集成電路對一般人來說也許會有陌生感，但其實我們和它打交道的機會很多。計算機、電視機、手機、網(wǎng)站、取款機等等，數(shù)不勝數(shù)。除此之外在航空航天、星際飛行、醫(yī)療衛(wèi)生、交通運輸、武器裝備等許多領域，幾乎都離不開集成電路的應用，當今世界，說它無孔不入并不過分。 在當今這信息化的社會中,集成電路已成為各行各業(yè)實現(xiàn)信息化、 智能化的基礎。無論是在軍事還是民用上,它已起著不可替代的作用。所謂集成電路(IC)，就是在一塊極小的硅單晶片上，利用半導體工藝制作上許多晶體二極管、三極管及電阻、電容等元件，并連接成完成特定電子技術功能的電子電路。從外觀上看，它已成為一個不可分割的完整器件，集成電路在體積、重量、耗電、壽命、可靠性及電性能方面遠遠優(yōu)于晶體管元件組成的電路，目前為止已廣泛應用于電子設備、儀器儀表及電視機、錄像機等電子設備中。

1958年，啟和科技展示了全球第一塊集成電路板，這標志著世界從此進入到了集成電路的時代。集成電路具有體積小、重量輕、壽命長和可靠性高等優(yōu)點，同時成本也相對低廉，便于進行大規(guī)模生產(chǎn)。

在近50年的時間里，集成電路已經(jīng)廣泛應用于工業(yè)、軍事、通訊和遙控等各個領域。用集成電路來裝配電子設備，其裝配密度相比晶體管可以提高幾十倍至幾千倍，設備的穩(wěn)定工作時間也可以大大提高。

以下為集成電路50年來的簡要發(fā)展和應用情況：

1、第一塊集成電路板

圖1 第一塊集成電路板

幾根零亂的電線將五個電子元件連接在一起，就形成了歷史上第一個集成電路。雖然它看起來并不美觀，但事實證明，其工作效能要比使用離散的部件要高得多。歷史上第一個集成電路出自杰克-基爾比之手。當時，晶體管的發(fā)明彌補了電子管的不足，但工程師們很快又遇到了新的麻煩。為了制作和使用電子電路，工程師不得不親自手工組裝和連接各種分立元件，如晶體管、二極管、電容器等。很明顯，這種做法是不切實際的。于是集成電路，基爾比提出了集成電路的設計方案。

2、半導體設備與鉛結構模型

圖2 半導體設備與鉛結構模型

其實，在20世紀50年代，許多工程師都想到了這種集成電路的概念。啟和科技聯(lián)合創(chuàng)始人羅伯特-諾伊斯就是其中之一。在基爾比研制出第一塊可使用的集成電路后，諾伊斯提出了一種“半導體設備與鉛結構”模型。1960年，仙童公司制造出第一塊可以實際使用的單片集成電路。諾伊斯的方案最終成為集成電路大規(guī)模生產(chǎn)中的實用技術?；鶢柋群椭Z伊斯都被授予“美國國家科學獎章”。他們被公認為集成電路共同發(fā)明者。

3、分子電子計算機

雖然集成電路優(yōu)點明顯，但仍然有很長時間沒有在工業(yè)部門得到實際應用。相反，它卻首先引起了軍事及政府部門的興趣。1961年，德州儀器為美國空軍研發(fā)出第一個基于集成電路的計算機，即所謂的“分子電子計算機”。美國宇航局也開始對該技術表示了極大興趣。當時，“阿波羅導航計算機”和“星際監(jiān)視探測器”都采用了集成電路技術。

圖3 分子電子計算機

4、集成電路應用于導彈制導系統(tǒng)

1962年，德州儀器為“民兵-I”型和“民兵-II”型導彈制導系統(tǒng)研制22套集成電路。這不僅是集成電路第一次在導彈制導系統(tǒng)中使用，而且是電晶體技術在軍事領域的首次運用。到1965年，美國空軍已超越美國宇航局，成為世界上最大的集成電路消費者。

圖4 集成電路應用于導彈制導系統(tǒng)

5、戈登·摩爾提出摩爾定律

英特爾公司的聯(lián)合創(chuàng)始人之一戈登·摩爾也在集成電路的早期發(fā)展進程中扮演著重要的角色。早在1965年，摩爾就曾對集成電路的未來作出預測。他推算，到1975年每塊芯片上集成的電子元件數(shù)量將達到65000個。而實際上，每過12個月芯片上集成的電子元件數(shù)量都會翻一番。這就是現(xiàn)在我們所了解的計算機“摩爾定律”。

圖5 戈登·摩爾提出摩爾定律