自2011年起,集成电路的应用非常广泛,因为它们比传统的电子电路具有独特的优势。从手机、便携式音乐播放器到游戏系统、个人电脑,每一种具有微处理器控制的电子设备都有集成电路,这是因为按照21世纪的现代标准,集成电路(IC)或...
自2011年起,集成电路的应用非常广泛,因为它们比传统的电子电路具有独特的优势。从手机、便携式音乐播放器到游戏系统、个人电脑,每一种具有微处理器控制的电子设备都有集成电路,这是因为按照21世纪的现代标准,集成电路(IC)或芯片是一种极其复杂的设备,它可以封装数以百万计的电子元件,如晶体管、电阻器,硅晶片上的电容器面积只有几平方厘米。早期集成电路的应用相当有限,然而,当1958年和1959年第一个模型建成时,因为它们是当时难以批量生产的原始设备。

人们每天都使用各种尺寸的包含集成电路的设备。
Jack Kilby,美国德克萨斯仪器公司的研究员,他是最早看到集成电路潜在益处和用途的人之一。2000年,他因对电子电路发展的贡献而获得诺贝尔物理学奖。尽管集成电路芯片的概念可以追溯到1949年德国工程师的早期研究,Kilby和另一位名叫Robert Noyce的美国研究人员是第一个为这个想法申请专利的人。

一个包含集成电路的SIM卡。
电子电路设计是基于50年代后期电子制造商所面临的限制晶体管已经取代了真空管,但晶体管、电容器和电阻器等电路的基本电气元件只能制造得如此之小,由于用镊子夹住它们并将它们焊接到电路板上变得越来越困难,因为它们变得越来越小。将这些组件的功能蚀刻成硅片的想法消除了手持组件单独焊接的需要,20世纪60年代中后期,随着制造方法的不断完善,集成电路的应用开始飞速发展。
虽然最早的集成电路被称为小规模集成电路(SSI),只包含几十个组件,但它们对当时的航空航天项目至关重要,例如美国阿波罗登月计划使用的美国核民兵导弹系统和数字计算机。这些用途以及美国海军的需求,占到了1962年早期集成电路需求的大部分。到1968年,集成电路的用途已经开始扩展到消费电子产品,并具有处理频率的能力电视中的调频(FM)声音。
随着芯片上可放置的元件数量的增加,集成电路的应用变得更加广泛。到20世纪60年代末,中型集成(MSI)芯片模型包含了数百个元件,5年后,大规模集成(LSI)可以将数千个组件放在一个芯片上,从那时起,可以将多少个组件封装到几平方厘米的面积中的增长率呈指数增长20世纪80年代早期,超大规模集成电路(VLSI)允许数十万个连接组件,从2011年起,三维集成电路(3D-IC)设计允许数百万或数十亿个组件被封装到一个网络中,该网络在多层半导体晶圆上水平和垂直互连。
从2011年起,集成电路所具有的多种控制和数学处理功能,使其成为从收音机、电视机到计算器和数字手表等大多数消费电子产品中无处不在的设备。集成电路的用途在整个工业工厂和机器人中都很广泛,以及汽车和飞机系统的控制。随着它们变得越来越复杂,制造成本也越来越低,它们也存在于诸如播放音乐的贺卡等一次性物品中。零售商店用来追踪库存的一次性消费品包装上的射频识别(RFID)标签也是IC芯片的常见位置,RFID标签也被添加到护照和信用卡等其他产品中。