¿Quién inventó la placa de circuito integrado y cómo funciona?

El 23 de diciembre de 1947 nació el primer transistor en los Laboratorios Bell. Desde entonces, la humanidad ha entrado en la era de la electrónica en rápido desarrollo. Pero no fue necesariamente algo bueno para Kilby, que había estado interesado en la tecnología electrónica desde que era un niño: la invención del transistor invalidó todos los cursos de tecnología de válvulas que Kilby había tomado en la universidad. Pero esto no disminuyó el entusiasmo del joven por la tecnología electrónica, sino que fortaleció su camino.

Quizás esta fue la voluntad de Dios. En 1958, diez años después de la invención del transistor, Kilby, de 34 años, se unió a Texas Instruments. Hablando de por qué eligió Texas Instruments en primer lugar, Kilby escribió a la ligera: "Porque es la única empresa que me permite dedicar casi todo mi tiempo a estudiar la miniaturización de dispositivos electrónicos, y me proporciona mucho tiempo y buenas condiciones experimentales." Fue el invernadero de Texas Instruments el que dio origen a los logros incomparables de Kilby.

Aunque los ingenieros de aquella época se inspiraron en la invención del transistor y empezaron a intentar diseñar ordenadores de alta velocidad, el problema no se ha resuelto del todo: los dispositivos electrónicos ensamblados a partir de transistores siguen siendo demasiado voluminosos y Los circuitos diseñados por ingenieros requieren varios kilómetros de cableado y millones de uniones de soldadura, así que puedes imaginar lo difícil que es construirlo. En cuanto a poseer una computadora personal, es un sueño inalcanzable. En respuesta a esta situación, Kilby propuso una idea audaz: "¿Se pueden colocar resistencias, condensadores, transistores y otros componentes electrónicos en un solo chip semiconductor, de esta manera se reducirá considerablemente el tamaño de todo el circuito?" El nuevo ingeniero comenzó a experimentar con un circuito integrado simple llamado oscilador de desplazamiento de fase.

El 12 de septiembre de 1958, Kilby desarrolló el primer circuito integrado del mundo, realizando con éxito el concepto de integrar dispositivos electrónicos en una pieza de material semiconductor, y pasó la aprobación de la inspección de los ejecutivos de Texas Instruments por parte de la gerencia. Recuerde que este día, los circuitos integrados reemplazaron a los transistores, allanaron el camino para el desarrollo de diversas funciones de productos electrónicos, redujeron considerablemente los costos, hicieron posible la aparición de microprocesadores y marcaron el comienzo de una nueva era en la historia de la tecnología electrónica. la aparición de todos los productos electrónicos que ahora damos por sentado.

Los grandes inventos y figuras siempre serán verificados y recordados por la historia. En el año 2000, Kilby ganó el Premio Nobel de Física por su invención del circuito integrado. Este honor se ha vuelto aún más preciado después de cuarenta y dos años de pruebas, y es el pleno reconocimiento del gran invento de Kilby por parte de toda la raza humana. La evaluación del jurado del Premio Nobel fue simple: "Sentaron las bases para la tecnología de la información moderna".

“Creo que hay algunas personas cuyo trabajo cambió el mundo y la forma en que vivimos: Henry Ford, Thomas Edison, los hermanos Wright y Jack Kilby. "El primer invento que no. No sólo revolucionó nuestra industria, sino que también cambió el mundo en el que vivimos, es la invención del circuito integrado de Jack". Quizás Tom Engibs, presidente de la junta directiva de Texas Instruments, tenga la evaluación más concisa y poderosa de la contribución de Kilby. Tenga en cuenta que La foto de Kilby ahora cuelga con la foto de Edison en el Salón de Honor Nacional de Inventores.

Robert Noyce es un mago de la ciencia y los negocios. Inventó el circuito integrado producido comercialmente basándose en el trabajo de Kilby, que llevó a la industria de los semiconductores de la "era de la invención" a la "era comercial". Al mismo tiempo, también cofundó dos de las empresas más importantes de Silicon Valley: una es Fairchild, que alguna vez fue conocida como la "Academia Militar Whampoa" en la industria de semiconductores, y la otra es la empresa de tecnología más grande que diseña y produce semiconductores en el mundo.

Robert Noyce, que vivió en Estados Unidos durante la Gran Depresión, siempre ha sido un "hágalo usted mismo". Cuando tenía 12 años, él y su segundo hermano construyeron un ala delta. Cuando tenían 13 años, construyeron un automóvil utilizando un viejo motor de gasolina que habían desechado de la lavadora de la familia. Él y sus amigos incluso construyeron un tosco transceptor de radio para enviarse mensajes entre sí. Por supuesto, el mayor invento de Noyce en su vida fue el circuito integrado producido comercialmente.

En julio de 1959, Noyce desarrolló una tecnología de difusión de dióxido de silicio y una tecnología de aislamiento de unión PN, y de forma creativa creó conexiones de tiras de aluminio en la película de óxido para integrar componentes y cables en uno, sentando así una base sólida para el proceso de fabricación planar de circuitos integrados de semiconductores y la producción industrial en masa. A diferencia de Kilby, que desarrolló circuitos integrados sobre obleas de germanio, Noyce puso su mirada directamente en el silicio, uno de los elementos más abundantes en la Tierra, con mayor valor comercial y menor coste. Desde entonces, se ha fabricado y comercializado un gran número de dispositivos semiconductores, ha comenzado a aparecer capital de riesgo, han surgido nuevas empresas de semiconductores, se han inventado más circuitos integrados con funciones más potentes y estructuras más complejas, y ha entrado la industria de los semiconductores. la "era comercial" de la "era de la invención".

Por supuesto, esta "era comercial" también dio origen al mayor logro de Noyce: en 1968, Noyce dejó Fairchild (Fairchild), una vez conocida como la "Academia Militar de Whampoa" en la industria de los semiconductores. nacimiento de empresas famosas en la industria de semiconductores actual, incluidas Intel, AMD, National Semiconductor, etc.), junto con Gordon Moore y Andy Grove, fundaron Intel (Intel). Gordon Moore nació el 3 de enero de 1929 en un pequeño pueblo al sur de San Francisco. Se doctoró en química física en 1954. En 1956, fundó la legendaria Fairchild Company con Noyce y fue el principal responsable de la investigación y el desarrollo de tecnología. Después de que Noyce dimitiera en 1968, Gordon Moore siguió y cofundó Intel, convirtiéndose en presidente y director ejecutivo de la empresa en 1975.

En 1965, un día Moore salió del taller de cristal de silicio, se sentó, cogió una regla y un trozo de papel y dibujó un boceto. El eje vertical representa el chip en continuo desarrollo y el eje horizontal es el tiempo. El resultado es un crecimiento geométrico muy regular. Este descubrimiento se publicó en el número 35 de la revista "Electronics" de ese año. Este trabajo involuntario es también el artículo más importante en la historia de los semiconductores hasta la fecha. Moore señala: La densidad de circuitos de los chips de microprocesador y, por tanto, su potencia informática potencial, se duplica cada dos años. Este fue el prototipo de la "Ley de Moore" que más tarde se hizo famosa en el mundo de las tecnologías de la información. Para hacer esta descripción más precisa, Moore hizo algunas correcciones en 1975, ajustando el tiempo de duplicación de un año a dos años. De hecho, el tiempo posterior más preciso fue el promedio de los dos: 18 meses. La "Ley de Moore" no es una ley concisa de las ciencias naturales. Intel Corporation, que la respeta como su política de desarrollo, ha logrado un gran éxito comercial y el microprocesador se ha convertido en la mejor encarnación de la Ley de Moore, con la propia fama y riqueza de Moore. el doble cada 18 meses.

En aquella época, los circuitos integrados sólo existían desde hacía 6 años. El laboratorio de Moore sólo pudo integrar 50 transistores y resistencias en un chip. La predicción de Moore en ese momento parecía ciencia ficción; desde entonces, los expertos técnicos han seguido creyendo que la integración de chips "ha alcanzado su punto máximo". Pero resulta que la predicción de Moore es precisa. Los circuitos integrados más avanzados que siguen la ley de Moore contienen actualmente más de 1.700 millones de transistores.

La grandeza de la Ley de Moore no sólo contribuye al enorme éxito comercial de Intel. Los ingenieros de la industria de los semiconductores siguen esta ley y no sólo duplican el número de transistores cada 18 meses, sino que también permiten que se puedan fabricar chips con el mismo rendimiento. reducirá su tamaño y costo a la mitad cada 18 meses. También se puede decir que debido a la Ley de Moore, los productos electrónicos en nuestras vidas son cada vez más poderosos, más pequeños y livianos, y cada vez más baratos.

En 1900, Moore, ya jubilado, recibió el American Technology Award de manos del expresidente estadounidense Bush. Hoy en día, su nombre resuena en los corazones de todos en la industria de los semiconductores al igual que la "Ley de Moore" que propuso. La Ley de Moore es como una fuerza irresistible de la naturaleza que ha dominado Silicon Valley y la industria informática mundial durante más de treinta años. [3]

Introducción a los métodos de empaquetado de circuitos integrados

Debido al propósito, entorno de uso, historial de producción y otras razones de los circuitos integrados de TV, audio y video, no son Sólo es complicado en términos de modelos y especificaciones, y las formas de embalaje también son diversas.

Los materiales de embalaje habituales incluyen: plástico. cerámica. Vaso. Los metales, etc., ahora se envasan básicamente en plástico.

Según la forma del embalaje: doble línea ordinaria, línea simple ordinaria, plano pequeño de dos hileras, plano pequeño de cuatro hileras, metal redondo, circuito de película gruesa más grande, etc.

Ordenados por tamaño de paquete: el más grande es el circuito de película gruesa, seguido del empaque dual en línea, simple en línea y metálico. Piso de doble hilera. Cuatro filas de pasadores planos son lo mejor.

El espacio entre los dos pasadores se divide en: paquete de plástico estándar ordinario, filas dobles. El tipo en línea simple es generalmente de 2,54 ± 0,25 mm, seguido de 2 mm (se ve principalmente en el tipo en línea simple), 1,778 ± 0,25 mm (se ve principalmente en el tipo en línea doble reducido), 1,5 ± 0,25 mm o 1,27 ± 0,25 mm (se ve principalmente en una sola fila con disipador de calor o en forma de V de una sola fila). 1,27 ± 0,25 mm (se ve principalmente en paquetes planos de dos filas). 1 ± 0,15 mm (se ve principalmente en paquetes planos de dos o cuatro filas). paquetes).0,8±0,05~0,15 mm (se ve más en paquetes planos de cuatro filas).0,65±0,03 mm (se ve principalmente en paquetes planos de cuatro filas).

El ancho entre las dos filas de pasadores dobles en línea se divide en: generalmente 7,4~7,62 mm, 10,16 mm, 12,7 mm, 15,24 mm, etc.

El ancho entre las dos columnas del paquete plano de doble fila (incluida la longitud del cable: generalmente 6~6,5 ± mm. 7,6 mm. 10,5~10,65 mm, etc.

Cuatro Paquete plano de fila El largo × ancho de los paquetes con más de 40 pines es generalmente: 10 × 10 mm (excluyendo la longitud del cable 13,6 × 13,6 ± 0,4 mm (incluida la longitud del cable). 8,45 × 8,45 ± 0,5 mm (excluyendo la longitud del cable) 14 × 14 ± 0,15 mm (excluyendo la longitud del cable), etc.