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Développement de circuits intégrés IC
May 11, 2017

Avec la base IC maintenant dans l’existence, la prochaine étape de l’histoire a été dans le développement de circuits intégrés.

Il a dû développer d’être une expérience en laboratoire disponible pour quelques applications de niche à un coût élevé où il était disponible à faible coût et pour toutes les arènes de l’électronique.

Le développement du circuit intégré à son état actuel de l’utilisation généralisée a pris plusieurs années et beaucoup de développement.

Cependant les coûts tombèrent peu à peu, et son utilisation augmenté régulièrement en plus de produits ont été calculés pour tirer parti des technologies de l’IC.

 

Début du développement

Progrès dans le développement de la ci n’a pas été facile. Le coût élevé donne une indication des difficultés qui ont été rencontrés. Rendement est un problème majeur. Seulement une quantité limitée de précision n’était disponible avec les processus disponibles à l’époque, et cela signifie que seule une faible proportion des puces a fonctionné correctement. Le plus compliqué de la puce, plus les chances de fonctionner. Circuits de même avec quelques dizaines de composants donnent des rendements d’environ seulement 10 %.

La plupart du développement IC dans les années 1960 a été consacrée à l’augmentation du rendement. Il a été reconnu que la clé du succès dans ce domaine réside dans l’être en mesure de fabriquer des ICs économiquement. Cela pouvait seulement être réalisé si le pourcentage de travail circuits dans une plaquette pourrait être considérablement augmenté.

La plupart du développement et de progrès ont été faite aux Etats-Unis en raison de la quantité d’argent qui était disponible pour la recherche spatiale.

Malgré cela, autres pays fait un certain nombre d’avancées significatives. L’Europe a été bien vers le haut avec le champ. Au Royaume-Uni, beaucoup de travaux préparatoires avaient été entrepris par Plessey l’établissement Royal de Radar. Autres sociétés dont Ferranti, Standard Telephones et câbles (S.T.C.) et Mullard (qui fait maintenant partie de Philips, qui à son tour a changé à NXP) tous rejoint le club de l’IC. Autres pays d’Europe ont vu un intérêt semblable dans ces nouveaux appareils.

Au Japon, qui a vite devenir une force très importante dans l’économie mondiale a vu l’importance de la technologie des semi-conducteurs. Dans la plupart des domaines de recherche depuis les premiers transistors de production à technologie IC elle-même, ils étaient seulement environ deux ans, derrière les Etats-Unis. Une des premières sociétés japonaises pour produire des ICs a été la Nippon Electric Company, NEC, qui a apporté ses premiers produits sur le marché en 1965.

Réaliser les grandes quantités de recherche qui seraient nécessaires pour obtenir un leadership mondial, cinq des plus grands fabricants japonais IC coopéré sur une initiative de recherche conjointe avec le gouvernement en 1975. Ce régime a versé des dividendes énormes, certaines de ces entreprises plaçant juste au dessus des tables pour les ventes de l’IC.

 

Nouvelles technologies IC développées

Tous les premiers travaux sur la technologie IC ont été lancée à l’aide de la technologie bipolaire. Très vite, il a été constaté que la dissipation thermique a été le principal facteur limitant le développement de la taille et la complexité des circuits intégrés. Avec le nombre de composants sur un IC étant entassés dans une très petite zone problèmes de chaleur étaient de plusieurs ordres de grandeur pire que si le circuit avait été construit utilisant des composants discrets.

Au départ, le travail a été concentré sur la recherche de moyens plus efficaces d’éliminer la chaleur, mais cela n’a donné que peu de succès. Il est vite devenu évident qu’une approche plus révolutionnaire était nécessaire si les niveaux d’intégration devaient augmenter.

La réponse à la manière vers l’avant pour le développement de circuits intégrés a pris la forme d’une nouvelle technologie de transistor. Tout d’abord fabriqués en 1963 le transistor à effet de champ avait grands avantages que le portail ne consommé pratiquement aucun courant. Le canal a également eu une relativement faible « sur » la résistance et une grande « off » résistance. Cela rend idéal pour les applications numériques où la consommation actuelle pourrait être réduite de plusieurs ordres de grandeur.

Texas Instruments étaient à nouveau à l’avant-garde, et ils ont été la première entreprise à lancer un dispositif MOS sur le marché en 1966. Leur premier appareil était un binaire decimal Converter, mais beaucoup d’autres bientôt suivi.

 

Autres niveaux d’intégration

Comme MOS technology avait conquis en grande partie le problème de la dissipation de la chaleur, la façon dont mettre ouvert pour le développement des niveaux beaucoup plus élevés d’intégration.

Progrès dans ce domaine du développement de circuits intégrés a été très rapide. Seulement un an après que Texas lancé leur premier appareil, Fairchild a pris les devants par la fabrication d’un dispositif avec plus d’un millier de transistors. La puce était une RAM de 256 bit et c’était la première tentative majeure à conquérir la domination de la mémoire du noyau magnétique qui a été utilisée dans les ordinateurs en ce moment.

Alors qu’elle était une étape importante dans la technologie des semi-conducteurs l’appareil n’était pas un succès commercial. La puce a été environ deux fois plus cher que la mémoire centrale traditionnelle et il n’a pas vendu. Cependant il a montré la voie que la technologie semi-conducteur a été au progrès. Uniquement lorsque 1 kbit béliers ont été lancés des dispositifs à semi-conducteurs n’a démarré montrer un avantage.

 

Les années 1970 ont progressé MOS technology est devenu le format dominant pour ICs. Bien que linéaires ICs gagnaient en popularité et compagnies telles le célèbre amplificateur opérationnel 741 ont été introduites, c’était de MOS technology, qui dominée le marché. Niveaux d’intégration a continué d’augmenter et de nouvelles idées ont commencé à se développer dans l’esprit des concepteurs de l’IC