Deserializer LVDS 2975Mbps 0.6V Automotive 48-Pin WQFN EP T/R DS90UB928QSQX/NOPB

1. مدارهای مجتمعی که بر روی سطح یک تراشه نیمه هادی ساخته می شوند، به عنوان مدارهای مجتمع لایه نازک نیز شناخته می شوند.نوع دیگری از مدارهای مجتمع با لایه ضخیم (مدار مجتمع هیبریدی) یک مدار کوچک است که از دستگاه های نیمه هادی مجزا و اجزای غیرفعال یکپارچه شده در بستر یا برد مدار تشکیل شده است.
از سال 1949 تا 1957، نمونه های اولیه توسط ورنر جاکوبی، جفری دامر، سیدنی دارلینگتون و یاسو تاروی توسعه یافت، اما مدار مجتمع مدرن توسط جک کیلبی در سال 1958 اختراع شد.او در سال 2000 جایزه نوبل فیزیک را به خاطر این کار دریافت کرد، اما رابرت نویس، که مدار مجتمع مدرن عملی را نیز در همان زمان توسعه داد، در سال 1990 درگذشت.
پس از اختراع و تولید انبوه ترانزیستور، اجزای مختلف نیمه هادی حالت جامد مانند دیودها و ترانزیستورها به تعداد زیاد مورد استفاده قرار گرفتند و جایگزین عملکرد و نقش لوله خلاء در مدار شدند.در اواسط تا اواخر قرن بیستم، پیشرفت در فناوری تولید نیمه هادی، مدارهای مجتمع را ممکن کرد.برخلاف مونتاژ دستی مدارها با استفاده از قطعات الکترونیکی مجزا، مدارهای مجتمع امکان ادغام تعداد زیادی از میکرو ترانزیستورها را در یک تراشه کوچک فراهم کردند که پیشرفت بزرگی بود.بهره وری مقیاس، قابلیت اطمینان و رویکرد مدولار برای طراحی مدارهای مدارهای مجتمع، پذیرش سریع مدارهای مجتمع استاندارد شده را به جای طراحی با استفاده از ترانزیستورهای گسسته تضمین کرد.
2. مدارهای مجتمع دو مزیت اصلی نسبت به ترانزیستورهای گسسته دارند: هزینه و عملکرد.هزینه کم به این دلیل است که تراشه ها به جای ساختن تنها یک ترانزیستور در یک زمان، تمام اجزا را به صورت یک واحد با فوتولیتوگرافی چاپ می کنند.عملکرد بالا به دلیل تعویض سریع قطعات و مصرف انرژی کمتر است زیرا قطعات کوچک و نزدیک به یکدیگر هستند.در سال 2006 مناطق تراشه‌ای از چند میلی‌متر مربع تا 350 میلی‌متر مربع و تا یک میلیون ترانزیستور در هر میلی‌متر مربع مشاهده شد.
نمونه اولیه مدار مجتمع توسط جک کیلبی در سال 1958 تکمیل شد و شامل یک ترانزیستور دوقطبی، سه مقاومت و یک خازن بود.
بسته به تعداد دستگاه های میکروالکترونیکی که روی یک تراشه یکپارچه شده اند، مدارهای مجتمع را می توان به دسته های زیر تقسیم کرد.
مدارهای مجتمع مقیاس کوچک (SSI) کمتر از 10 گیت منطقی یا 100 ترانزیستور دارند.
ادغام مقیاس متوسط ​​(MSI) دارای 11 تا 100 گیت منطقی یا ترانزیستورهای 101 تا 1k است.
گیت های منطقی یکپارچه مقیاس بزرگ (LSI) 101 تا 1k یا ترانزیستورهای 1001 تا 10k.
گیت های منطقی 1001 ~ 10k با مقیاس بسیار بزرگ (VLSI) یا ترانزیستورهای 10001 ~ 100k.
گیت منطقی 10001 ~ 1M ادغام مقیاس بزرگ (ULSI) یا ترانزیستورهای 100001 ~ 10M.
GLSI (ادغام مقیاس گیگا) 1,000,001 یا بیشتر گیت منطقی یا 10,000,001 یا بیشتر ترانزیستور.
3. توسعه مدارهای مجتمع
پیشرفته ترین مدارهای مجتمع در قلب ریزپردازنده ها یا پردازنده های چند هسته ای قرار دارند که می توانند همه چیز را از کامپیوتر گرفته تا تلفن همراه و اجاق های مایکروویو دیجیتال کنترل کنند.در حالی که هزینه طراحی و توسعه یک مدار مجتمع پیچیده بسیار بالا است، هزینه هر مدار مجتمع زمانی که روی محصولاتی که اغلب در میلیون ها اندازه گیری می شوند پخش شود به حداقل می رسد.عملکرد آی سی ها بالا است زیرا اندازه کوچک باعث ایجاد مسیرهای کوتاه می شود و به مدارهای منطقی کم توان در سرعت سوئیچینگ سریع اعمال می شود.
در طول سال‌ها، من به حرکت به سمت عوامل شکل کوچک‌تر ادامه داده‌ام، و اجازه می‌دهم مدارهای بیشتری در هر تراشه بسته‌بندی شوند.این باعث افزایش ظرفیت در واحد سطح می شود و هزینه های کمتر و افزایش عملکرد را ممکن می سازد، به قانون مور مراجعه کنید، که در آن تعداد ترانزیستورها در یک آی سی هر 1.5 سال دو برابر می شود.به طور خلاصه، تقریباً تمام معیارها با کوچک شدن فاکتورهای شکل، کاهش هزینه های واحد و مصرف برق سوئیچینگ و افزایش سرعت بهبود می یابند.با این حال، IC هایی که دستگاه های نانومقیاس را ادغام می کنند نیز مشکلاتی وجود دارد که عمدتاً جریان های نشتی هستند.در نتیجه افزایش سرعت و مصرف انرژی برای کاربر نهایی بسیار محسوس است و سازندگان با چالش حاد استفاده از هندسه بهتر روبرو هستند.این فرآیند و پیشرفت مورد انتظار در سال های آینده به خوبی در نقشه راه فناوری بین المللی برای نیمه هادی ها توضیح داده شده است.
تنها نیم قرن پس از توسعه، مدارهای مجتمع در همه جا حاضر شدند و رایانه ها، تلفن های همراه و سایر لوازم دیجیتال به بخشی جدایی ناپذیر از بافت اجتماعی تبدیل شدند.زیرا سیستم‌های محاسباتی، ارتباطات، تولید و حمل و نقل مدرن، از جمله اینترنت، همگی به وجود مدارهای مجتمع وابسته هستند.حتی بسیاری از محققان انقلاب دیجیتالی را که توسط آی سی به وجود آمد مهم ترین رویداد در تاریخ بشر می دانند و بلوغ آی سی منجر به جهش بزرگی در فناوری خواهد شد، هم از نظر تکنیک های طراحی و هم پیشرفت هایی در فرآیندهای نیمه هادی. ، که هر دو ارتباط نزدیکی دارند.