एकीकृत परिपथ

एक एकीकृत सर्किट या मोनोलिथिक एकीकृत सर्किट (जिसे IC, एक चिप, या एक माइक्रोचिप के रूप में भी जाना जाता है) सेमीकंडक्टर सामग्री के एक छोटे फ्लैट टुकड़े (या चिप) पर इलेक्ट्रॉनिक सर्किट का एक सेट है, आमतौर पर सिलिकॉन। बड़ी संख्या में छोटे MOSFETs (धातु-ऑक्साइड-सेमिकंडक्टर फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर) एक छोटी चिप में एकीकृत होते हैं। यह सर्किट में परिणाम है जो असतत इलेक्ट्रॉनिक घटकों के निर्माण की तुलना में छोटे, तेज और कम महंगे परिमाण के आदेश हैं। एकीकृत सर्किट डिजाइन के लिए आईसी की जन उत्पादन क्षमता, विश्वसनीयता और बिल्डिंग-ब्लॉक दृष्टिकोण ने असतत ट्रांजिस्टर का उपयोग करके डिजाइनों के स्थान पर मानकीकृत आईसी के तेजी से अपनाने को सुनिश्चित किया है। आईसीएस का उपयोग अब लगभग सभी इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में किया जाता है और इलेक्ट्रॉनिक्स की दुनिया में क्रांति ला दी है। कंप्यूटर, मोबाइल फोन और अन्य घरेलू उपकरण अब आधुनिक समाजों की संरचना के अटूट हिस्से हैं, जो आधुनिक कंप्यूटर प्रोसेसर और माइक्रोकंट्रोलर जैसे छोटे आकार और कम लागत से संभव हैं।

बहुत बड़े पैमाने पर एकीकरण को धातु-ऑक्साइड-सिलिकॉन (MOS) सेमीकंडक्टर डिवाइस निर्माण में तकनीकी प्रगति द्वारा व्यावहारिक बनाया गया था। 1960 के दशक में उनकी उत्पत्ति के बाद से, चिप्स का आकार, गति और क्षमता बहुत आगे बढ़ी है, तकनीकी प्रगति से प्रेरित है जो एक ही आकार के चिप्स पर अधिक से अधिक एमओएस ट्रांजिस्टर फिट होते हैं और nbsp; - एक आधुनिक चिप में कई अरबों मॉस ट्रांजिस्टर हो सकते हैं। एक क्षेत्र एक मानव नाखून का आकार। मूर के नियम का पालन करते हुए, ये अग्रिम, आज के कंप्यूटर चिप्स को लाखों बार क्षमता और 1970 के दशक की शुरुआत में कंप्यूटर चिप्स की गति से हजारों गुना अधिक बार के पास बनाते हैं।

ICS के असतत सर्किट पर दो मुख्य लाभ हैं: & nbsp; लागत और प्रदर्शन। लागत कम है क्योंकि चिप्स, उनके सभी घटकों के साथ, एक समय में एक ट्रांजिस्टर के निर्माण के बजाय फोटोलिथोग्राफी द्वारा एक इकाई के रूप में मुद्रित होते हैं। इसके अलावा, पैक किए गए आईसीएस असतत सर्किट की तुलना में बहुत कम सामग्री का उपयोग करते हैं। प्रदर्शन अधिक है क्योंकि आईसी के घटक जल्दी से स्विच करते हैं और उनके छोटे आकार और निकटता के कारण तुलनात्मक रूप से कम शक्ति का उपभोग करते हैं। आईसीएस का मुख्य नुकसान उन्हें डिजाइन करने और आवश्यक फोटोमस्क को गढ़ने की उच्च लागत है। इस उच्च प्रारंभिक लागत का मतलब है कि आईसीएस केवल व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य हैं जब उच्च उत्पादन संस्करणों का अनुमान लगाया जाता है।

शब्दावली
एक एकीकृत सर्किट के रूप में परिभाषित किया गया है: एक सर्किट जिसमें सभी या कुछ सर्किट तत्व अविभाज्य रूप से जुड़े और विद्युत रूप से परस्पर जुड़े होते हैं, ताकि इसे निर्माण और वाणिज्य के उद्देश्यों के लिए अविभाज्य माना जाए।पतली-फिल्म ट्रांजिस्टर, मोटी-फिल्म प्रौद्योगिकी सहित प्रौद्योगिकियां | मोटी-फिल्म प्रौद्योगिकियां, या हाइब्रिड एकीकृत सर्किट।हालांकि, सामान्य उपयोग में एकीकृत सर्किट एकल-टुकड़ा सर्किट निर्माण को संदर्भित करने के लिए आया है जिसे मूल रूप से एक मोनोलिथिक एकीकृत सर्किट के रूप में जाना जाता है, जिसे अक्सर सिलिकॉन के एक टुकड़े पर बनाया जाता है।

इतिहास
एक डिवाइस में कई घटकों को संयोजित करने का एक प्रारंभिक प्रयास (आधुनिक आईसीएस की तरह) 1920 के दशक से लोवे 3NF वैक्यूम ट्यूब था।आईसीएस के विपरीत, इसे कर से बचने के उद्देश्य से डिज़ाइन किया गया था, जैसा कि जर्मनी में, रेडियो रिसीवर्स में एक कर था जो एक रेडियो रिसीवर के पास कितने ट्यूब धारकों के आधार पर लगाया गया था।इसने रेडियो रिसीवर को एक एकल ट्यूब धारक की अनुमति दी।

एक एकीकृत सर्किट की शुरुआती अवधारणाएं 1949 में वापस चली जाती हैं, जब जर्मन इंजीनियर वर्नर जैकोबी (सीमेंस & nbsp; एजी) एक एकीकृत-सर्किट-जैसे अर्धचालक एम्पलीफाइंग डिवाइस के लिए एक पेटेंट दायर किया तीन-चरण एम्पलीफायर व्यवस्था में एक सामान्य सब्सट्रेट पर पांच ट्रांजिस्टर दिखाना।जैकोबी ने अपने पेटेंट के विशिष्ट औद्योगिक अनुप्रयोगों के रूप में छोटे और सस्ते श्रवण यंत्रों का खुलासा किया।उनके पेटेंट का तत्काल व्यावसायिक उपयोग नहीं किया गया है।

अवधारणा का एक और प्रारंभिक प्रस्तावक जेफ्री डुमर (1909-2002) था, जो एक रडार वैज्ञानिक है जो ब्रिटिश रक्षा मंत्रालय के रॉयल रडार स्थापना के लिए काम कर रहा था।डुमर ने वाशिंगटन, डी.सी. में गुणवत्ता वाले इलेक्ट्रॉनिक घटकों में प्रगति पर संगोष्ठी में जनता के लिए विचार प्रस्तुत किया। वाशिंगटन, और एनबीएसपी; डी.सी.7 मई 1952 को। उन्होंने अपने विचारों को प्रचारित करने के लिए कई संगोष्ठी को सार्वजनिक रूप से दिया और 1956 में इस तरह के एक सर्किट का निर्माण करने का असफल प्रयास किया। 1953 और 1957 के बीच, सिडनी डार्लिंगटन और यासुओ तारुई (इलेक्ट्रोटेक्निकल लेबोरेटरी) ने इसी तरह के चिप डिजाइन का प्रस्ताव दिया, जहां कई ट्रांजिस्टर एक सामान्य सक्रिय क्षेत्र साझा कर सकते थे, लेकिन वहाँ, लेकिन वहाँक्या कोई पी -एन जंक्शन अलगाव नहीं था। उन्हें एक दूसरे से अलग करने के लिए विद्युत अलगाव।

मोनोलिथिक इंटीग्रेटेड सर्किट चिप को कर्ट लेहोवेक द्वारा जीन होर्नी और पी -एन जंक्शन अलगाव द्वारा प्लानर प्रक्रिया के आविष्कारों द्वारा सक्षम किया गया था।होर्ननी का आविष्कार सरफेसिंग पर मोहम्मद एम। अटला के काम पर बनाया गया था, साथ ही फुलर और डिटजेनबर्गर के काम पर बोरॉन और फास्फोरस अशुद्धियों के प्रसार पर सिलिकॉन, कार्ल फ्रॉश और लिंकन डेरिक के काम की सतह की सुरक्षा पर काम किया, और फैह-तांग साह का काम प्रसार परऑक्साइड द्वारा मास्किंग।

पहले एकीकृत सर्किट
आईसी के लिए एक अग्रदूत विचार छोटे सिरेमिक सब्सट्रेट (तथाकथित माइक्रोमोड्यूल्स) बनाने के लिए था, प्रत्येक में एक एकल लघु घटक है।घटक तब एकीकृत और एक द्विदिश या त्रिभुज कॉम्पैक्ट ग्रिड में वायर्ड किए जा सकते हैं।यह विचार, जो 1957 में बहुत होनहार लग रहा था, जैक किल्बी द्वारा अमेरिकी सेना को प्रस्तावित किया गया था और अल्पकालिक माइक्रोमॉड्यूल कार्यक्रम (1951 के प्रोजेक्ट टिंकरटॉय के समान) के लिए नेतृत्व किया। हालाँकि, जैसे -जैसे परियोजना गति प्राप्त कर रही थी, किल्बी एक नया, क्रांतिकारी डिजाइन: & nbsp; ic।

टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स द्वारा नियोजित, किल्बी ने जुलाई 1958 में एकीकृत सर्किट से संबंधित अपने प्रारंभिक विचारों को दर्ज किया, 12 सितंबर 1958 को एक एकीकृत सर्किट के पहले कामकाजी उदाहरण का सफलतापूर्वक प्रदर्शन किया। 6 फरवरी 1959 के अपने पेटेंट आवेदन में, किल्बी ने अपने नए डिवाइस को सेमीकंडक्टर सामग्री के एक शरीर के रूप में वर्णित किया ... जिसमें इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के सभी घटक पूरी तरह से एकीकृत हैं। नए आविष्कार के लिए पहला ग्राहक अमेरिकी वायु सेना था। किल्बी ने एकीकृत सर्किट के आविष्कार में अपने हिस्से के लिए भौतिकी में 2000 नोबेल पुरस्कार जीता। हालांकि, किल्बी का आविष्कार एक अखंड एकीकृत सर्किट (मोनोलिथिक आईसी) चिप के बजाय एक हाइब्रिड एकीकृत सर्किट (हाइब्रिड आईसी) था। किल्बी के आईसी में बाहरी तार कनेक्शन थे, जिससे बड़े पैमाने पर उत्पादन करना मुश्किल हो गया। किल्बी के डेढ़ साल बाद, फेयरचाइल्ड सेमीकंडक्टर में रॉबर्ट नोयस ने पहले सच्चे मोनोलिथिक आईसी चिप का आविष्कार किया। यह एक एकीकृत सर्किट की एक नई किस्म थी, जो किल्बी के कार्यान्वयन की तुलना में अधिक व्यावहारिक थी।नोयस का डिज़ाइन सिलिकॉन से बना था, जबकि किल्बी की चिप जर्मेनियम से बनी थी।नोयस के अखंड आईसी ने सभी घटकों को सिलिकॉन की एक चिप पर रखा और उन्हें तांबे की लाइनों के साथ जोड़ा। नोयस के मोनोलिथिक आईसी को प्लानर प्रक्रिया का उपयोग करके गढ़ा गया था, जिसे 1959 की शुरुआत में उनके सहयोगी जीन होर्नी द्वारा विकसित किया गया था।आधुनिक आईसी चिप्स नोयस के मोनोलिथिक आईसी पर आधारित हैं, किल्बी के हाइब्रिड आईसी के बजाय।

नासा का अपोलो कार्यक्रम 1961 और 1965 के बीच एकीकृत सर्किट का सबसे बड़ा एकल उपभोक्ता था।

TTL एकीकृत सर्किट
ट्रांजिस्टर -ट्रांसिस्टर लॉजिक (TTL) को 1960 के दशक की शुरुआत में TRW Inc. TTL में जेम्स एल। बुई द्वारा 1970 के दशक की शुरुआत में 1980 के दशक की शुरुआत में प्रमुख एकीकृत सर्किट प्रौद्योगिकी बन गई थी। टीटीएल एकीकृत सर्किट के दर्जनों मिनीकॉपर्स और मेनफ्रेम कंप्यूटरों के प्रोसेसर के लिए निर्माण का एक मानक विधि थी।आईबीएम 360 मेनफ्रेम, पीडीपी -11 मिनीकॉम्पटर और डेस्कटॉप डेटापॉइंट 2200 जैसे कंप्यूटर द्विध्रुवी एकीकृत सर्किट से बनाए गए थे, या तो टीटीएल या यहां तक कि तेजी से एमिटर-युग्मित तर्क (ईसीएल)।

MOS एकीकृत सर्किट
लगभग सभी आधुनिक आईसी चिप्स मेटल-ऑक्साइड-सेमिकंडक्टर (MOS) एकीकृत सर्किट हैं, जो MOSFETs (मेटल-ऑक्साइड-सिलिकॉन फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर) से निर्मित हैं। MOSFET (जिसे MOS ट्रांजिस्टर के रूप में भी जाना जाता है), जिसका आविष्कार मोहम्मद एम। अटला और डावन काहंग ने 1959 में बेल लैब्स में किया था, का आविष्कार किया गया था, बहुत बड़े पैमाने पर एकीकरण का निर्माण करना संभव है। उच्च घनत्व एकीकृत सर्किट। द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के विपरीत, जिन्हें एक चिप पर ट्रांजिस्टर के पी -एन जंक्शन अलगाव के लिए कई चरणों की आवश्यकता होती है, MOSFETS को ऐसे कदमों की आवश्यकता होती है, लेकिन आसानी से एक दूसरे से अलग किया जा सकता है। एकीकृत सर्किट के लिए इसका लाभ 1961 में दाऊन कहंग द्वारा बताया गया था। IEEE मील के पत्थर की सूची में 1958 में किल्बी द्वारा पहला एकीकृत सर्किट शामिल है, 1959 में होरनी की प्लानर प्रोसेस और नोयस के प्लानर आईसी, और 1959 में अटला और काहंग द्वारा मोसफेट। 1962 में आरसीए में फ्रेड हेमन और स्टीवन हॉफस्टीन द्वारा निर्मित एक 16-ट्रांजिस्टर चिप था। जनरल माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स ने बाद में 1964 में पहला वाणिज्यिक एमओएस इंटीग्रेटेड सर्किट पेश किया, रॉबर्ट नॉर्मन द्वारा विकसित एक 120-ट्रांसिस्टर शिफ्ट रजिस्टर। 1964 तक, MOS चिप्स द्विध्रुवी चिप्स की तुलना में उच्च ट्रांजिस्टर घनत्व और कम विनिर्माण लागत तक पहुंच गए थे।MOS चिप्स ने मूर के कानून द्वारा भविष्यवाणी की गई दर पर जटिलता में वृद्धि की, जो 1960 के दशक के अंत तक एकल MOS चिप पर सैकड़ों ट्रांजिस्टर के साथ बड़े पैमाने पर एकीकरण (LSI) के लिए अग्रणी था। रॉबर्ट केरविन, डोनाल्ड एल। क्लेन द्वारा स्व-संरेखित गेट (सिलिकॉन-गेट) MOSFET के विकास के बाद 1967 में बेल लैब्स में डोनाल्ड क्लेन और जॉन सारस, स्व-संरेखित गेट्स के साथ पहला सिलिकॉन-गेट एमओएस आईसी तकनीक, सभी आधुनिक सीएमओ एकीकृत सर्किट का आधार, 1968 में फेडरिको फागिन द्वारा फेयरचाइल्ड सेमीकंडक्टर में विकसित किया गया था। कंप्यूटिंग के लिए MOS LSI चिप्स का अनुप्रयोग पहले माइक्रोप्रोसेसरों के लिए आधार था, क्योंकि इंजीनियरों ने यह पहचानना शुरू कर दिया कि एक पूर्ण कंप्यूटर प्रोसेसर को एक एकल MOS LSI चिप पर समाहित किया जा सकता है।इसने 1970 के दशक की शुरुआत तक माइक्रोप्रोसेसर और माइक्रोकंट्रोलर के आविष्कारों का नेतृत्व किया। 1970 के दशक की शुरुआत में, MOS इंटीग्रेटेड सर्किट टेक्नोलॉजी ने एक ही चिप पर 10,000 से अधिक ट्रांजिस्टर के बहुत बड़े पैमाने पर एकीकरण (VLSI) को सक्षम किया। सबसे पहले, एमओएस-आधारित कंप्यूटरों ने केवल तब समझ में आता था जब उच्च घनत्व की आवश्यकता होती थी, जैसे कि एयरोस्पेस और पॉकेट कैलकुलेटर।पूरी तरह से TTL से निर्मित कंप्यूटर, जैसे कि 1970 DataPoint 2200, 1972 इंटेल 8008 जैसे 1980 के दशक की शुरुआत तक सिंगल-चिप MOS माइक्रोप्रोसेसर्स की तुलना में बहुत तेज और अधिक शक्तिशाली थे।

आईसी प्रौद्योगिकी में अग्रिम, मुख्य रूप से छोटी विशेषताएं और बड़े चिप्स, ने एक एकीकृत सर्किट में एमओएस ट्रांजिस्टर की संख्या को हर दो साल में दोगुना करने की अनुमति दी है, एक प्रवृत्ति जिसे मूर के नियम के रूप में जाना जाता है।मूर ने मूल रूप से कहा था कि यह हर साल दोगुना हो जाएगा, लेकिन वह 1975 में हर दो साल में दावे को बदलने के लिए चला गया। ref> इस बढ़ी हुई क्षमता का उपयोग लागत को कम करने और कार्यक्षमता बढ़ाने के लिए किया गया है।सामान्य तौर पर, जैसे -जैसे सुविधा का आकार सिकुड़ जाता है, एक आईसी के ऑपरेशन के लगभग हर पहलू में सुधार होता है।प्रति ट्रांजिस्टर और कम-शक्ति वाले इलेक्ट्रॉनिक्स की लागत | प्रति ट्रांजिस्टर प्रति बिजली की खपत स्विच करना नीचे चला जाता है, जबकि मेमोरी क्षमता और गति ऊपर जाती है, डेनार्ड स्केलिंग (MOSFET स्केलिंग) द्वारा परिभाषित संबंधों के माध्यम से। ref> क्योंकि गति, क्षमता और बिजली की खपत लाभ अंतिम उपयोगकर्ता के लिए स्पष्ट हैं, निर्माताओं के बीच महीन ज्यामिति का उपयोग करने के लिए उग्र प्रतिस्पर्धा है।इन वर्षों में, ट्रांजिस्टर के आकार 1970 के दशक की शुरुआत में दसियों माइक्रोन से घटकर 2017 में 10 नैनोमीटर हो गए हैं ref> प्रति यूनिट क्षेत्र में ट्रांजिस्टर में एक समान मिलियन-गुना वृद्धि के साथ।2016 तक, ठेठ चिप क्षेत्र कुछ वर्ग मिलीमीटर से लेकर लगभग 600 & nbsp; मिमी तक होते हैं2, प्रति मिमी 25 मिलियन ट्रांजिस्टर तक2। सेमीकंडक्टर्स (ITRS) के लिए अंतर्राष्ट्रीय प्रौद्योगिकी रोडमैप द्वारा कई वर्षों के लिए सुविधा आकार और संबंधित क्षेत्रों में आवश्यक प्रगति की अपेक्षित सिकुड़न का पूर्वानुमान था।अंतिम ITRS 2016 में जारी किया गया था, और इसे उपकरणों और प्रणालियों के लिए अंतर्राष्ट्रीय रोडमैप द्वारा प्रतिस्थापित किया जा रहा है। प्रारंभ में, आईसीएस सख्ती से इलेक्ट्रॉनिक उपकरण थे।आईसीएस की सफलता ने छोटे आकार और कम लागत के समान लाभ प्राप्त करने के प्रयास में अन्य प्रौद्योगिकियों के एकीकरण को जन्म दिया है।इन तकनीकों में यांत्रिक उपकरण, प्रकाशिकी और सेंसर शामिल हैं। , सभी ट्रांजिस्टर के विशाल बहुमत एक फ्लैट दो-आयामी प्लानर प्रक्रिया में सिलिकॉन की चिप के एक तरफ एक ही परत में गढ़े गए MOSFET हैं।शोधकर्ताओं ने कई होनहार विकल्पों के प्रोटोटाइप का उत्पादन किया है, जैसे कि:
 * चार्ज-युग्मित डिवाइस, और बारीकी से संबंधित सक्रिय-पिक्सेल सेंसर, चिप्स हैं जो प्रकाश के प्रति संवेदनशील हैं।उन्होंने बड़े पैमाने पर वैज्ञानिक, चिकित्सा और उपभोक्ता अनुप्रयोगों में फोटोग्राफिक फिल्म को बदल दिया है।इन उपकरणों के अरबों अब प्रत्येक वर्ष सेलफोन, टैबलेट और डिजिटल कैमरों जैसे अनुप्रयोगों के लिए उत्पादित किए जाते हैं।आईसीएस के इस उप-क्षेत्र ने 2009 में नोबेल पुरस्कार जीता।
 * बिजली द्वारा संचालित बहुत छोटे यांत्रिक उपकरणों को चिप्स पर एकीकृत किया जा सकता है, एक तकनीक जिसे माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम के रूप में जाना जाता है।इन उपकरणों को 1980 के दशक के अंत में विकसित किया गया था और विभिन्न प्रकार के वाणिज्यिक और सैन्य अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है।उदाहरणों में डीएलपी प्रोजेक्टर, इंकजेट प्रिंटर, और एक्सेलेरोमीटर और एमईएमएस गायरोस्कोप शामिल हैं जो ऑटोमोबाइल एयरबैग को तैनात करते हैं।
 * 2000 के दशक की शुरुआत से, सिलिकॉन चिप्स में ऑप्टिकल कार्यक्षमता (ऑप्टिकल कंप्यूटिंग) के एकीकरण को अकादमिक अनुसंधान और उद्योग दोनों में सक्रिय रूप से आगे बढ़ाया गया है, जिसके परिणामस्वरूप ऑप्टिकल डिवाइसों (मॉड्यूलर, डिटेक्टरों, रूटिंग) के संयोजन से सिलिकॉन आधारित एकीकृत ऑप्टिकल ट्रांससेवर्स का सफल व्यावसायीकरण हुआ है।CMOS आधारित इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ। फोटोनिक के रूप में ज्ञात भौतिकी के उभरते क्षेत्र का उपयोग करके फोटोनिक एकीकृत सर्किट भी प्रकाश का उपयोग करते हैं।
 * एकीकृत सर्किट भी चिकित्सा प्रत्यारोपण या अन्य बायोइलेक्ट्रोनिक उपकरणों में सेंसर अनुप्रयोगों के लिए विकसित किए जा रहे हैं। उजागर अर्धचालक सामग्री के जंग या बायोडिग्रेडेशन से बचने के लिए ऐसे बायोजेनिक वातावरण में विशेष सीलिंग तकनीकों को लागू किया जाना है।
 * ट्रांजिस्टर की कई परतों को स्टैक करने के लिए विभिन्न दृष्टिकोण एक त्रि-आयामी एकीकृत सर्किट (3DIC) बनाने के लिए, जैसे कि साइलिकन के माध्यम से, मोनोलिथिक 3 डी, स्टैक्ड वायर बॉन्डिंग, और अन्य कार्यप्रणाली।
 * अन्य सामग्रियों से निर्मित ट्रांजिस्टर: ग्राफीन ट्रांजिस्टर, मोलिब्डेनाइट ट्रांजिस्टर, कार्बन नैनोट्यूब फील्ड-इफेक्ट ट्रांजिस्टर, गैलियम नाइट्राइड ट्रांजिस्टर, ट्रांजिस्टर-जैसे नैनोवायर इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस, कार्बनिक क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर, आदि।
 * सिलिकॉन के एक छोटे से गोले की पूरी सतह पर ट्रांजिस्टर को गढ़ना।
 * सब्सट्रेट के लिए संशोधन, आमतौर पर एक लचीले डिस्प्ले या अन्य लचीले इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए लचीले ट्रांजिस्टर बनाने के लिए, संभवतः एक रोल-दूर कंप्यूटर के लिए अग्रणी।

जैसा कि कभी छोटे ट्रांजिस्टर का निर्माण करना अधिक कठिन हो जाता है, कंपनियां मल्टी-चिप मॉड्यूल, तीन-आयामी एकीकृत सर्किट, पैकेज पर पैकेज, उच्च बैंडविड्थ मेमोरी और प्रदर्शन को बढ़ाने और आकार को कम करने के लिए मरने वाले स्टैकिंग के साथ-सिलिकॉन वीआईए का उपयोग कर रही हैंट्रांजिस्टर के आकार को कम करें।ऐसी तकनीकों को सामूहिक रूप से उन्नत पैकेजिंग के रूप में जाना जाता है। उन्नत पैकेजिंग को मुख्य रूप से 2.5D और 3D पैकेजिंग में विभाजित किया गया है।2.5D मल्टी-चिप मॉड्यूल जैसे दृष्टिकोणों का वर्णन करता है, जबकि 3 डी दृष्टिकोणों का वर्णन करता है जहां मर जाता है, एक तरह से या किसी अन्य, जैसे पैकेज पर पैकेज और उच्च बैंडविड्थ मेमोरी पर स्टैक किया जाता है।सभी दृष्टिकोणों में एक ही पैकेज में 2 या अधिक मर जाते हैं।    वैकल्पिक रूप से, 3 डी नंद जैसे दृष्टिकोण एक ही मरने पर कई परतों को ढेर करते हैं।

डिजाइन
एक जटिल एकीकृत सर्किट को डिजाइन करने और विकसित करने की लागत काफी अधिक है, आम तौर पर लाखों डॉलर के कई दसियों में। इसलिए, यह केवल उच्च उत्पादन की मात्रा के साथ एकीकृत सर्किट उत्पादों का उत्पादन करने के लिए आर्थिक समझ में आता है, इसलिए गैर-आवर्ती इंजीनियरिंग (एनआरई) लागत आमतौर पर लाखों उत्पादन इकाइयों में फैली होती है।

आधुनिक अर्धचालक चिप्स में अरबों घटक होते हैं, और हाथ से डिजाइन किए जाने के लिए बहुत जटिल होते हैं।डिजाइनर की मदद करने के लिए सॉफ्टवेयर टूल आवश्यक हैं।इलेक्ट्रॉनिक डिज़ाइन ऑटोमेशन (EDA), जिसे इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटर-एडेड डिज़ाइन के रूप में भी जाना जाता है। कंप्यूटर-एडेड डिज़ाइन (ECAD), एकीकृत सर्किट सहित इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम को डिजाइन करने के लिए सॉफ्टवेयर टूल की एक श्रेणी है।उपकरण एक डिजाइन प्रवाह में एक साथ काम करते हैं जो इंजीनियर पूरे अर्धचालक चिप्स को डिजाइन और विश्लेषण करने के लिए उपयोग करते हैं।

प्रकार
एकीकृत सर्किट को मोटे तौर पर एनालॉग में वर्गीकृत किया जा सकता है, डिजिटल और मिश्रित-सिग्नल इंटीग्रेटेड सर्किट | मिश्रित सिग्नल, एक ही आईसी पर एनालॉग और डिजिटल सिग्नलिंग से मिलकर।

डिजिटल एकीकृत सर्किट में अरबों हो सकते हैं लॉजिक गेट्स, फ्लिप-फ्लॉप (इलेक्ट्रॉनिक्स) | कुछ वर्ग मिलीमीटर में फ्लिप-फ्लॉप, मल्टीप्लेक्स और अन्य सर्किट।इन सर्किटों का छोटा आकार बोर्ड-स्तरीय एकीकरण की तुलना में उच्च गति, कम बिजली अपव्यय और कम विनिर्माण लागत की अनुमति देता है।ये डिजिटल आईसी, आमतौर पर माइक्रोप्रोसेसर्स, डीएसपी और माइक्रोकंट्रोलर, एक और शून्य संकेतों को संसाधित करने के लिए बूलियन बीजगणित का उपयोग करते हैं।

सबसे उन्नत एकीकृत सर्किट में माइक्रोप्रोसेसर्स या कोर हैं, जिनका उपयोग व्यक्तिगत कंप्यूटर, सेल-फोन, माइक्रोवेव ओवन आदि में किया जाता है। कई कोर को एक ही आईसी या चिप में एक साथ एकीकृत किया जा सकता है। डिजिटल मेमोरी चिप्स और एप्लिकेशन-विशिष्ट एकीकृत सर्किट (ASICs) एकीकृत सर्किट के अन्य परिवारों के उदाहरण हैं।

1980 के दशक में, प्रोग्रामेबल लॉजिक डिवाइस विकसित किए गए थे। इन उपकरणों में सर्किट होते हैं जिनके तार्किक कार्य और कनेक्टिविटी को एकीकृत सर्किट निर्माता द्वारा तय किए जाने के बजाय उपयोगकर्ता द्वारा प्रोग्राम किया जा सकता है। यह एक चिप को विभिन्न एलएसआई-प्रकार के कार्यों जैसे लॉजिक गेट्स, एडर्स और रजिस्टर करने के लिए प्रोग्राम करने की अनुमति देता है। प्रोग्रामेबिलिटी विभिन्न रूपों में आती है-ऐसे उपकरण जो प्रोग्राम करने योग्य रीड-ओनली मेमोरी हो सकते हैं। केवल एक बार प्रोग्राम किए गए, डिवाइस जो मिटाए जा सकते हैं और फिर यूवी लाइट का उपयोग करके पुन: प्रोग्राम किए जा सकते हैं, डिवाइस जो फ्लैश मेमोरी और फ़ील्ड-प्रोग्रामेबल का उपयोग करके प्रोग्राम किए जा सकते हैं। गेट एरेज़ (FPGAs) जिसे ऑपरेशन के दौरान किसी भी समय प्रोग्राम किया जा सकता है। वर्तमान FPGAs (2016 के रूप में) लाखों फाटकों के बराबर लागू कर सकते हैं और 1 गीगाहर्ट्ज तक की आवृत्तियों पर काम कर सकते हैं। एनालॉग आईसी, जैसे सेंसर, पावर मैनेजमेंट सर्किट, और ऑपरेशनल एम्पलीफायरों (ओपी-एएमपी), निरंतर संकेतों को संसाधित करते हैं, और एनालॉग फ़ंक्शंस जैसे कि प्रवर्धन, सक्रिय फ़िल्टरिंग, डिमोड्यूलेशन और मिक्सिंग करते हैं।

आईसीएस एनालॉग-टू-डिजिटल कन्वर्टर्स और डिजिटल-टू-एनालॉग कन्वर्टर्स जैसे कार्यों को बनाने के लिए एक चिप पर एनालॉग और डिजिटल सर्किट को जोड़ सकता है।इस तरह के मिश्रित-सिग्नल सर्किट छोटे आकार और कम लागत की पेशकश करते हैं, लेकिन सिग्नल हस्तक्षेप के लिए जिम्मेदार होना चाहिए।1990 के दशक के उत्तरार्ध से पहले, रेडियोस को माइक्रोप्रोसेसरों के समान कम लागत वाली सीएमओएस प्रक्रियाओं में गढ़ा नहीं जा सका।लेकिन 1998 के बाद से, RF CMOS प्रक्रियाओं का उपयोग करके रेडियो चिप्स विकसित किए गए हैं।उदाहरणों में इंटेल का डेक कॉर्डलेस फोन, या 802.11 (वाई-फाई) चिप्स शामिल हैं जो एथेरोस और अन्य कंपनियों द्वारा बनाए गए हैं। आधुनिक: श्रेणी: इलेक्ट्रॉनिक घटक वितरक | इलेक्ट्रॉनिक घटक वितरक अक्सर उप-वर्गीकृत एकीकृत सर्किट:
 * डिजिटल आईसीएस को लॉजिक आईसी (जैसे कि माइक्रोप्रोसेसर्स और माइक्रोकंट्रोलर), मेमोरी चिप्स (जैसे कि एमओएस मेमोरी और फ्लोटिंग-गेट मेमोरी), इंटरफ़ेस आईसीएस (लेवल शिफ्टर्स, सीरियलर/डिसेरियलर, आदि), पावर मैनेजमेंट आईसीएस और प्रोग्रामेबल के रूप में वर्गीकृत किया गया है।उपकरण।
 * एनालॉग आईसीएस को रैखिक एकीकृत सर्किट और आरएफ सर्किट (रेडियो फ्रीक्वेंसी सर्किट) के रूप में वर्गीकृत किया गया है।
 * मिश्रित-सिग्नल इंटीग्रेटेड सर्किट को डेटा अधिग्रहण आईसी (ए/डी कन्वर्टर्स, डी/ए कन्वर्टर्स, डिजिटल पोटेंशियोमीटर), क्लॉक/टाइमिंग आईसीएस, स्विच किए गए कैपेसिटर (एससी) सर्किट और आरएफ सीएमओएस सर्किट के रूप में वर्गीकृत किया गया है।
 * त्रि-आयामी एकीकृत सर्किट (3 डी आईसीएस) को थ्रू-सिलिकॉन में वर्गीकृत किया गया है (टीएसवी) आईसीएस और सीयू-सीयू कनेक्शन आईसीएस।

निर्माण
रासायनिक तत्वों की आवर्त सारणी के अर्धचालक को एक ठोस-राज्य इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए सबसे अधिक संभावित सामग्री के रूप में पहचाना गया था। ठोस-राज्य वैक्यूम ट्यूब।कॉपर ऑक्साइड के साथ शुरू, जर्मेनियम के लिए आगे बढ़ते हुए, फिर सिलिकॉन, सामग्री को व्यवस्थित रूप से 1940 और 1950 के दशक में अध्ययन किया गया था।आज, मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन आईसीएस के लिए उपयोग किया जाने वाला मुख्य सब्सट्रेट है, हालांकि गैलियम आर्सेनाइड जैसे आवर्त सारणी के कुछ III-V यौगिकों का उपयोग प्रकाश-उत्सर्जक डायोड जैसे विशेष अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है। एलईडी, लेजर, सौर कोशिकाओं और उच्चतम-गति एकीकृत सर्किट।अर्धचालक सामग्री की क्रिस्टल संरचना में न्यूनतम दोषों के साथ क्रिस्टल बनाने के सही तरीकों के लिए दशकों लग गए।

सेमीकंडक्टर आईसी एक प्लानर प्रक्रिया में गढ़े जाते हैं जिसमें तीन प्रमुख प्रक्रिया चरण शामिल होते हैं – फोटोलिथोग्राफी, बयान (जैसे रासायनिक वाष्प जमाव), और नक़्क़ाशी।मुख्य प्रक्रिया चरणों को डोपिंग और सफाई द्वारा पूरक किया जाता है।अधिक हाल के या उच्च-प्रदर्शन वाले आईसीएस इसके बजाय प्लानर के बजाय मल्टी-गेट फिनफेट या गाफेट ट्रांजिस्टर का उपयोग कर सकते हैं, जो 22 & nbsp; एनएम नोड (इंटेल) या 16/14 & nbsp; एनएम नोड्स से शुरू होते हैं। मोनो-क्रिस्टल सिलिकॉन वेफर्स का उपयोग अधिकांश अनुप्रयोगों में किया जाता है (या विशेष अनुप्रयोगों के लिए, अन्य अर्धचालक जैसे कि गैलियम आर्सेनाइड का उपयोग किया जाता है)।वेफर को पूरी तरह से सिलिकॉन की आवश्यकता नहीं है।फोटोलिथोग्राफी का उपयोग सब्सट्रेट के विभिन्न क्षेत्रों को डोप किए जाने या पॉलीसिलिकॉन, इंसुलेटर या धातु (आमतौर पर एल्यूमीनियम या तांबे) ट्रैक करने के लिए किया जाता है, जो उन पर जमा होते हैं।डोपेंट्स अशुद्धियों को जानबूझकर अपने इलेक्ट्रॉनिक गुणों को संशोधित करने के लिए एक अर्धचालक के लिए पेश किया जाता है।डोपिंग एक अर्धचालक सामग्री में डोपेंट्स को जोड़ने की प्रक्रिया है। * एकीकृत सर्किट कई अतिव्यापी परतों से बने होते हैं, प्रत्येक फोटोलिथोग्राफी द्वारा परिभाषित किया जाता है, और सामान्य रूप से विभिन्न रंगों में दिखाया गया है।कुछ परतें चिह्नित करती हैं जहां विभिन्न डोपेंट्स को सब्सट्रेट (प्रसार परतें कहा जाता है) में विसरित किया जाता है, कुछ परिभाषित करते हैं जहां अतिरिक्त आयनों को प्रत्यारोपित किया जाता है (प्रत्यारोपण परतें), कुछ कंडक्टर (डोपेड पॉलीसिलिकॉन या धातु की परतें) को परिभाषित करते हैं, और कुछ कंडक्टिंग लेयर्स के बीच कनेक्शन को परिभाषित करते हैं(के माध्यम से या संपर्क परतें)।सभी घटकों का निर्माण इन परतों के एक विशिष्ट संयोजन से किया जाता है।
 * एक स्व-संरेखित सीएमओएस प्रक्रिया में, एक ट्रांजिस्टर का गठन किया जाता है जहां गेट लेयर (पॉलीसिलिकॉन या धातु) CMOS#उदाहरण: भौतिक लेआउट में नंद गेट | एक प्रसार परत को पार करता है।
 * कैपेसिटिव संरचनाएं, समानांतर-प्लेट कैपेसिटर की तरह बहुत अधिक रूप में। एक पारंपरिक विद्युत संधारित्र की समानांतर संचालन प्लेट, प्लेटों के बीच में इन्सुलेट सामग्री के साथ प्लेटों के क्षेत्र के अनुसार बनती हैं। आकारों की एक विस्तृत श्रृंखला के कैपेसिटर आईसीएस पर आम हैं।
 * अलग-अलग लंबाई की धारियों को कभी-कभी-चिप प्रतिरोधों के रूप में उपयोग करने के लिए उपयोग किया जाता है, हालांकि अधिकांश तर्क सर्किट को किसी भी प्रतिरोधों की आवश्यकता नहीं होती है। प्रतिरोधक संरचना की लंबाई का अनुपात इसकी चौड़ाई के लिए, इसकी शीट प्रतिरोधकता के साथ संयुक्त, प्रतिरोध को निर्धारित करता है।
 * अधिक शायद ही कभी, आगमनात्मक संरचनाओं को छोटे ऑन-चिप कॉइल के रूप में बनाया जा सकता है, या गाइरेटर द्वारा सिम्युलेटेड किया जा सकता है।

चूंकि एक CMOS डिवाइस केवल लॉजिक स्टेट्स के बीच संक्रमण पर वर्तमान खींचता है, इसलिए CMOS डिवाइस द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर उपकरणों की तुलना में बहुत कम वर्तमान का उपभोग करते हैं।

एक यादृच्छिक-पहुंच मेमोरी सबसे नियमित प्रकार का एकीकृत सर्किट है; उच्चतम घनत्व उपकरण इस प्रकार यादें हैं; लेकिन यहां तक ​​कि एक माइक्रोप्रोसेसर चिप पर मेमोरी भी होगा। (पहली छवि के नीचे नियमित सरणी संरचना देखें।) हालांकि संरचनाएं जटिल हैं - चौड़ाई के साथ जो दशकों से सिकुड़ रहे हैं - परतें डिवाइस की चौड़ाई की तुलना में बहुत पतली रहती हैं।सामग्री की परतों को एक फोटोग्राफिक प्रक्रिया की तरह बहुत कुछ बनाया जाता है, हालांकि दृश्यमान स्पेक्ट्रम में प्रकाश तरंगों का उपयोग सामग्री की एक परत को उजागर करने के लिए नहीं किया जा सकता है, क्योंकि वे सुविधाओं के लिए बहुत बड़े होंगे।इस प्रकार प्रत्येक परत के लिए पैटर्न बनाने के लिए उच्च आवृत्तियों (आमतौर पर पराबैंगनी) के फोटॉन का उपयोग किया जाता है।क्योंकि प्रत्येक सुविधा इतनी छोटी है, इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप एक प्रक्रिया इंजीनियर के लिए आवश्यक उपकरण हैं जो एक निर्माण प्रक्रिया को डिबग कर सकते हैं।

प्रत्येक डिवाइस को स्वचालित परीक्षण उपकरण (ATE) का उपयोग करके पैकेजिंग से पहले परीक्षण किया जाता है, जिसे वेफर परीक्षण, या वेफर जांच के रूप में जाना जाता है।फिर वेफर को आयताकार ब्लॉकों में काट दिया जाता है, जिनमें से प्रत्येक को एक डाई कहा जाता है।प्रत्येक अच्छी डाई (बहुवचन पासा, मर जाता है, या मर जाता है) फिर एल्यूमीनियम (या सोने) बॉन्ड तारों का उपयोग करके एक पैकेज में जुड़ा होता है जो थर्मोसोनिक रूप से बंधुआ होते हैं पैड के लिए, आमतौर पर मरने के किनारे के चारों ओर पाया जाता है।थर्मोसोनिक बॉन्डिंग को पहली बार ए। कूपोलस द्वारा पेश किया गया था, जिसने बाहरी दुनिया को इन महत्वपूर्ण विद्युत कनेक्शनों को बनाने का एक विश्वसनीय साधन प्रदान किया था।पैकेजिंग के बाद, डिवाइस वेफर जांच के दौरान उपयोग किए जाने वाले समान या इसी तरह के अंतिम परीक्षण से गुजरते हैं।औद्योगिक सीटी स्कैनिंग का भी उपयोग किया जा सकता है।परीक्षण लागत कम लागत वाले उत्पादों पर निर्माण की लागत का 25% से अधिक हो सकती है, लेकिन कम उपज, बड़े या उच्च लागत वाले उपकरणों पर नगण्य हो सकती है।

, एक निर्माण सुविधा (आमतौर पर एक अर्धचालक फैब के रूप में जाना जाता है) के निर्माण के लिए यूएस $ 8 बिलियन से अधिक खर्च हो सकता है। नए उत्पादों की बढ़ती जटिलता के कारण एक निर्माण सुविधा की लागत समय के साथ बढ़ जाती है;इसे रॉक लॉ के रूप में जाना जाता है।ऐसी सुविधा सुविधाएँ:
 * 300 & nbsp तक वेफर्स;
 * कॉपर इंटरकनेक्ट्स जहां कॉपर वायरिंग इंटरकनेक्ट्स के लिए एल्यूमीनियम की जगह लेता है।
 * कम-the ढांकता हुआ इंसुलेटर।
 * इंसुलेटर (SOI) पर सिलिकॉन।
 * आईबीएम द्वारा उपयोग की जाने वाली एक प्रक्रिया में स्ट्रेड सिलिकॉन को सीधे इन्सुलेटर (SSDOI) पर तनावपूर्ण सिलिकॉन के रूप में जाना जाता है।
 * ट्राई-गेट ट्रांजिस्टर जैसे मल्टीगेट डिवाइस।
 * ट्राई-गेट ट्रांजिस्टर जैसे मल्टीगेट डिवाइस।

ICS को एकीकृत डिवाइस निर्माताओं (IDM) द्वारा या फाउंड्री मॉडल का उपयोग करके या तो इन-हाउस का निर्माण किया जा सकता है।IDM लंबवत रूप से एकीकृत कंपनियां हैं (जैसे कि इंटेल और सैमसंग) जो अपने स्वयं के आईसीएस को डिजाइन, निर्माण और बेचते हैं, और अन्य कंपनियों को डिजाइन और/या विनिर्माण (फाउंड्री) सेवाओं की पेशकश कर सकते हैं (बाद में अक्सर Fabless कंपनियों के लिए)।फाउंड्री मॉडल में, Fabless कंपनियों (जैसे NVIDIA) केवल ICS को डिजाइन और बेचते हैं और सभी विनिर्माण को TSMC जैसे शुद्ध खेलने के लिए आउटसोर्स करते हैं।ये फाउंड्री आईसी डिजाइन सेवाएं प्रदान कर सकते हैं।

पैकेजिंग
सबसे पहले एकीकृत सर्किट को सिरेमिक फ्लैट पैक में पैक किया गया था, जो कई वर्षों तक उनकी विश्वसनीयता और छोटे आकार के लिए सेना द्वारा उपयोग किया जाता रहा। वाणिज्यिक सर्किट पैकेजिंग जल्दी से दोहरी इन-लाइन पैकेज (डीआईपी) में ले जाया गया, पहले सिरेमिक में और बाद में प्लास्टिक में, जो आमतौर पर क्रैसोल-फॉर्मलडिहाइड-नोवोलैक है। 1980 के दशक में वीएलएसआई सर्किट के पिन काउंट डीआईपी पैकेजिंग के लिए व्यावहारिक सीमा से अधिक हो गए, जिससे पिन ग्रिड एरे (पीजीए) और लीडलेस चिप वाहक (एलसीसी) पैकेज हो गए। सर्फेस-माउंट टेक्नोलॉजी | सरफेस माउंट पैकेजिंग 1980 के दशक की शुरुआत में दिखाई दी और 1980 के दशक के अंत में लोकप्रिय हो गई, जो कि छोटे-विंग या जे-लीड के रूप में गठित लीड के साथ बारीक लीड पिच का उपयोग कर रही थी, जैसा कि छोटे-आउटलाइन इंटीग्रेटेड सर्किट (एसओआईसी) द्वारा अनुकरणीय रूप से किया गया था। पैकेज - एक वाहक जो एक समतुल्य डुबकी से लगभग 30-50% कम क्षेत्र में रहता है और आमतौर पर 70% पतला होता है। इस पैकेज में गल विंग दो लंबे पक्षों से फैला हुआ है और 0.050 & nbsp; इंच का लीड रिक्ति है।

1990 के दशक के उत्तरार्ध में, प्लास्टिक क्वाड फ्लैट पैक (PQFP) और पतले छोटे-आउटलाइन पैकेज (TSOP) पैकेज उच्च पिन काउंट डिवाइस के लिए सबसे आम बन गए, हालांकि पीजीए पैकेज अभी भी उच्च-अंत माइक्रोप्रोसेसरों के लिए उपयोग किए जाते हैं।

बॉल ग्रिड एरे (बीजीए) पैकेज 1970 के दशक से मौजूद हैं। फ्लिप-चिप बॉल ग्रिड एरे पैकेज, जो अन्य पैकेज प्रकारों की तुलना में बहुत अधिक पिन काउंट की अनुमति देते हैं, 1990 के दशक में विकसित किए गए थे। एक FCBGA पैकेज में, डाई को उल्टा-डाउन (फ़्लिप) माउंट किया जाता है और एक पैकेज सब्सट्रेट के माध्यम से पैकेज बॉल से जुड़ता है जो तारों के बजाय एक मुद्रित-सर्किट बोर्ड के समान है। FCBGA पैकेज इनपुट/आउटपुट की एक सरणी की अनुमति देते हैं। इनपुट-आउटपुट सिग्नल (जिसे एरिया-आई/ओ कहा जाता है) को डाई परिधि तक सीमित होने के बजाय पूरे मरने पर वितरित किया जाता है। BGA उपकरणों को एक समर्पित सॉकेट की आवश्यकता नहीं होने का लाभ होता है, लेकिन डिवाइस की विफलता के मामले में प्रतिस्थापित करने के लिए बहुत कठिन होते हैं।

इंटेल ने पीजीए से लैंड ग्रिड सरणी (एलजीए) और बीजीए से 2004 में शुरू किया, जिसमें 2004 में मोबाइल प्लेटफार्मों के लिए 2014 में जारी किया गया अंतिम पीजीए सॉकेट था।, AMD मुख्यधारा के डेस्कटॉप प्रोसेसर पर PGA पैकेज का उपयोग करता है, मोबाइल प्रोसेसर पर बीजीए पैकेज, और हाई-एंड डेस्कटॉप और सर्वर माइक्रोप्रोसेसर्स एलजीए पैकेज का उपयोग करते हैं। मरने को छोड़ने वाले विद्युत संकेतों को पैकेज में प्रवाहकीय निशान (पथ) के माध्यम से, पैकेज से मरने को जोड़ने वाले सामग्री के माध्यम से पारित होना चाहिए, लीड के माध्यम से पैकेज को मुद्रित सर्किट बोर्ड पर प्रवाहकीय निशान से जोड़ता है।पथ में उपयोग की जाने वाली सामग्री और संरचनाएं इन विद्युत संकेतों को यात्रा करनी चाहिए, उनमें बहुत अलग विद्युत गुण होते हैं, उन लोगों की तुलना में जो एक ही मरने के विभिन्न हिस्सों की यात्रा करते हैं।नतीजतन, उन्हें यह सुनिश्चित करने के लिए विशेष डिजाइन तकनीकों की आवश्यकता होती है कि संकेत भ्रष्ट नहीं हैं, और सिग्नल की तुलना में बहुत अधिक विद्युत शक्ति मरने तक ही सीमित है।

जब एक पैकेज में कई मर जाते हैं, तो परिणाम पैकेज में एक प्रणाली है, संक्षिप्त SiP।एक मल्टी-चिप मॉड्यूल (MCM), अक्सर सिरेमिक से बने एक छोटे से सब्सट्रेट पर कई मरने के संयोजन से बनाया जाता है।एक बड़े एमसीएम और एक छोटे मुद्रित सर्किट बोर्ड के बीच का अंतर कभी -कभी फजी होता है।

पैक किए गए एकीकृत सर्किट आमतौर पर जानकारी की पहचान करने के लिए पर्याप्त बड़े होते हैं।चार सामान्य खंड निर्माता का नाम या लोगो, पार्ट नंबर, एक पार्ट प्रोडक्शन बैच नंबर और सीरियल नंबर, और चार अंकों की तारीख-कोड हैं जो चिप का निर्माण करते थे।एकीकृत सर्किट की विशेषताओं को खोजने के लिए एक निर्माता की लुकअप तालिका में उपयोग किए जाने वाले केवल छोटे सतह-माउंट प्रौद्योगिकी भागों को अक्सर एक संख्या का उपयोग किया जाता है।

विनिर्माण तिथि को आमतौर पर दो-अंकीय वर्ष के रूप में दर्शाया जाता है, जिसके बाद दो अंकों के सप्ताह के कोड होते हैं, जैसे कि कोड 8341 को प्रभावित करने वाला एक हिस्सा 1983 के सप्ताह 41 में, या लगभग अक्टूबर 1983 में निर्मित किया गया था।

बौद्धिक संपदा
एक एकीकृत सर्किट की प्रत्येक परत की तस्वीर लेने और प्राप्त तस्वीरों के आधार पर इसके उत्पादन के लिए फोटोमस्क तैयार करने से नकल करने की संभावना लेआउट डिजाइनों की सुरक्षा के लिए कानून की शुरुआत का एक कारण है।1984 के यूएस सेमीकंडक्टर चिप प्रोटेक्शन एक्ट ने एकीकृत सर्किट का उत्पादन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले फोटोमस्क के लिए बौद्धिक संपदा संरक्षण की स्थापना की। 1989 में वाशिंगटन, डीसी में आयोजित एक राजनयिक सम्मेलन ने एकीकृत सर्किट के संबंध में बौद्धिक संपदा पर एक संधि को अपनाया, जिसे वाशिंगटन संधि या आईपीआईसी संधि भी कहा जाता है।संधि वर्तमान में लागू नहीं है, लेकिन आंशिक रूप से TRIPS समझौते में एकीकृत थी। आईसी लेआउट डिजाइनों की रक्षा करने वाले राष्ट्रीय कानूनों को जापान सहित कई देशों में अपनाया गया है, ईसी, यूके, ऑस्ट्रेलिया और कोरिया।यूके ने कॉपीराइट, डिजाइन और पेटेंट अधिनियम, 1988, सी को लागू किया।48,, 213, इसके बाद शुरू में यह स्थिति ले ली कि इसके कॉपीराइट कानून ने पूरी तरह से चिप स्थलाकृतियों की रक्षा की।ब्रिटिश लीलैंड मोटर कॉर्प वी। आर्मस्ट्रांग पेटेंट कंपनी देखें।

यूएस चिप उद्योग द्वारा माना जाने वाले यूके कॉपीराइट दृष्टिकोण की अपर्याप्तता की आलोचनाओं को आगे की चिप अधिकारों के विकास में संक्षेपित किया गया है। ऑस्ट्रेलिया ने 1989 के सर्किट लेआउट अधिनियम को चिप संरक्षण के SUI जेनिस रूप के रूप में पारित किया। कोरिया ने सेमीकंडक्टर एकीकृत सर्किट के लेआउट-डिजाइन से संबंधित अधिनियम पारित किया।

पीढ़ी
सरल एकीकृत सर्किट के शुरुआती दिनों में, प्रौद्योगिकी के बड़े पैमाने पर प्रत्येक चिप को केवल कुछ ट्रांजिस्टर तक सीमित कर दिया गया था, और एकीकरण की कम डिग्री का मतलब था कि डिजाइन प्रक्रिया अपेक्षाकृत सरल थी।आज के मानकों से विनिर्माण पैदावार भी काफी कम थी।जैसा कि मेटल -ऑक्साइड -सेमिकंडक्टर (MOS) तकनीक आगे बढ़ी, लाखों और फिर अरबों MOS ट्रांजिस्टर को एक चिप पर रखा जा सकता है, और अच्छे डिजाइनों को पूरी तरह से नियोजन की आवश्यकता होती है, जिससे इलेक्ट्रॉनिक डिज़ाइन ऑटोमेशन, या ईडीए के क्षेत्र को जन्म दिया जाता है। कुछ एसएसआई और एमएसआई चिप्स, असतत ट्रांजिस्टर जैसे, अभी भी बड़े पैमाने पर उत्पादित हैं, दोनों पुराने उपकरणों को बनाए रखने और नए उपकरणों का निर्माण करने के लिए हैं जिनके लिए केवल कुछ गेट की आवश्यकता होती है।7400-सीरीज़ एकीकृत सर्किट | 7400 ट्रांजिस्टर-ट्रांसिस्टर लॉजिक की 7400 श्रृंखला | टीटीएल चिप्स, उदाहरण के लिए, एक वास्तविक मानक बन गया है और उत्पादन में रहता है।

छोटे पैमाने पर एकीकरण (एसएसआई)
पहले एकीकृत सर्किट में केवल कुछ ट्रांजिस्टर शामिल थे।दसियों ट्रांजिस्टर वाले शुरुआती डिजिटल सर्किट ने कुछ लॉजिक गेट्स प्रदान किए, और शुरुआती रैखिक आईसी जैसे कि प्लेसे SL201 या फिलिप्स TAA320 के पास दो ट्रांजिस्टर के रूप में कम थे।एक एकीकृत सर्किट में ट्रांजिस्टर की संख्या तब से नाटकीय रूप से बढ़ गई है।लार्ज स्केल इंटीग्रेशन (एलएसआई) शब्द का उपयोग पहली बार सैद्धांतिक अवधारणा का वर्णन करते समय आईबीएम साइंटिस्ट रॉल्फ लैंडाउर द्वारा किया गया था; उस शब्द ने छोटे पैमाने पर एकीकरण (एसएसआई), मध्यम-पैमाने पर एकीकरण (एमएसआई), बहुत बड़े-पैमाने पर एकीकरण (वीएलएसआई), और अल्ट्रा-लार्ज-स्केल एकीकरण (यूएलएसआई) शर्तों को जन्म दिया।प्रारंभिक एकीकृत सर्किट एसएसआई थे।

एसएसआई सर्किट शुरुआती एयरोस्पेस परियोजनाओं के लिए महत्वपूर्ण थे, और एयरोस्पेस परियोजनाओं ने प्रौद्योगिकी के विकास को प्रेरित करने में मदद की।दोनों LGM-30 Minuteman | Minuteman Missile और Apollo कार्यक्रम को अपने जड़त्वीय मार्गदर्शन प्रणालियों के लिए हल्के डिजिटल कंप्यूटरों की आवश्यकता थी।हालांकि अपोलो मार्गदर्शन कंप्यूटर ने एकीकृत-सर्किट तकनीक का नेतृत्व और प्रेरित किया, यह Minuteman मिसाइल थी जिसने इसे जन-उत्पादन में मजबूर कर दिया।Minuteman मिसाइल कार्यक्रम और विभिन्न अन्य संयुक्त राज्य अमेरिका के नौसेना कार्यक्रमों में 1962 में कुल $ 4 मिलियन एकीकृत सर्किट बाजार के लिए जिम्मेदार था, और 1968 तक, अमेरिकी सरकार अंतरिक्ष और रक्षा पर खर्च करने में अभी भी $ 312 मिलियन कुल उत्पादन का 37% हिस्सा था।

अमेरिकी सरकार की मांग ने नवजात एकीकृत सर्किट बाजार का समर्थन किया, जब तक कि लागत काफी गिर गई, जो आईसी फर्मों को औद्योगिक बाजार और अंततः उपभोक्ता बाजार में घुसने की अनुमति देने के लिए पर्याप्त गिर गई।1962 में प्रति एकीकृत सर्किट की औसत कीमत $ 50.00 से घटकर 1968 में $ 2.33 हो गई। 1970 के दशक के मोड़ तक एकीकृत सर्किट उपभोक्ता उत्पादों में दिखाई देने लगे।एक विशिष्ट अनुप्रयोग टेलीविजन रिसीवर में एफएम इंटर-वाहक ध्वनि प्रसंस्करण था।

पहला एप्लिकेशन MOS चिप्स छोटे पैमाने पर एकीकरण (SSI) चिप्स थे। 1960 में MOS इंटीग्रेटेड सर्किट चिप के मोहम्मद एम। अटला के प्रस्ताव के बाद, 1962 में आरसीए में फ्रेड हेमन और स्टीवन हॉफस्टीन द्वारा निर्मित एक 16-ट्रांजिस्टर चिप थी, जो कि सबसे पहले प्रायोगिक मोस चिप थी। MOS SSI चिप्स का पहला व्यावहारिक अनुप्रयोग नासा के उपग्रहों के लिए था।

मध्यम-पैमाने पर एकीकरण (एमएसआई)
एकीकृत सर्किट के विकास में अगला कदम उन उपकरणों को पेश किया गया, जिनमें प्रत्येक चिप पर सैकड़ों ट्रांजिस्टर शामिल थे, जिन्हें मध्यम-स्तरीय एकीकरण (एमएसआई) कहा जाता है।

MOSFET स्केलिंग तकनीक ने उच्च घनत्व वाले चिप्स का निर्माण करना संभव बना दिया। 1964 तक, MOS चिप्स द्विध्रुवी चिप्स की तुलना में उच्च ट्रांजिस्टर घनत्व और कम विनिर्माण लागत तक पहुंच गए थे।

1964 में, फ्रैंक वानलास ने एक एकल-चिप 16-बिट शिफ्ट रजिस्टर का प्रदर्शन किया, जिसे उन्होंने एक ही चिप पर तत्कालीन बढ़त 120 एमओएस ट्रांजिस्टर के साथ डिजाइन किया था। उसी वर्ष, सामान्य माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स ने पहले वाणिज्यिक एमओएस एकीकृत सर्किट चिप की शुरुआत की, जिसमें 120 पी-चैनल एमओएस ट्रांजिस्टर शामिल थे। यह एक 20-बिट शिफ्ट रजिस्टर था, जिसे रॉबर्ट नॉर्मन द्वारा विकसित किया गया था और फ्रैंक वानलास। MOS चिप्स ने मूर के कानून द्वारा अनुमानित दर पर जटिलता में वृद्धि की, 1960 के दशक के अंत तक एक चिप पर सैकड़ों MOSFETs के साथ चिप्स के लिए अग्रणी।

बड़े पैमाने पर एकीकरण (एलएसआई)
आगे के विकास, एक ही MOSFET स्केलिंग प्रौद्योगिकी और आर्थिक कारकों द्वारा संचालित, 1970 के दशक के मध्य तक बड़े पैमाने पर एकीकरण (LSI) का नेतृत्व किया, जिसमें प्रति चिप हजारों ट्रांजिस्टर के साथ। एसएसआई, एमएसआई और शुरुआती एलएसआई और वीएलएसआई उपकरणों (जैसे कि 1970 के दशक के माइक्रोप्रोसेसर) को संसाधित करने और निर्माण करने के लिए उपयोग किए जाने वाले मुखौटे ज्यादातर हाथ से बनाए गए थे, अक्सर रूबिलिथ-टेप या समान का उपयोग करते हुए। बड़े या जटिल आईसी (जैसे कि यादें या प्रोसेसर) के लिए, यह अक्सर सर्किट लेआउट के प्रभारी के रूप में विशेष रूप से काम पर रखे गए पेशेवरों द्वारा किया जाता था, इंजीनियरों की एक टीम की देखरेख में रखा जाता था, जो सर्किट डिजाइनरों के साथ -साथ, निरीक्षण और सत्यापित करते थेप्रत्येक मास्क की शुद्धता और पूर्णता।

एकीकृत सर्किट जैसे कि 1K-बिट राम, कैलकुलेटर चिप्स, और पहले माइक्रोप्रोसेसर्स, जो 1970 के दशक की शुरुआत में मध्यम मात्रा में निर्मित होने लगे, 4,000 ट्रांजिस्टर के तहत थे।ट्रू एलएसआई सर्किट, 10,000 ट्रांजिस्टर से संपर्क करते हुए, कंप्यूटर मुख्य यादों और दूसरी पीढ़ी के माइक्रोप्रोसेसरों के लिए 1974 के आसपास उत्पादन किया जाना शुरू हुआ।

बहुत-बड़े-बड़े एकीकरण (VLSI)
1980 के दशक की शुरुआत में बहुत बड़े पैमाने पर एकीकरण (वीएलएसआई) एक विकास है, जो सैकड़ों हजारों ट्रांजिस्टर के साथ शुरू हुआ था, और 2016 तक, ट्रांजिस्टर की गिनती प्रति चिप दस बिलियन ट्रांजिस्टर से आगे बढ़ती रहती है।

इस बढ़े हुए घनत्व को प्राप्त करने के लिए कई विकास की आवश्यकता थी।निर्माता छोटे MOSFET डिजाइन नियमों और क्लीनर निर्माण सुविधाओं में चले गए।प्रक्रिया में सुधार के मार्ग को सेमीकंडक्टर्स (ITRS) के लिए अंतर्राष्ट्रीय प्रौद्योगिकी रोडमैप द्वारा संक्षेपित किया गया था, जो तब से डिवाइस और सिस्टम (IRDs) के लिए अंतर्राष्ट्रीय रोडमैप द्वारा सफल रहा है।इलेक्ट्रॉनिक डिज़ाइन टूल में सुधार हुआ, जिससे यह एक उचित समय में डिजाइन खत्म करने के लिए व्यावहारिक हो गया।अधिक ऊर्जा-कुशल CMOS ने NMOS और PMO को बदल दिया, बिजली की खपत में निषेधात्मक वृद्धि से बचा।आधुनिक वीएलएसआई उपकरणों की जटिलता और घनत्व ने मास्क की जांच करना या हाथ से मूल डिजाइन करना संभव नहीं किया।इसके बजाय, इंजीनियर उपयोग करते हैं EDA सबसे कार्यात्मक सत्यापन कार्य करने के लिए उपकरण। 1986 में, एक-मेगैबिट रैंडम-एक्सेस मेमोरी (RAM) चिप्स पेश किए गए, जिसमें एक मिलियन से अधिक ट्रांजिस्टर शामिल थे।माइक्रोप्रोसेसर चिप्स ने 1989 में मिलियन-ट्रांसिस्टर मार्क और 2005 में अरब-ट्रांसिस्टर मार्क को पारित किया। 2007 में शुरू किए गए चिप्स के साथ यह प्रवृत्ति काफी हद तक अनबैबेटेड है, जिसमें दसियों अरबों मेमोरी ट्रांजिस्टर शामिल थे।

ULSI, WSI, SOC और 3D-IC
जटिलता के और विकास को प्रतिबिंबित करने के लिए, ULSI शब्द जो अल्ट्रा-लार्ज-स्केल एकीकरण के लिए खड़ा है, 1 मिलियन से अधिक ट्रांजिस्टर के चिप्स के लिए प्रस्तावित किया गया था। वेफर-स्केल इंटीग्रेशन (डब्ल्यूएसआई) बहुत बड़े एकीकृत सर्किट बनाने का एक साधन है जो एक एकल सुपर-चिप का उत्पादन करने के लिए एक पूरे सिलिकॉन वेफर का उपयोग करता है।बड़े आकार और कम पैकेजिंग के संयोजन के माध्यम से, डब्ल्यूएसआई कुछ प्रणालियों के लिए नाटकीय रूप से कम लागत का कारण बन सकता है, विशेष रूप से बड़े पैमाने पर समानांतर सुपर कंप्यूटर।यह नाम बहुत बड़े पैमाने पर एकीकरण शब्द से लिया गया है, जब WSI विकसित किया जा रहा था, तो कला की वर्तमान स्थिति। एक सिस्टम-ऑन-ए-चिप (एसओसी या एसओसी) एक एकीकृत सर्किट है जिसमें कंप्यूटर या अन्य सिस्टम के लिए आवश्यक सभी घटकों को एकल चिप पर शामिल किया जाता है।इस तरह के डिवाइस का डिज़ाइन जटिल और महंगा हो सकता है, और जबकि प्रदर्शन लाभ एक मरने पर सभी आवश्यक घटकों को एकीकृत करने से हो सकता है, लाइसेंसिंग की लागत और एक-डाई मशीन को विकसित करने की लागत अभी भी अलग-अलग उपकरणों से है।उचित लाइसेंसिंग के साथ, इन कमियों को कम विनिर्माण और विधानसभा लागतों और बहुत कम बिजली बजट द्वारा ऑफसेट किया जाता है: क्योंकि घटकों के बीच संकेतों को ऑन-डाई रखा जाता है, बहुत कम शक्ति की आवश्यकता होती है (पैकेजिंग देखें)। इसके अलावा, सिग्नल स्रोत और गंतव्य शारीरिक रूप से मरने पर करीब हैं, वायरिंग की लंबाई को कम करते हैं और इसलिए विलंबता, ट्रांसमिशन बिजली की लागत और एक ही चिप पर मॉड्यूल के बीच संचार से अपशिष्ट गर्मी।इसने तथाकथित नेटवर्क-ऑन-चिप (एनओसी) उपकरणों की खोज की है, जो पारंपरिक बस आर्किटेक्चर के विपरीत डिजिटल संचार नेटवर्क के लिए सिस्टम-ऑन-चिप डिजाइन कार्यप्रणाली को लागू करते हैं।

एक त्रि-आयामी एकीकृत सर्किट (3 डी-आईसी) में सक्रिय इलेक्ट्रॉनिक घटकों की दो या अधिक परतें होती हैं जो एक ही सर्किट में लंबवत और क्षैतिज रूप से दोनों को एकीकृत करती हैं।परतों के बीच संचार ऑन-डाई सिग्नलिंग का उपयोग करता है, इसलिए बिजली की खपत बराबर अलग सर्किट की तुलना में बहुत कम है।छोटे ऊर्ध्वाधर तारों का विवेकपूर्ण उपयोग तेजी से संचालन के लिए समग्र तार की लंबाई को काफी कम कर सकता है।

सिलिकॉन लेबलिंग और भित्तिचित्र
उत्पादन के दौरान पहचान की अनुमति देने के लिए, अधिकांश सिलिकॉन चिप्स में एक कोने में एक सीरियल नंबर होगा।निर्माता के लोगो को जोड़ना भी आम है।जब से आईसीएस बनाया गया था, कुछ चिप डिजाइनरों ने सिलिकॉन सतह क्षेत्र का उपयोग किया है, जो कि, गैर-कार्यात्मक छवियों या शब्दों के लिए सिलिकॉन सतह क्षेत्र का उपयोग करता है।इन्हें कभी -कभी चिप आर्ट, सिलिकॉन आर्ट, सिलिकॉन भित्तिचित्र या सिलिकॉन डूडलिंग के रूप में जाना जाता है।

आईसीएस और आईसी परिवार

 * 555 टाइमर आईसी
 * परिचालन एम्पलीफायर
 * 7400-श्रृंखला एकीकृत सर्किट
 * 4000-श्रृंखला एकीकृत सर्किट, CMOS समकक्ष 7400 श्रृंखला के लिए (यह भी देखें: 74HC00 श्रृंखला)
 * इंटेल 4004, आम तौर पर पहले व्यावसायिक रूप से उपलब्ध माइक्रोप्रोसेसर के रूप में माना जाता है, जिसके कारण प्रसिद्ध इंटेल 8080 | 8080 सीपीयू और फिर आईबीएम पीसी का इंटेल 8088 | 8088, 80286, इंटेल I486 | 486 ई।
 * MOS प्रौद्योगिकी 6502 और Zilog Z80 माइक्रोप्रोसेसर्स, 1980 के दशक की शुरुआत के कई घरेलू कंप्यूटरों में उपयोग किए गए
 * कंप्यूटर से संबंधित चिप्स की मोटोरोला 6800 श्रृंखला, 68000 और 88000 श्रृंखला (कुछ सेब कंप्यूटरों में उपयोग की जाने वाली और 1980 के दशक के कमोडोर अमीगा श्रृंखला में) के लिए अग्रणी है।
 * एलएम-सीरीज़ एकीकृत सर्किट की सूची | एनालॉग इंटीग्रेटेड सर्किट की एलएम-सीरीज़

यह भी देखें

 * चिपसेट
 * एकीकृत इंजेक्शन तर्क
 * आयन आरोपण
 * माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स
 * अखंड माइक्रोवेव एकीकृत सर्किट
 * मल्टी-थ्रेशोल्ड सीएमओ
 * सिलिकॉन-जर्मेनियम
 * साउंड चिप
 * मसाला
 * चिप वाहक
 * डार्क सिलिकॉन
 * एकीकृत निष्क्रिय उपकरण
 * उच्च तापमान संचालन जीवन
 * एकीकृत सर्किट के लिए थर्मल सिमुलेशन
 * एकीकृत सर्किट में हीट जनरेशन

बाहरी संबंध


General
 * The first monolithic integrated circuits
 * A large chart listing ICs by generic number including access to most of the datasheets for the parts.
 * The History of the Integrated Circuit at Nobelprize.org

Patents
 * – Miniaturized electronic circuit – J.S. Kilby
 * – Integrated semiconductor circuit device – R.F. Stewart
 * – Method of making miniaturized electronic circuits – J.S. Kilby
 * – Capacitor for miniaturized electronic circuits or the like – J. . Kilby

Integrated circuit die manufacturing
 * IC Die Photography – A gallery of IC die photographs
 * Zeptobars – Yet another gallery of IC die photographs

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