se registra y transmite la información física a una computadora?
1) números;
2) usar programas;
3) se representa en forma de señales eléctricas.
3. El encargado del tratamiento procesa la información presentada:
1) En el sistema numérico decimal
2) En inglés
3) En ruso
4) En lenguaje de máquina (en código binario)
4. Para ingresar información numérica y de texto, use
1) teclado
2) ratón
3) Bola de seguimiento
4) Manejar
5. La característica más importante de los dispositivos de entrada de coordenadas es la resolución, que suele ser de 500 ppp (puntos por pulgada (1 pulgada = 2,54 cm)), lo que significa...
1) Cuando mueves el mouse una pulgada, el puntero del mouse se mueve 500 puntos
2) Al mover el mouse 500 puntos, el puntero del mouse se mueve una pulgada
6. El escáner se utiliza para...
1) Para ingresar imágenes y documentos de texto en una computadora
2) Dibujar con un bolígrafo especial.
3) Mover el cursor en la pantalla del monitor.
4) Obtención de imágenes holográficas
Dispositivos de salida................................21
1. ¿Qué tipo de impresora es apropiada para imprimir documentos financieros?
1) Impresora matricial de puntos
2) impresora de inyección de tinta
3) impresora láser
2. ¿Qué tipo de impresora es apropiada para imprimir resúmenes?
1) Impresora matricial de puntos
2) impresora de inyección de tinta
3) impresora láser
1. ¿Qué tipo de impresora es apropiada para imprimir fotografías?
1) Impresora matricial de puntos
2) impresora de inyección de tinta
3) impresora láser
2. El incumplimiento de los requisitos sanitarios e higiénicos de la computadora puede tener un efecto nocivo para la salud humana...
1) monitor de tubo de rayos catódicos
2) monitor de cristal líquido
4) Paneles de plasma
3. Un dispositivo que proporciona grabación y lectura de información se llama...
1) Unidad de disco o dispositivo de almacenamiento
4. Cuando apagas la computadora, toda la información se borra de...
4) RAM
5) disco duro
6) disco láser
7) disquetes
13. ¿En qué dispositivo informático se almacena la información?
1) memoria externa;
2) monitorear;
3) procesador;
2. Las pistas ópticas son más delgadas y están colocadas más densamente en...
1) Disco de vídeo digital (disco DVD)
2) Disco compacto (CD - disco)
3) disquete
3. ¿En qué disco se almacena la información en pistas concéntricas en las que se alternan áreas magnetizadas y no magnetizadas?
1) En un disquete
2) En CD
3) En DVD
4. Los dispositivos de entrada incluyen...
1) Disco duro, procesador, módulos de memoria, placa base, disquete
5. Los dispositivos de salida incluyen...
1) Teclado, mouse, joystick, lápiz óptico, escáner, cámara digital, micrófono
2) Altavoces, monitor, impresora, auriculares.
3) Disco duro, procesador, módulos de memoria, placa base, disquete
6. Un programa se llama...
7. Un programa de computadora puede controlar el funcionamiento de una computadora si está ubicado...
1) En RAM
2) En un disquete
3) En el disco duro
4) En un CD
8. Los datos son...
1) La secuencia de comandos que ejecuta la computadora durante el procesamiento de datos.
2) Información presentada en formato digital y procesada en una computadora.
3) Datos que tienen nombre y se almacenan en la memoria a largo plazo
9. Un archivo es...
1) Texto impreso en una computadora
2) Información presentada en formato digital y procesada en una computadora.
3) Un programa o dato que tiene un nombre y está almacenado en la memoria a largo plazo.
10. Al formatear rápidamente un disquete...
1) Se está limpiando el directorio del disco.
2) Se borran todos los datos.
3) El disco se está desfragmentando.
4) Se realiza una verificación según
2. ¿Qué es un relé electromecánico? ¿Cuándo se crearon las computadoras de retransmisión? ¿Qué tan rápido fueron?
3. ¿Dónde y cuándo se construyó la primera computadora? ¿Como se llamaba?
4. ¿Cuál fue el papel de John von Neumann en la creación de la computadora?
5. ¿Quién fue el diseñador de las primeras computadoras domésticas?
6. ¿Sobre qué base elemental se crearon las máquinas de primera generación? ¿Cuáles fueron sus principales características?
7. ¿Sobre qué elementos se crearon las máquinas de segunda generación? ¿Cuáles son sus ventajas respecto a la primera generación de ordenadores?
8. ¿Qué es un circuito integrado? ¿Cuándo se crearon las primeras computadoras con circuitos integrados? ¿Cómo se llamaban?
9. ¿Qué nuevas áreas de aplicación informática han surgido con la llegada de las máquinas de tercera generación?
A finales de 1958 y en la primera mitad de 1959 se produjo un gran avance en la industria de los semiconductores. Tres hombres, en representación de tres corporaciones privadas estadounidenses, resolvieron tres problemas fundamentales que impedían la creación de circuitos integrados. Jack Kilby de Instrumentos Texas patentó el principio de combinación, creó los primeros prototipos imperfectos de IP y los llevó a producción en masa. Kurt Legovets de Compañía eléctrica Sprague inventó un método para aislar eléctricamente componentes formados en un solo chip semiconductor (aislamiento de unión p-n). P–n unión aislamiento)). Robert Noyce de Semiconductor Fairchild inventó un método para conectar eléctricamente componentes de circuitos integrados (metalización de aluminio) y propuso una versión mejorada del aislamiento de componentes basada en la última tecnología plana de Jean Herni. Jean Hoerni). El 27 de septiembre de 1960, la banda de Jay Last Jay Último) creado en Semiconductores Fairchild el primero en funcionar semiconductor IP basada en las ideas de Noyce y Ernie. Instrumentos Texas, propietario de la patente del invento de Kilby, lanzó una guerra de patentes contra sus competidores, que terminó en 1966 con un acuerdo global sobre licencias cruzadas de tecnologías.
Los primeros circuitos integrados lógicos de la serie mencionada se construyeron literalmente a partir de estándar componentes, cuyos tamaños y configuraciones fueron especificados por el proceso tecnológico. Los diseñadores de circuitos que diseñaron circuitos integrados lógicos de una familia particular operaban con los mismos diodos y transistores estándar. En 1961-1962 el desarrollador líder rompió el paradigma del diseño silvania Tom Longo, por primera vez usando diferentes circuitos integrados en uno Configuraciones de transistores dependiendo de sus funciones en el circuito. A finales de 1962 silvania lanzó la primera familia de lógica transistor-transistor (TTL) desarrollada por Longo, históricamente el primer tipo de lógica integrada que logró afianzarse en el mercado durante mucho tiempo. En los circuitos analógicos, un avance de este nivel lo logró en 1964-1965 el desarrollador de amplificadores operacionales. niño justo Bob Vidlar.
El primer microcircuito doméstico se creó en 1961 en el TRTI (Instituto de Ingeniería de Radio de Taganrog) bajo la dirección de L. N. Kolesov. Este evento atrajo la atención de la comunidad científica del país y TRTI fue aprobado como líder en el sistema del Ministerio de Educación Superior en el problema de crear equipos microelectrónicos altamente confiables y automatizar su producción. El propio L. N. Kolesov fue nombrado presidente del Consejo de Coordinación para este problema.
El primer circuito integrado híbrido de película gruesa en la URSS (serie 201 “Trail”) se desarrolló en 1963-65 en el Instituto de Investigación de Tecnología de Precisión (“Angstrem”), produciéndose en masa desde 1965. En el desarrollo participaron especialistas del NIEM (ahora Instituto de Investigaciones Científicas Argon).
El primer circuito integrado semiconductor en la URSS se creó sobre la base de la tecnología plana, desarrollado a principios de 1960 en NII-35 (luego rebautizado como Instituto de Investigación Pulsar) por un equipo que luego fue transferido a NIIME (Mikron). La creación del primer circuito integrado de silicio doméstico se concentró en el desarrollo y la producción con aceptación militar de la serie TS-100 de circuitos integrados de silicio (37 elementos, el equivalente a la complejidad del circuito de un flip-flop, un análogo del estadounidense serie de circuitos integrados SN-51 empresas Instrumentos Texas). Se obtuvieron de Estados Unidos muestras de prototipos y muestras de producción de circuitos integrados de silicio para reproducción. El trabajo se llevó a cabo en NII-35 (director Trutko) y en la planta de semiconductores Fryazino (director Kolmogorov) bajo una orden de defensa para su uso en un altímetro autónomo para un sistema de guía de misiles balísticos. El desarrollo incluyó seis circuitos planos de silicio integrados estándar de la serie TS-100 y, con la organización de la producción piloto, tomó tres años en NII-35 (de 1962 a 1965). Fueron necesarios otros dos años para desarrollar la producción fabril con aceptación militar en Fryazino (1967).
Paralelamente, se trabajó en el desarrollo de un circuito integrado en la oficina central de diseño de la planta de dispositivos semiconductores de Voronezh (ahora). En 1965, durante una visita al VZPP del Ministro de Industria Electrónica A.I. Shokin, la planta recibió instrucciones de realizar trabajos de investigación sobre la creación de un circuito monolítico de silicio - Investigación y Desarrollo "Titán" (Orden Ministerial No. 92 del 16 de agosto de 1965), que se completó antes de lo previsto a finales de año. El tema se presentó con éxito a la Comisión Estatal, y una serie de 104 microcircuitos lógicos de diodo-transistor se convirtió en el primer logro fijo en el campo de la microelectrónica de estado sólido, lo que se reflejó en la orden del MEP No. 403 del 30 de diciembre de 1965.
Niveles de diseño
Actualmente (2014), la mayoría de los circuitos integrados se diseñan utilizando sistemas CAD especializados, que permiten automatizar y acelerar significativamente los procesos de producción, por ejemplo, la obtención de fotomáscaras topológicas.
Clasificación
Grado de integración
Dependiendo del grado de integración, se utilizan los siguientes nombres de circuitos integrados:
- Pequeño circuito integrado (MIS): hasta 100 elementos por chip,
- circuito integrado medio (SIS): hasta 1000 elementos por chip,
- circuito integrado grande (LSI): hasta 10 mil elementos por chip,
- Circuito integrado de ultra gran escala (VLSI): más de 10 mil elementos en un cristal.
Anteriormente, también se utilizaban nombres obsoletos: circuito integrado de ultra gran escala (ULSI): de 1 a 10 millones a mil millones de elementos en un cristal y, a veces, circuito integrado de giga gran escala (GBIC): más de 1 mil millones de elementos en un cristal. Actualmente, en la década de 2010, los nombres "UBIS" y "GBIS" prácticamente no se utilizan, y todos los microcircuitos con más de 10 mil elementos se clasifican como VLSI.
Tecnología de fabricación
- Chip semiconductor: todos los elementos y conexiones entre elementos se realizan en un cristal semiconductor (por ejemplo, silicio, germanio, arseniuro de galio, óxido de hafnio).
- Circuito integrado de película: todos los elementos y conexiones entre elementos se realizan en forma de películas:
- circuito integrado de película gruesa;
- Circuito integrado de película delgada.
- Chip híbrido (a menudo llamado microensamblaje), contiene varios diodos, transistores y/u otros componentes electrónicos activos. El microconjunto también puede incluir circuitos integrados no empaquetados. Los componentes de microconjuntos pasivos (resistencias, condensadores, inductores) generalmente se fabrican utilizando tecnologías de película delgada o gruesa sobre un sustrato común, generalmente cerámico, de un chip híbrido. Todo el sustrato con los componentes se coloca en una única carcasa sellada.
- Microcircuito mixto: además del cristal semiconductor, contiene elementos pasivos de película delgada (película gruesa) ubicados en la superficie del cristal.
Tipo de señal procesada
Tecnologías de fabricación
Tipos de lógica
El elemento principal de los microcircuitos analógicos son los transistores (bipolares o de efecto de campo). La diferencia en la tecnología de fabricación de transistores afecta significativamente las características de los microcircuitos. Por lo tanto, la tecnología de fabricación a menudo se indica en la descripción del microcircuito, enfatizando así las características generales de las propiedades y capacidades del microcircuito. Las tecnologías modernas combinan tecnologías de transistores bipolares y de efecto de campo para lograr un mejor rendimiento de los microcircuitos.
- Los microcircuitos basados en transistores unipolares (efecto de campo) son los más económicos (en términos de consumo de corriente):
- Lógica MOS (lógica de semiconductores de óxido de metal): los microcircuitos se forman a partir de transistores de efecto de campo norte-MOS o pag-Tipo MOS;
- Lógica CMOS (lógica MOS complementaria): cada elemento lógico del microcircuito consta de un par de transistores de efecto de campo complementarios (complementarios) ( norte-MOS y pag-FREGAR).
- Microcircuitos basados en transistores bipolares:
- RTL: lógica de resistencia-transistor (obsoleta, reemplazada por TTL);
- DTL: lógica de diodo-transistor (obsoleta, reemplazada por TTL);
- TTL - lógica transistor-transistor - los microcircuitos están hechos de transistores bipolares con transistores multiemisor en la entrada;
- TTLSh - lógica transistor-transistor con diodos Schottky - un TTL mejorado que utiliza transistores bipolares con efecto Schottky;
- ECL (lógica de emisor acoplado) en transistores bipolares, cuyo modo de funcionamiento se selecciona para que no entren en modo de saturación, lo que aumenta significativamente el rendimiento;
- IIL - lógica de inyección integral.
- Microcircuitos que utilizan transistores bipolares y de efecto de campo:
Utilizando el mismo tipo de transistores, se pueden crear chips utilizando diferentes metodologías, como estática o dinámica.
Las tecnologías CMOS y TTL (TTLS) son los chips lógicos más comunes. Cuando es necesario ahorrar consumo de corriente, se utiliza la tecnología CMOS, donde la velocidad es más importante y no se requiere ahorrar en el consumo de energía, se utiliza la tecnología TTL. El punto débil de los microcircuitos CMOS es su vulnerabilidad a la electricidad estática: basta con tocar la salida del microcircuito con la mano y su integridad ya no estará garantizada. Con el desarrollo de las tecnologías TTL y CMOS, los parámetros de los microcircuitos se acercan y, como resultado, por ejemplo, la serie 1564 de microcircuitos se fabrica utilizando tecnología CMOS, y la funcionalidad y ubicación en la carcasa son similares a la tecnología TTL.
Los microcircuitos fabricados con tecnología ESL son los más rápidos, pero también los que consumen más energía, y se utilizaron en la producción de equipos informáticos en los casos en que el parámetro más importante era la velocidad de cálculo. En la URSS, las computadoras más productivas del tipo ES106x se fabricaron con microcircuitos ESL. Hoy en día esta tecnología rara vez se utiliza.
Proceso tecnológico
En la fabricación de microcircuitos se utiliza el método de fotolitografía (proyección, contacto, etc.), en el que el circuito se forma sobre un sustrato (generalmente silicio) obtenido cortando monocristales de silicio con discos de diamante en finas obleas. Debido a las pequeñas dimensiones lineales de los elementos del microcircuito, se abandonó el uso de luz visible e incluso radiación ultravioleta cercana para la iluminación.
Los siguientes procesadores se fabricaron utilizando radiación UV (láser excímero ArF, longitud de onda 193 nm). En promedio, los líderes de la industria introdujeron nuevos procesos tecnológicos según el plan ITRS cada 2 años, duplicando el número de transistores por unidad de área: 45 nm (2007), 32 nm (2009), 22 nm (2011), comenzó la producción de 14 nm En 2014, se espera el desarrollo de procesos de 10 nm hacia 2018.
En 2015 se estimaba que la introducción de nuevos procesos tecnológicos se ralentizaría.
Control de calidad
Para controlar la calidad de los circuitos integrados se utilizan ampliamente las denominadas estructuras de prueba.
Objetivo
Un circuito integrado puede tener una funcionalidad completa, por compleja que sea, hasta una microcomputadora completa (microcomputadora de un solo chip).
circuitos analogicos
- Filtros (incluido efecto piezoeléctrico).
- Cosa análoga multiplicadores.
- Atenuadores analógicos y amplificadores variables.
- Estabilizadores de alimentación: estabilizadores de tensión y corriente.
- Microcircuitos de control de fuente de alimentación conmutada.
- Convertidores de señal.
- Circuitos de sincronización.
- Varios sensores (por ejemplo, temperatura).
Circuitos digitales
- Convertidores de búfer
- (Micro)procesadores (incluidas CPU para ordenadores)
- Chips y módulos de memoria.
- FPGA (circuitos integrados lógicos programables)
Los circuitos integrados digitales tienen una serie de ventajas sobre los analógicos:
- Consumo de energía reducido asociado con el uso de señales eléctricas pulsadas en electrónica digital. Al recibir y convertir tales señales, los elementos activos de los dispositivos electrónicos (transistores) funcionan en el modo "llave", es decir, el transistor está "abierto", lo que corresponde a una señal de alto nivel (1), o "cerrado". " - (0), en el primer caso en No hay caída de voltaje en el transistor; en el segundo, no fluye corriente a través de él. En ambos casos, el consumo de energía es cercano a 0, a diferencia de los dispositivos analógicos, en los que la mayor parte del tiempo los transistores se encuentran en un estado intermedio (activo).
- Alta inmunidad al ruido Los dispositivos digitales están asociados con una gran diferencia entre señales de nivel alto (por ejemplo, 2,5-5 V) y bajo (0-0,5 V). Es posible que se produzca un error de estado con un nivel de interferencia tal que un nivel alto se interprete como un nivel bajo y viceversa, lo cual es poco probable. Además, en los dispositivos digitales es posible utilizar códigos especiales que permiten corregir errores.
- La gran diferencia en los niveles de los estados de señal de alto y bajo nivel ("0" y "1" lógicos) y una gama bastante amplia de sus cambios permisibles hace que la tecnología digital sea insensible a la inevitable dispersión de los parámetros de los elementos en la tecnología integrada, elimina la necesidad de seleccionar componentes y configurar elementos de ajuste en dispositivos digitales.
Circuitos analógicos a digitales
- convertidores de digital a analógico (DAC) y de analógico a digital (ADC);
- transceptores (por ejemplo, convertidor de interfaz Ethernet);
- moduladores y demoduladores;
- módems de radio
- teletexto, decodificadores de texto por radio VHF
- Fast Ethernet y transceptores ópticos
- Marcar módems
- receptores de televisión digitales
- sensor óptico del ratón
- microcircuitos de alimentación para dispositivos electrónicos: estabilizadores, convertidores de voltaje, interruptores de alimentación, etc.;
- atenuadores digitales;
- circuitos de bucle de bloqueo de fase (PLL);
- generadores y restauradores de frecuencia de sincronización de relojes;
- cristales de matriz base (BMC): contiene circuitos analógicos y digitales;
Serie de chips
Los microcircuitos analógicos y digitales se producen en serie. Una serie es un grupo de microcircuitos que tienen un diseño único y un diseño tecnológico y están destinados a un uso conjunto. Los microcircuitos de la misma serie, por regla general, tienen los mismos voltajes de alimentación y coinciden en términos de resistencias de entrada y salida y niveles de señal.
Viviendas
Nombres específicos
Protección legal
La legislación rusa brinda protección legal a las topologías de circuitos integrados. La topología de un circuito integrado es la disposición espacial-geométrica del conjunto de elementos de un circuito integrado y las conexiones entre ellos registradas en un soporte material (Artículo 1448
VLSI
Circuitos integrados modernos diseñados para montaje en superficie.
Microcircuitos digitales soviéticos y extranjeros.
Integral(inglés. circuito integrado, IC, microcircuito, microchip, chip o chip de silicio), ( micro)esquema (IS, IMS, m/sj), chip, pastilla(Inglés) chip- astilla, fragmento, chip) - dispositivo microelectrónico - un circuito electrónico de complejidad arbitraria, fabricado sobre un cristal (o película) semiconductor y colocado en una carcasa no separable. A menudo bajo circuito integrado(IC) se refiere al cristal o película real con un circuito electrónico, y por microcircuito(MS) - IC encerrado en una carcasa. Al mismo tiempo, la expresión "componentes de chip" significa "componentes de montaje superficial", a diferencia de los componentes tradicionales soldados con orificios pasantes. Por lo tanto, es más correcto decir "microcircuito de chip", es decir, microcircuito de montaje en superficie. Actualmente (año) la mayoría de los microcircuitos se fabrican en paquetes de montaje en superficie.
Historia
La invención de los microcircuitos comenzó con el estudio de las propiedades de las finas películas de óxido, que se manifiestan en el efecto de una mala conductividad eléctrica a bajos voltajes eléctricos. El problema era que donde los dos metales se tocaban, no había contacto eléctrico o era polar. Los estudios profundos de este fenómeno llevaron al descubrimiento de los diodos y más tarde de los transistores y circuitos integrados.
Niveles de diseño
- Físico: métodos para implementar un transistor (o un grupo pequeño) en forma de zonas dopadas en un cristal.
- Eléctrico - diagrama de circuito (transistores, condensadores, resistencias, etc.).
- Lógico - circuito lógico (inversores lógicos, elementos OR-NOT, AND-NOT, etc.).
- Nivel de circuito y sistema: diseño de circuito y sistema (flip-flops, comparadores, codificadores, decodificadores, ALU, etc.).
- Topológico - fotomáscaras topológicas para producción.
- Nivel de programa (para microcontroladores y microprocesadores): instrucciones de ensamblador para el programador.
Actualmente, la mayoría de los circuitos integrados se desarrollan mediante CAD, lo que permite automatizar y acelerar significativamente el proceso de obtención de fotomáscaras topológicas.
Clasificación
Grado de integración
Objetivo
Un circuito integrado puede tener una funcionalidad completa, por compleja que sea, hasta una microcomputadora completa (microcomputadora de un solo chip).
circuitos analogicos
- Generadores de señal
- Multiplicadores analógicos
- Atenuadores analógicos y amplificadores variables.
- Estabilizadores de fuente de alimentación
- Chips de control de fuente de alimentación conmutada
- Convertidores de señal
- Circuitos de temporización
- Varios sensores (temperatura, etc.)
Circuitos digitales
- Elementos lógicos
- Convertidores de búfer
- Módulos de memoria
- (Micro)procesadores (incluida la CPU en una computadora)
- Microcomputadoras de un solo chip
- FPGA - circuitos integrados lógicos programables
Los circuitos integrados digitales tienen una serie de ventajas sobre los analógicos:
- Consumo de energía reducido asociado con el uso de señales eléctricas pulsadas en electrónica digital. Al recibir y convertir tales señales, los elementos activos de los dispositivos electrónicos (transistores) funcionan en el modo "llave", es decir, el transistor está "abierto", lo que corresponde a una señal de alto nivel (1), o "cerrado". " - (0), en el primer caso en No hay caída de voltaje en el transistor; en el segundo, no fluye corriente a través de él. En ambos casos, el consumo de energía es cercano a 0, a diferencia de los dispositivos analógicos, en los que la mayor parte del tiempo los transistores se encuentran en un estado intermedio (resistivo).
- Alta inmunidad al ruido Los dispositivos digitales están asociados con una gran diferencia entre señales de nivel alto (por ejemplo, 2,5 - 5 V) y bajo (0 - 0,5 V). Es posible que se produzca un error con dicha interferencia cuando un nivel alto se percibe como bajo y viceversa, lo cual es poco probable. Además, en los dispositivos digitales es posible utilizar códigos especiales que permiten corregir errores.
- La gran diferencia entre señales de alto y bajo nivel y una gama bastante amplia de cambios permisibles hacen que la tecnología digital insensible a la inevitable dispersión de los parámetros de los elementos en la tecnología integrada, eliminando la necesidad de seleccionar y configurar dispositivos digitales.
¿El matemático inglés del siglo XIX Charles Babbage?
La idea de crear una máquina calculadora controlada por programa con un dispositivo aritmético, un dispositivo de control y un dispositivo de entrada e impresión.
La idea de crear un teléfono celular.
La idea de crear robots controlados por computadora.
¿En qué año y dónde se creó la primera computadora basada en tubos de vacío?
1945, Estados Unidos
1944, Inglaterra
1946, Francia
¿Sobre qué base se crearon las computadoras de tercera generación?
Circuitos integrados
semiconductores
tubos de vacio
circuitos integrados de gran escala
¿Cómo se llamó la primera computadora personal?
Nombra el dispositivo central de la computadora.
UPC
Unidad del sistema
unidad de poder
tarjeta madre
El procesador procesa la información presentada:
En sistema numérico decimal
En Inglés
En ruso
En lenguaje de máquina (en código binario)
Para ingresar información numérica y de texto, use
Teclado
El escáner se utiliza para...
Para ingresar imágenes y documentos de texto en una computadora
Para dibujar con un bolígrafo especial.
Mover el cursor en la pantalla del monitor
Obtención de imágenes holográficas
10. ¿Qué tipo de impresora es apropiada para imprimir documentos financieros?
impresora matricial
impresora de chorro
Impresora laser
¿Qué tipo de impresora es apropiada para imprimir resúmenes?
impresora matricial
impresora de chorro
Impresora laser
¿Qué tipo de impresora es apropiada para imprimir fotografías?
impresora matricial
impresora de chorro
Impresora laser
El incumplimiento de los requisitos sanitarios e higiénicos de una computadora puede tener un efecto nocivo para la salud humana...
Monitor de tubo de rayos catódicos
monitor LCD
Paneles de plasma
Cuando apagas tu computadora, toda la información se borra de...
Memoria de acceso aleatorio
Disco duro
disco láser
¿En qué dispositivo informático se almacena la información?
Memoria externa;
UPC;
Las pistas ópticas son más delgadas y están colocadas más densamente...
Disco de vídeo digital (disco DVD)
Disco compacto (disco CD)
Los dispositivos de entrada incluyen...
Los dispositivos de salida incluyen...
Teclado, mouse, joystick, lápiz óptico, escáner, cámara digital, micrófono
Altavoces, monitor, impresora, auriculares.
Disco duro, procesador, módulos de memoria, placa base, disquete
El programa se llama...
Un programa de computadora puede controlar el funcionamiento de una computadora si...
en RAM
En un disquete
en el disco duro
En CD
Los datos son...
La secuencia de comandos que ejecuta una computadora mientras procesa datos.
Información presentada en formato digital y procesada en una computadora.
Datos que tienen un nombre y se almacenan en la memoria a largo plazo.
El archivo es...
Texto impreso en una computadora.
Información presentada en formato digital y procesada en una computadora.
Un programa o dato que tiene un nombre y se almacena en la memoria a largo plazo.
Al formatear rápidamente un disquete...
El directorio del disco se está borrando.
Se borran todos los datos
Desfragmentación del disco en curso
Se está comprobando la superficie del disco.
Al formatear completamente un disquete...
todos los datos se borran
se realiza un escaneo completo del disco
El directorio del disco se está limpiando.
el disco se convierte en sistema
En un sistema de archivos jerárquico de varios niveles...
Los archivos se almacenan en un sistema que es un sistema de carpetas anidadas.
Los archivos se almacenan en un sistema que es una secuencia lineal.
Historia del desarrollo de la tecnología informática:1. Nombra el primer dispositivo informático.
1) ábaco
2) Calculadora
3) Aritmómetro
4) ábaco ruso
2. ¿Qué idea propuso el matemático inglés Charles Babbage a mediados del siglo XIX?
1) La idea de crear una máquina calculadora controlada por programa con un dispositivo aritmético, un dispositivo de control, así como un dispositivo de entrada e impresión.
2) La idea de crear un teléfono celular
3) La idea de crear robots controlados por computadora.
3. Nombra el primer programador de computadoras.
1) Ada Lovelace
2) Serguéi Lébedev
3) Bill Gates
4) Sofía Kovalevskaya
4. ¿En qué año y dónde se creó la primera computadora basada en tubos de vacío?
1) 1945, Estados Unidos
2) 1950, URSS
3) 1944, Inglaterra
4) 1946, Francia
5. ¿Sobre qué base se crearon las computadoras de tercera generación?
1) circuitos integrados
2) semiconductores
3) tubos de vacío
4) circuitos integrados de gran escala
6. ¿Cómo se llamaba la primera computadora personal?
1) manzana II
2) PC IBM
3) Dell
4) Corbeta
Estructura de la computadora...................15
1. Nombra el dispositivo central de la computadora.
1) Procesador
2) unidad del sistema
3) fuente de alimentación
4) Placa base
2. ¿Cómo se registra y transmite la información física a una computadora?
1) números;
2) usar programas;
3) se representa en forma de señales eléctricas.
3. El encargado del tratamiento procesa la información presentada:
1) En el sistema numérico decimal
2) En inglés
3) En ruso
4) En lenguaje de máquina (en código binario)
4. Para ingresar información numérica y de texto, use
1) teclado
2) ratón
3) Bola de seguimiento
4) Manejar
5. La característica más importante de los dispositivos de entrada de coordenadas es la resolución, que suele ser de 500 ppp (puntos por pulgada (1 pulgada = 2,54 cm)), lo que significa...
1) Cuando mueves el mouse una pulgada, el puntero del mouse se mueve 500 puntos
2) Al mover el mouse 500 puntos, el puntero del mouse se mueve una pulgada
6. El escáner se utiliza para...
1) Para ingresar imágenes y documentos de texto en una computadora
2) Dibujar con un bolígrafo especial.
3) Mover el cursor en la pantalla del monitor.
4) Obtención de imágenes holográficas
Dispositivos de salida................................21
1. ¿Qué tipo de impresora es apropiada para imprimir documentos financieros?
1) Impresora matricial de puntos
2) impresora de inyección de tinta
3) impresora láser
2. ¿Qué tipo de impresora es apropiada para imprimir resúmenes?
1) Impresora matricial de puntos
2) impresora de inyección de tinta
3) impresora láser
1. ¿Qué tipo de impresora es apropiada para imprimir fotografías?
1) Impresora matricial de puntos
2) impresora de inyección de tinta
3) impresora láser
2. El incumplimiento de los requisitos sanitarios e higiénicos de la computadora puede tener un efecto nocivo para la salud humana...
1) monitor de tubo de rayos catódicos
2) monitor de cristal líquido
4) Paneles de plasma
3. Un dispositivo que proporciona grabación y lectura de información se llama...
1) Unidad de disco o dispositivo de almacenamiento
4. Cuando apagas la computadora, toda la información se borra de...
4) RAM
5) disco duro
6) disco láser
7) disquetes
13. ¿En qué dispositivo informático se almacena la información?
1) memoria externa;
2) monitorear;
3) procesador;
2. Las pistas ópticas son más delgadas y están colocadas más densamente en...
1) Disco de vídeo digital (disco DVD)
2) Disco compacto (CD - disco)
3) disquete
3. ¿En qué disco se almacena la información en pistas concéntricas en las que se alternan áreas magnetizadas y no magnetizadas?
1) En un disquete
2) En CD
3) En DVD
4. Los dispositivos de entrada incluyen...
1) Disco duro, procesador, módulos de memoria, placa base, disquete
5. Los dispositivos de salida incluyen...
1) Teclado, mouse, joystick, lápiz óptico, escáner, cámara digital, micrófono
2) Altavoces, monitor, impresora, auriculares.
3) Disco duro, procesador, módulos de memoria, placa base, disquete
6. Un programa se llama...
7. Un programa de computadora puede controlar el funcionamiento de una computadora si está ubicado...
1) En RAM
2) En un disquete
3) En el disco duro
4) En un CD
8. Los datos son...
1) La secuencia de comandos que ejecuta la computadora durante el procesamiento de datos.
2) Información presentada en formato digital y procesada en una computadora.
3) Datos que tienen nombre y se almacenan en la memoria a largo plazo
9. Un archivo es...
1) Texto impreso en una computadora
2) Información presentada en formato digital y procesada en una computadora.
3) Un programa o dato que tiene un nombre y está almacenado en la memoria a largo plazo.
10. Al formatear rápidamente un disquete...
1) Se está limpiando el directorio del disco.
2) Se borran todos los datos.
3) El disco se está desfragmentando.
4) Se realiza una verificación según
2. ¿Qué es un relé electromecánico? ¿Cuándo se crearon las computadoras de retransmisión? ¿Qué tan rápido fueron?
3. ¿Dónde y cuándo se construyó la primera computadora? ¿Como se llamaba?
4. ¿Cuál fue el papel de John von Neumann en la creación de la computadora?
5. ¿Quién fue el diseñador de las primeras computadoras domésticas?
6. ¿Sobre qué base elemental se crearon las máquinas de primera generación? ¿Cuáles fueron sus principales características?
7. ¿Sobre qué elementos se crearon las máquinas de segunda generación? ¿Cuáles son sus ventajas respecto a la primera generación de ordenadores?
8. ¿Qué es un circuito integrado? ¿Cuándo se crearon las primeras computadoras con circuitos integrados? ¿Cómo se llamaban?
9. ¿Qué nuevas áreas de aplicación informática han surgido con la llegada de las máquinas de tercera generación?
Circuito integrado (CI) es un producto microelectrónico que realiza las funciones de conversión y procesamiento de señales, que se caracteriza por un empaquetamiento denso de elementos de modo que todas las conexiones y conexiones entre elementos formen un todo único.
Una parte integral de un IC son elementos que actúan como elementos eléctricos y de radio (transistores, resistencias, etc.) y no se pueden separar como productos independientes. En este caso, los elementos de circuito integrado que realizan las funciones de amplificación u otra conversión de señal (diodos, transistores, etc.) se denominan activos, y los elementos que implementan una función de transferencia lineal (resistencias, condensadores, inductores) se denominan pasivos.
Clasificación de circuitos integrados:
Por método de fabricación:
Según el grado de integración.
El grado de integración de un sistema de información es un indicador de complejidad, caracterizado por la cantidad de elementos y componentes que contiene. El grado de integración está determinado por la fórmula.
donde k es un coeficiente que determina el grado de integración, redondeado al entero mayor más cercano, y N es el número de elementos y componentes incluidos en el SI.
Para caracterizar cuantitativamente el grado de integración, se suelen utilizar los siguientes términos: si k ? 1, un IC se llama IC simple si 1< k ? 2 - средней ИС (СИС), если 2 < k ? 4 - большой ИС (БИС), если k ?4 - сверхбольшой ИС (СБИС).
Además del grado de integración, se utiliza otro indicador como la densidad de empaquetamiento de elementos: el número de elementos (con mayor frecuencia transistores) por unidad de área del cristal. Este indicador caracteriza principalmente el nivel de tecnología, actualmente es más de 1000 elementos/mm 2.
Circuitos integrados de película.- Se trata de circuitos integrados cuyos elementos se depositan sobre la superficie de una base dieléctrica en forma de película. Su peculiaridad es que no existen en forma pura. Se utilizan únicamente para la fabricación de elementos pasivos: resistencias, condensadores, conductores, inductores.
Arroz. 1. Estructura de un CI híbrido de película: 1, 2 - placas de condensador inferior y superior, 3 - capa dieléctrica, 4 - bus de conexión de cables, 5 - transistor montado, 6 - resistencia de película, 7 - terminal de clavija, 8 - sustrato dieléctrico
Los circuitos integrados híbridos son microcircuitos de película delgada que constan de elementos pasivos (resistencias, condensadores, almohadillas) y elementos activos discretos (diodos, transistores). El CI híbrido mostrado en la Fig. 1, es un sustrato dieléctrico al que se le aplican condensadores de película y resistencias y un transistor montado adjunto, cuya base está conectada a la placa superior del condensador mediante un bus en forma de un cable muy delgado.
En circuitos integrados de semiconductores Todos los elementos y conexiones entre elementos se realizan en masa y en la superficie del cristal semiconductor. Los circuitos integrados semiconductores son un cristal semiconductor plano (sustrato), en cuya capa superficial, mediante diversas técnicas tecnológicas, se forman áreas locales equivalentes a los elementos de un circuito eléctrico (diodos, transistores, condensadores, resistencias, etc.), unidas a lo largo la superficie mediante conexiones de película metálica (interconexiones).
Los sustratos de los circuitos integrados semiconductores son obleas redondas de silicio, germanio o arseniuro de galio, con un diámetro de 60 a 150 mm y un espesor de 0,2 a 0,4 mm.
Un sustrato semiconductor es una pieza de trabajo grupal (Fig. 2), sobre la cual se fabrican simultáneamente una gran cantidad de circuitos integrados.
Arroz. 2. Oblea de silicio grupal: 1 - corte básico, 2 - cristales individuales (chips)
Después de completar las principales operaciones tecnológicas, se corta en partes: cristales 2, también llamados chips. Las dimensiones de los lados del cristal pueden ser de 3 a 10 mm. El corte base 1 de la placa sirve para orientarla durante diversos procesos tecnológicos.
En la Fig. 3, ad. La tecnología plana se caracteriza por el hecho de que todos los terminales de los elementos IC están ubicados en el mismo plano en la superficie y están conectados simultáneamente a un circuito eléctrico mediante interconexiones de película delgada. Con la tecnología plana, el procesamiento en grupo se lleva a cabo, es decir, durante un proceso tecnológico, se produce una gran cantidad de circuitos integrados sobre sustratos, lo que garantiza una alta capacidad de fabricación y eficiencia, y también permite la automatización de la producción.
Arroz. 3. Estructuras de elementos de un IC semiconductor: a - transistor, b - diodo, c - resistencia, d - condensador, 1 - contacto de película delgada, 2 - capa dieléctrica, H - emisor; 4 - base, 5 - colector, 6 - cátodo, 7 - ánodo, 8 - capa aislante; 9 - capa resistiva, 10 - capa aislante, 11 - placa, 12, 14 - electrodos superior e inferior del condensador, 13 - capa dieléctrica
En circuitos integrados combinados(Fig. 4), que son una variante de los semiconductores, crean elementos semiconductores y de película delgada sobre un sustrato de silicio. La ventaja de estos circuitos es que es tecnológicamente difícil fabricar resistencias de una determinada resistencia en un cuerpo sólido, ya que depende no sólo del espesor de la capa semiconductora dopada, sino también de la distribución de la resistividad sobre el espesor. El ajuste de la resistencia al valor nominal después de fabricar la resistencia también presenta dificultades importantes. Las resistencias semiconductoras tienen una notable dependencia de la temperatura, lo que complica el desarrollo de circuitos integrados.
Arroz. 4. Estructura del circuito integrado combinado: 1 - película de dióxido de silicio, 2 - diodo, 3 - conexiones de película en el circuito, 4 - resistencia de película delgada, 5, 6, 7 - electrodos superior e inferior del condensador de película delgada y dieléctrico, 8 - contactos de película fina, 9 - transistor, 10 - oblea de silicio.
Además, también es muy difícil crear condensadores en sólidos. Para ampliar las clasificaciones de resistencias y condensadores de los circuitos integrados de semiconductores y mejorar sus características de rendimiento, se ha desarrollado una tecnología combinada basada en tecnología de película delgada llamada tecnología de circuitos interconectados. En este caso, los elementos activos del circuito integrado (posiblemente algunas resistencias que no son críticas en términos de resistencia nominal) se fabrican en el cuerpo del cristal de silicio mediante el método de difusión, y luego los elementos pasivos (resistencias, condensadores e interconexiones) se fabrican. formado por deposición al vacío de películas (como en los circuitos integrados de películas).
La base de elementos electrónicos se está desarrollando a un ritmo cada vez mayor. Cada generación, que ha aparecido en un momento determinado, continúa mejorando en las direcciones más justificadas. El desarrollo de productos electrónicos de generación en generación avanza hacia su complejidad funcional, aumentando la confiabilidad y la vida útil, reduciendo las dimensiones generales, el peso, el costo y el consumo de energía, simplificando la tecnología y mejorando los parámetros de los equipos electrónicos.
El surgimiento de la microelectrónica como ciencia independiente fue posible gracias al uso de una rica experiencia y la base de la industria que produce dispositivos semiconductores discretos. Sin embargo, a medida que se desarrolló la electrónica semiconductora, se hicieron evidentes serias limitaciones en el uso de fenómenos electrónicos y sistemas basados en ellos. Por lo tanto, la microelectrónica continúa avanzando a un ritmo rápido tanto en la dirección de mejorar la tecnología integrada de semiconductores como en la dirección de utilizar nuevos fenómenos físicos. circuito integrado radioelectrónico
Los productos de microelectrónica: circuitos integrados de diversos grados de integración, microconjuntos, microprocesadores, mini y microcomputadoras, permitieron llevar a cabo el diseño y la producción industrial de equipos de radio e informática funcionalmente complejos, que se diferencian de los equipos de generaciones anteriores en mejores Parámetros, mayor confiabilidad y vida útil, menor consumo de energía y costo. Los equipos basados en productos microelectrónicos se utilizan ampliamente en todas las áreas de la actividad humana.
La microelectrónica contribuye a la creación de sistemas de diseño asistidos por computadora, robots industriales, líneas de producción automáticas y automatizadas, equipos de comunicaciones y mucho más.
Primera etapa
La primera etapa incluyó la invención de la lámpara incandescente en 1809 por el ingeniero ruso Ladygin.
El descubrimiento en 1874 por el científico alemán Brown del efecto rectificador en los contactos metal-semiconductores. El uso de este efecto por parte del inventor ruso Popov para detectar señales de radio le permitió crear el primer receptor de radio. Se considera que la fecha de la invención de la radio es el 7 de mayo de 1895, cuando Popov dio un informe y una demostración en una reunión del departamento de física de la Sociedad Físico-Química Rusa en San Petersburgo. En diferentes países, se llevaron a cabo desarrollos e investigaciones sobre varios tipos de detectores de vibraciones de alta frecuencia simples y confiables: detectores.
Segunda fase
La segunda etapa en el desarrollo de la electrónica comenzó en 1904, cuando el científico inglés Fleming diseñó un diodo eléctrico de vacío. A esto le siguió la invención del primer tubo de amplificación, el triodo, en 1907.
1913-1919 fue un período de rápido desarrollo de la tecnología electrónica. En 1913, el ingeniero alemán Meissner desarrolló un circuito para un receptor regenerativo de válvulas y, utilizando un triodo, obtuvo oscilaciones armónicas no amortiguadas.
En Rusia, los primeros tubos de radio fueron fabricados en 1914 en San Petersburgo por Nikolai Dmitrievich Papaleksi, consultor de la Sociedad Rusa de Telegrafía Inalámbrica y futuro académico de la Academia de Ciencias de la URSS.
Tercera etapa
El tercer período en el desarrollo de la electrónica es el período de creación e implementación de dispositivos semiconductores discretos, que comenzó con la invención del transistor punto-punto. En 1946, se creó un grupo liderado por William Shockley en el Laboratorio Bell Telephone, que realizó investigaciones sobre las propiedades de los semiconductores en silicio y Alemania. El grupo llevó a cabo estudios teóricos y experimentales de procesos físicos en la interfaz entre dos semiconductores con diferentes tipos de conductividad eléctrica. Como resultado, se inventaron dispositivos semiconductores de tres electrodos: los transistores. Dependiendo del número de portadores de carga, los transistores se dividieron en:
- - unipolar (campo), donde se utilizaron medios unipolares.
- - bipolar, donde se utilizaron diferentes portadores de polaridad (electrones y huecos).
La invención del transistor fue un hito importante en la historia de la electrónica y por ello sus autores John Bardeen, Walter Brattain y William Shockley recibieron el Premio Nobel de Física de 1956.
El surgimiento de la microelectrónica.
Con la llegada de los transistores de efecto de campo bipolares, comenzaron a hacerse realidad ideas para el desarrollo de computadoras de pequeño tamaño. Sobre esta base, comenzaron a crear sistemas electrónicos a bordo para tecnología aeronáutica y espacial. Como estos dispositivos contenían miles de elementos electroradioeléctricos individuales y cada vez se necesitaban más, surgieron dificultades técnicas. Con el aumento del número de elementos de los sistemas electrónicos, era prácticamente imposible garantizar su operatividad inmediatamente después del montaje y garantizar, en el futuro, la fiabilidad de los sistemas. El problema de la calidad de los trabajos de instalación y montaje se ha convertido en el principal problema para los fabricantes a la hora de garantizar la operatividad y fiabilidad de los dispositivos radioelectrónicos. La solución al problema de la interconexión fue un requisito previo para el surgimiento de la microelectrónica. El prototipo de los futuros microcircuitos era una placa de circuito impreso, en la que todos los conductores individuales se combinan en un solo conjunto y se fabrican simultáneamente en grupo grabando una lámina de cobre con el plano del dieléctrico de la lámina. El único tipo de integración en este caso son los conductores. Aunque el uso de placas de circuito impreso no resuelve el problema de la miniaturización, sí resuelve el problema de aumentar la fiabilidad de las interconexiones. La tecnología de fabricación de placas de circuito impreso no permite fabricar simultáneamente otros elementos pasivos distintos de los conductores. Esta es la razón por la que las placas de circuito impreso no han evolucionado hasta convertirse en circuitos integrados en el sentido moderno. Los circuitos híbridos de película gruesa fueron los primeros en desarrollarse a finales de los años 40; su producción se basó en la tecnología ya probada de fabricación de condensadores cerámicos, utilizando el método de aplicación de pastas que contienen polvo de plata y vidrio a un sustrato cerámico mediante plantillas.
La tecnología de película delgada para la producción de circuitos integrados implica la aplicación de películas delgadas de diversos materiales (conductores, dieléctricos, resistivos) a la superficie lisa de sustratos dieléctricos en el vacío.
Cuarta etapa
En 1960, Robert Noyce de Fairchild propuso y patentó la idea de un circuito integrado monolítico y, utilizando tecnología plana, produjo los primeros circuitos integrados monolíticos de silicio.
Fairchild lanzó en febrero de 1960 una familia de elementos lógicos monolíticos de transistor-transistor con cuatro o más transistores bipolares en un solo chip de silicio y los llamó "micrologics". La tecnología planar de Horney y la tecnología monolítica de Noyce sentaron las bases para el desarrollo de circuitos integrados en 1960, primero con transistores bipolares y luego entre 1965 y 1985. sobre transistores de efecto de campo y combinaciones de ambos.
Dos decisiones políticas adoptadas en 1961-1962. Influyó en el desarrollo de la producción de transistores de silicio y circuitos integrados. La decisión de IBM (Nueva York) de desarrollar para una computadora prometedora no dispositivos de almacenamiento ferromagnéticos, sino memorias electrónicas (dispositivos de almacenamiento) basadas en transistores de efecto de campo de canal n (semiconductores de óxido metálico - MOS). El resultado de la implementación exitosa de este plan fue el lanzamiento en 1973. Computadora universal con memoria MOS - IBM-370/158. Decisiones directivas de Fairchild que prevén la ampliación del trabajo en el laboratorio de investigación de semiconductores para el estudio de dispositivos de silicio y materiales para ellos.
Mientras tanto, en julio de 1968, Gordon Moore y Robert Noyce abandonaron la división de semiconductores de Fairchild y el 28 de junio de 1968 organizaron una pequeña empresa, Intel, con doce personas que alquilaban una habitación en Mountain View, California. La tarea que se propusieron Moore, Noyce y el especialista en tecnología química que se les unió, Andrew Grove, fue utilizar el enorme potencial que supone integrar un gran número de componentes electrónicos en un único chip semiconductor para crear nuevos tipos de dispositivos electrónicos.
En 1997, Andrew Grove se convirtió en "personaje del año" y la empresa que dirigía, Intel, que se convirtió en una de las empresas líderes en Silicon Valley en California, comenzó a producir microprocesadores para el 90% de todas las computadoras personales del planeta. La aparición de los circuitos integrados jugó un papel decisivo en el desarrollo de la electrónica, marcando el comienzo de una nueva etapa de la microelectrónica. La microelectrónica del cuarto período se denomina esquemática, porque en la composición de los elementos básicos principales se pueden distinguir elementos equivalentes a elementos electroradioeléctricos discretos y cada circuito integrado corresponde a un determinado circuito eléctrico básico, como ocurre con los componentes electrónicos de los equipos de Generaciones previas.
Los circuitos integrados comenzaron a denominarse dispositivos microelectrónicos, considerados como un producto único con una alta densidad de elementos equivalente a los elementos de un circuito convencional. La complejidad de las funciones realizadas por los microcircuitos se logra aumentando el grado de integración.
Electrónica presente
Actualmente, la microelectrónica está avanzando a un nivel cualitativamente nuevo: la nanoelectrónica.
La nanoelectrónica se basa principalmente en los resultados de estudios fundamentales de procesos atómicos en estructuras semiconductoras de bajas dimensiones. Los puntos cuánticos, o sistemas de dimensión cero, son un caso extremo de sistemas de dimensiones reducidas que consisten en una serie de grupos o islas atómicas de tamaño nanométrico en una matriz semiconductora que exhiben autoorganización en heteroestructuras epitaxiales.
Uno de los posibles trabajos relacionados con la nanoelectrónica es la creación de materiales y elementos de tecnología IR. Son demandados por las empresas industriales y son la base para la creación en un futuro próximo de sistemas de visión "artificiales" (técnicos) con un rango espectral ampliado, en comparación con la visión biológica, en las regiones ultravioleta e infrarroja del espectro. Los sistemas técnicos de visión y los componentes fotónicos en nanoestructuras, capaces de recibir y procesar grandes cantidades de información, se convertirán en la base de dispositivos de telecomunicaciones fundamentalmente nuevos, sistemas de monitoreo ambiental y espacial, imágenes térmicas, nanodiagnósticos, robótica, armas de precisión, herramientas antiterroristas, etc. El uso de nanoestructuras semiconductoras reducirá significativamente el tamaño de los dispositivos de seguimiento y registro, reducirá el consumo de energía, mejorará las características de costes y permitirá aprovechar la producción en masa de micro y nanoelectrónica en el futuro próximo.
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