也许上帝故意要人类发明集成电路(IC:集成电路)。
几乎同时,两组人在不了解另一个发明的情况下独立设计了几乎相同的集成电路。
杰克·基尔比(Jack Kilby)在陶瓷基础丝网印刷电路板设计方面拥有丰富的经验。
自1958年以来,他一直在TI公司工作,设计晶体管助听器电路。
在他之前的一年,罗伯特·诺伊斯(Robert Noyce)参与了飞兆半导体的成立。
从1958年到1959年,这两个人正在思考一件事:如何用最少的设备设计功能更多的电路?为什么我们需要集成电路?在设计诸如计算机之类的电子设备时,我们总是需要在电路中添加更多组件以促进技术进步。
单晶集成电路(由单个晶片形成的集成电路)可以将原来是分开的器件的晶体管,电阻器,电容器和引线集成在单个半导体晶片(芯片)上。
最初,Kilby使用半导体锗材料,而Noyce使用硅半导体材料制造集成芯片。
世界上第一个基于锗半导体集成芯片的集成芯片专利是在1959年,两组研究人员都申请了集成电路专利。
杰克·基尔比(Jack Kilby)与TI一起申请了微电子电路的美国专利(专利号3,138,743)。
罗伯特·诺伊斯(Robert Noyce)和飞兆半导体(Fairchild Semiconductor)获得了一项基于硅材料的集成芯片的美国专利(专利号为2,981,877)。
经过数年的专利所有权法律斗争之后,两家公司握手并决定将其专利合并到交叉许可中,最终形成了今天的万亿美元的全球集成芯片市场。
商业发布1961年,飞兆半导体发布了第一款商业集成电路。
从那时起,所有计算机都使用集成芯片代替分立的晶体管电路。
TI公司于1962年将该芯片应用于美国空军和民兵导弹的机载计算机。
后来,他们使用该芯片制造了第一个便携式计算器。
原始集成芯片仅包含一个晶体管,三个电阻器和一个电阻器。
大小相当于一根小的人的手指。
现在,一个硬币大小的集成电路将集成1.25亿个晶体管。
下图显示了TI开发的第一款商用芯片TI502。
芯片的内部结构如下图所示:第一个商用芯片Ti502,连接方式是金属线。
下图是其示意图。
可以看出,该芯片的结构非常简单,包括两个晶体管,四个二极管以及六个一个电阻和两个电容器。
不要看与第一个集成芯片相对应的示意图。
Ti502的电路非常简单。
当时的价格高于主流旗舰处理器的价格。
首次发布时,价格高达450美元,但一年后实际交付时,价格要高得多。
这是因为当时在军事和航空航天领域使用了集成电路,而一般来说,小公司买不起。
如果一个人可以在电路板上丢失一个电子组件,那么就有一定的机会减少事故的发生。
在那个时代,竞争者很少,因为这件事太先进了(Fairchild被认为是竞争对手)。
JackKilby总共申请了六十多项发明专利,并被公认为便携式计算器的发明者(1967年发明了计算器)。
1970年,他被授予美国科学奖章。
罗伯特·诺伊斯(Robert Noyce)拥有超过16项发明专利,创立了英特尔半导体公司,后来制造了第一个微处理器。
他们发明的集成芯片是人类历史上最重要的发明。
现在几乎所有产品都包含集成芯片。
阅读这些内容后,您能否认识到半导体和电路集成的卓越性?