Исторические этапы микроэлектроники

Микроэлектроника - это современная квинтэссенция электроники, в которой ее информационные свойства достигают максимума, то есть плотность потоков информации на единицу веса намного превосходят таковую в остальной электронике, а тем более в электротехнике. Задача микроэлектроники - сугубо обработка информации.

Также, как в свое время электроника выделилась из электротехники своими информационными функциями, - сначала лишь передачей информации (телеграфия XIX века, телефония на рубеже XIX - XX веков, радиотехника в первой половине XX века), а затем управлением (релейная техника, управление электрическими сетями и электроприводом), сбором и обработкой информации, так же и микроэлектроника выделилась из электроники, как ее передовая часть, с еще большим превалированием информационных потоков над энергетическими и вещественными. Микроэлектроника родилась не сразу, а эволюционно, в течение многих десятилетий.

Рассматривая это развитие в ключе электронного конструктива и монтажа, можно выделить следующие этапы развития.

1. На первом этапе технология электроники опиралась на навесной радиотехнический монтаж: навесные детали, паяные соединения монтажным проводом, клеммники, разъемы. Этот этап длился около столетия - с середины XIX века по середину XX века и прочно связан с двумя понятиями: электровакуумные приборы и первое поколение ЭВМ.

2. В 1940-х годах появилась новая технология - печатные платы. Их изготовляли методом фотолитографии с последующим травлением фольгированных диэлектрических листов, печатных плат. Новая технология позволила сократить затраты ручного труда на пайку и монтаж. Появились автоматизированные монтажные линии, осуществлявшие автоматическую сборку деталей на печатных платах и пайку волной, то есть кратковременным погружением в кювету с припоем. Электронные устройства стали более миниатюрными, модульными, легкими, устойчивыми к механическим воздействиям, более надежными благодаря замене навесных проводов печатными проводниками, плотно приклеенными к основанию платы. В связи с изобретением точечного германиевого транзистора в 1948 году в лаборатории Bell Telephone Laboratories и созданием плоскостных кремниевых транзисторов в 1953 году на фирме Texas Instrument Incorporation и налаживанием их группового производства, которые в отличие от электронных ламп не рассеивали большого количества тепла. Этот этап длился около двух десятилетий - 1950-е - 1960-е гг. и прочно связан с двумя понятиями: полупроводниковые приборы и второе поколение ЭВМ.

3. В конце 1950-х годов появилась технология микромодульного монтажа, когда сложный интегральный модуль собирался в виде этажерки отдельных микромодулей - маленьких печатных плат стандартного размера. При этом достигалась высокая плотность упаковки электронных компонентов. Однако эта технология быстро изжила себя в связи с появлением следующего поколения монтажа, но впоследствии возродилась в виде многослойных печатных плат. В 1960-х годах появились первые микросхемы - гибридные интегральные схемы на основе тонкопленочной технологии, когда проводники изготавливались напылением металла на тонкие диэлектрические (обычно стеклянные) пластинки - подложки. На них пайкой монтировались бескорпусные электронные компоненты: транзисторы, диоды, емкости и резисторы. Последние часто изготавливались напылением резистивного слоя на стеклянную подложку.

После создания первой интегральной схемы на основе монокристаллической полупроводниковой технологии в 1961 году на фирме Fairchild Semiconductor, представляющей собой триггер, состоящий из четырех биполярных транзисторов и двух резисторов, началось развитие настоящих полупроводниковых микросхем, которые вначале часто использовались как электронные компоненты гибридных микросхем. Таким образом, в 1970-х годах произошел поворот электронной промышленности к разработке всё более сложных микросхем, использующих лишь единственный кристалл кремния ("чип"). Этот этап длился около двух десятилетий - 1970-е - 1980-е гг. и прочно связан с двумя понятиями: кремниевые микросхемы и третье поколение ЭВМ.

4. В конце 1970-х годов сложность микросхем и разработка технологии многослойного печатного монтажа позволили перейти к устройствам на одной большой микросхеме, обрамленной набором вспомогательных микросхем и компонентов. Это ознаменовало эру микропроцессоров, однокристалльных ЭВМ и создание электроники на базе БИС. Этот этап длился около двух десятилетий - 1990-е - 2000-е гг. и прочно связан с двумя понятиями: БИС и четвертое поколение ЭВМ.

Знаете ли Вы, что релятивизм (СТО и ОТО) не является истинной наукой? - Истинная наука обязательно опирается на причинность и законы природы, данные нам в физических явлениях (фактах). В отличие от этого СТО и ОТО построены на аксиоматических постулатах, то есть принципиально недоказуемых догматах, в которые обязаны верить последователи этих учений. То есть релятивизм есть форма религии, культа, раздуваемого политической машиной мифического авторитета Эйнштейна и верных его последователей, возводимых в ранг святых от релятивистской физики. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.