在過去的電路中，我們常常將雙極結型晶體管、二極管和場效應晶體管，這些電路中常用的電子組件與所需的電阻器和電容器互連，這種類型的電路稱為分立電路，因為每個組件都可以根據需要與電路分離。現在，存在一種生產電子電路的新趨勢，在半導體晶片上集成許多二極管、晶體管和電容器，我們稱為集成電路（IC）。

由于集成在半導體晶片上的這種類型的電子電路中的組件不可分離，因此該電路通常稱為集成電路。IC也被普遍稱為芯片或微芯片。

自從制造以來，我們已經能夠安裝到IC中的晶體管數量迅速增加，大約每兩年增加一倍。這種現象被稱為摩爾定律，通常被用來解釋過去50年技術的指數增長。

一、集成電路史

該技術是由美國德州儀器（TI）的杰克·基爾比（Jack Kilby）和美國飛兆半導體公司（Fairchild Semiconductor USA）的羅伯特·諾伊斯（Robert Noyce）于1950年發明的。美國空軍是這項新發明的第一位顧客。2000年，杰克·基爾比（Jack Kilby）憑借微型電子電路獲得了諾貝爾物理學獎。

在Kilby展示其IC設計一年半之后，Fairchild Semiconductor Limited的Robert Noyce提出了自己的集成電路。他的模型解決了Kilby裝置存在的許多實際問題。該模型由硅制成，而Kilby的材料則由鍺制成。Jack Kilby和Robert Noyce都因在集成電路方面的工作而獲得了專利。經過數年的法律糾紛，兩家公司明智地決定交叉許可其技術，并創造了巨大的全球市場。

二、集成電路類型（IC）

集成電路主要有兩種類型：數字IC或模擬IC。下面將詳細討論這些類型的IC。

1.模擬IC

在這種類型的IC中，輸入和輸出兩個信號都是連續的。輸出信號電平取決于輸入信號電平，并且輸出信號電平是輸入信號電平的線性函數。線性IC或模擬IC最常用作音頻放大器和射頻放大器。運算放大器，穩壓器，比較器和計時器也是線性IC或模擬IC 的知名示例。

2.數字IC

數字IC通常用于許多電子項目，典型的數字IC是邏輯門，例如與門、或門、非門、異或門、觸發器、計數器。微處理器也是數字IC的另一個應用案例，這些IC使用二進制數據（例如0或1）進行操作。

由于IC的主要組件是晶體管，這些晶體管可能是雙極型或場效應，具體取決于IC的應用。隨著技術的日新月異，集成在單個IC芯片中的晶體管數量也在增加。根據單個芯片中包含的晶體管數量，我們將IC分為五類。即：

（1）小規模集成（SSI），單個IC芯片中包含的晶體管數量最多為100。
（2）中等規模集成（MSI），其中單個IC芯片中包含的晶體管數量為100至1000。
（3）大規模集成（LSI），其中單個IC芯片中包含的晶體管數量為1000至20000。
（4）超大規模集成（VLSI），其中單個IC芯片中包含的晶體管數量為20000至10000000。
（5）超大規模集成（ULSI），其中集成在單個IC芯片中的晶體管數量為10000000到10000000。

根據IC中使用的有源器件，它可以進一步分為雙極IC和單極IC。在雙極IC中，主要組件是雙極結型晶體管，而在單極IC中，主要組件是場效應晶體管或MOSFET。

三、集成電路制造工藝

IC制造技術有兩種類型，一種是單片技術，另一種是混合技術。在單片技術中，所有電子組件及其互連都一起制成一個硅芯片。當大規模生產相同的IC時，將應用此技術。

在混合集成電路中，將單獨的組件連接到陶瓷物質上，并通過導線或金屬化圖案相互連接。

四、集成電路或IC的優勢

集成電路（IC）的優點包括：

1.它的尺寸很小，實際上在一個平方英寸的IC芯片中可以集成大約20000個電子組件。
2.在單個芯片中制造許多復雜的電路，因此簡化了復雜的電子電路的設計。也可以提高性能。
3.IC的可靠性高。
4.由于批量生產，價格低廉。
5.IC消耗的功率很小。
6.由于沒有寄生電容效應，因此具有更高的工作速度。
7.很容易更換。

集成電路或集成電路的缺點

集成電路（IC）的缺點包括：

1.由于其體積小，當IC中的電流增加時，IC無法以所需的速率散熱。這就是為什么IC通常會因流過它們的過電流而損壞的原因。
2.電感器和變壓器不能集成在IC中。

由于其體積小，當IC中的電流增加時，IC無法以所需的速率散熱。這就是為什么IC通常會因流過它們的過電流而損壞的原因。電感器和變壓器不能集成在IC中。

以上就是英銳恩單片機開發工程師分享的集成電路（IC）的基礎知識。英銳恩專注單片機應用方案設計與開發，提供8位單片機、16位單片機、32位單片機、運放芯片和模擬開關。