El primer circuito integrado realizado sobre una oblea de silicio. La evolución de la electrónica integrada. dedicado al aniversario de la fecha oficial

Primeros circuitos integrados

Dedicado al 50 aniversario de la fecha oficial

B. Malashevich

El 12 de septiembre de 1958, Jack Kilby, empleado de Texas Instruments (TI), demostró a la dirección tres dispositivos extraños: dispositivos hechos de dos piezas de silicio de 11,1 x 1,6 mm pegadas con cera de abejas sobre un sustrato de vidrio (Fig. 1). Se trataba de maquetas tridimensionales: prototipos de un circuito integrado (CI) de generador, que demostraban la posibilidad de fabricar todos los elementos del circuito a partir de un material semiconductor. Esta fecha se celebra en la historia de la electrónica como el cumpleaños de los circuitos integrados. ¿Pero es esto cierto?

Arroz. 1. Diseño de la primera IP de J. Kilby. Foto del sitio http://www.computerhistory.org/semiconductor/timeline/1958-Miniaturized.html

A finales de la década de 1950, la tecnología de ensamblaje de equipos electrónicos (REA) a partir de elementos discretos había agotado sus capacidades. El mundo había llegado a una crisis aguda de REA; se necesitaban medidas radicales. En ese momento, en los EE. UU. y la URSS ya se dominaban industrialmente las tecnologías integradas para la producción de dispositivos semiconductores y placas de circuitos cerámicos de película gruesa y delgada, es decir, estaban dadas las condiciones previas para superar esta crisis mediante la creación de elementos múltiples. Productos estándar: circuitos integrados.

Los circuitos integrados (chips, circuitos integrados) incluyen dispositivos electrónicos de diversa complejidad, en los que todos los elementos similares se fabrican simultáneamente en un solo ciclo tecnológico, es decir. utilizando tecnología integrada. A diferencia de las placas de circuito impreso (en las que todos los conductores de conexión se fabrican simultáneamente en un solo ciclo utilizando tecnología integrada), las resistencias, los condensadores y (en los circuitos integrados de semiconductores) los diodos y transistores se forman de manera similar en los circuitos integrados. Además, se fabrican muchos circuitos integrados simultáneamente, desde decenas hasta miles.

Los circuitos integrados son desarrollados y producidos por la industria en forma de series, combinando varios microcircuitos para diversos fines funcionales, destinados a uso conjunto en equipos electrónicos. Los circuitos integrados de la serie tienen un diseño estándar y un sistema unificado de características eléctricas y de otro tipo. El fabricante suministra los circuitos integrados a varios consumidores como productos comerciales independientes que cumplen con un determinado sistema de requisitos estandarizados. Los circuitos integrados son productos no reparables; cuando se reparan equipos electrónicos, los circuitos integrados defectuosos se reemplazan.

Hay dos grupos principales de circuitos integrados: híbridos y semiconductores.

En los circuitos integrados híbridos (HIC), todos los conductores y elementos pasivos se forman en la superficie de un sustrato de microcircuito (generalmente cerámico) utilizando tecnología integrada. Los elementos activos en forma de diodos sin encapsulado, transistores y cristales semiconductores IC se instalan sobre el sustrato de forma individual, manual o automática.

En los circuitos integrados semiconductores, los elementos de conexión, pasivos y activos se forman en un solo ciclo tecnológico en la superficie de un material semiconductor (generalmente silicio) con invasión parcial de su volumen mediante métodos de difusión. Al mismo tiempo, en una oblea semiconductora, dependiendo de la complejidad del dispositivo y del tamaño de su cristal y oblea, se fabrican desde varias decenas hasta varios miles de circuitos integrados. La industria produce circuitos integrados semiconductores en paquetes estándar, en forma de chips individuales o en forma de obleas enteras.

La introducción de los circuitos integrados híbridos (GIS) y semiconductores en el mundo se produjo de diferentes maneras. GIS es un producto del desarrollo evolutivo de micromódulos y tecnología de montaje de placas cerámicas. Por lo tanto, pasaron desapercibidos; no existe una fecha de nacimiento generalmente aceptada de GIS ni un autor generalmente reconocido. Los circuitos integrados de semiconductores fueron un resultado natural e inevitable del desarrollo de la tecnología de semiconductores, pero requirieron la generación de nuevas ideas y la creación de nueva tecnología, que tienen sus propias fechas de nacimiento y sus propios autores. Los primeros circuitos integrados híbridos y semiconductores aparecieron en la URSS y en los EE. UU. de forma casi simultánea e independiente entre sí.

Los primeros circuitos integrados híbridos

Los circuitos integrados híbridos incluyen circuitos integrados cuya producción combina la tecnología integral de fabricación de elementos pasivos con tecnología individual (manual o automatizada) para instalar y ensamblar elementos activos.

A finales de los años 40, la empresa Centralab de EE. UU. desarrolló los principios básicos para la fabricación de placas de circuito impreso de cerámica de capa gruesa, que luego fueron desarrollados por otras empresas. La base fue la tecnología de fabricación de placas de circuito impreso y condensadores cerámicos. De las placas de circuito impreso tomamos una tecnología integrada para formar la topología de los conductores de conexión: la serigrafía. De los condensadores: el material del sustrato (cerámica, a menudo sital), así como los materiales de las pastas y la tecnología térmica de su fijación al sustrato.

Y a principios de la década de 1950, la empresa RCA inventó la tecnología de película delgada: rociando diversos materiales en el vacío y depositándolos a través de una máscara sobre sustratos especiales, aprendieron a producir simultáneamente muchas películas en miniatura que conectan conductores, resistencias y condensadores en un solo sustrato cerámico.

En comparación con la tecnología de película gruesa, la tecnología de película delgada brindaba la posibilidad de una fabricación más precisa de elementos topológicos de menor tamaño, pero requería equipos más complejos y costosos. Los dispositivos fabricados en placas de circuitos cerámicos que utilizan tecnología de película gruesa o delgada se denominan "circuitos híbridos". Los circuitos híbridos se produjeron como componentes de productos de su propia producción; cada fabricante tenía su propio diseño, dimensiones y finalidades funcionales; no ingresaron al mercado libre y, por lo tanto, son poco conocidos.

Los circuitos híbridos también han invadido los micromódulos. Al principio, utilizaron elementos en miniatura discretos, pasivos y activos, unidos por cableado impreso tradicional. La tecnología de montaje era compleja y requería una gran proporción de mano de obra. Por tanto, los micromódulos eran muy caros y su uso se limitaba a los equipos de a bordo. Luego se utilizaron pañuelos cerámicos en miniatura de película gruesa. A continuación, se empezaron a fabricar resistencias utilizando tecnología de película gruesa. Pero los diodos y transistores utilizados seguían siendo discretos y empaquetados individualmente.

El micromódulo se convirtió en un circuito integrado híbrido en el momento en que se utilizaron transistores y diodos no empaquetados y la estructura se selló en una carcasa común. Esto hizo posible automatizar significativamente el proceso de montaje, reducir drásticamente los precios y ampliar el ámbito de aplicación. Según el método de formación de elementos pasivos, se distinguen los SIG de película gruesa y de película delgada.

El primer SIG de la URSS

Los primeros GIS (módulos del tipo “Kvant”, más tarde denominados IS serie 116) en la URSS se desarrollaron en 1963 en NIIRE (más tarde NPO Leninets, Leningrado) y ese mismo año su planta piloto comenzó su producción en serie. En estos SIG se utilizaron como elementos activos los circuitos integrados semiconductores “R12-2”, desarrollados en 1962 por la Planta de Dispositivos Semiconductores de Riga. Debido a la inextricabilidad de las historias de la creación de estos circuitos integrados y sus características, los consideraremos juntos en la sección dedicada a P12-2.

Sin duda, los módulos Kvant fueron los primeros en el mundo de los SIG con integración de dos niveles: utilizaban circuitos integrados semiconductores como elementos activos en lugar de transistores empaquetados discretos. Probablemente también fueron los primeros en el mundo de los SIG: productos de múltiples elementos estructural y funcionalmente completos, suministrados al consumidor como un producto comercial independiente. Los primeros productos extranjeros similares identificados por el autor son los módulos SLT de IBM Corporation que se describen a continuación, pero se anunciaron el año siguiente, 1964.

El primer SIG en EE.UU.

La aparición del SIG de película gruesa como elemento base principal de la nueva computadora IBM System /360 fue anunciada por primera vez por IBM en 1964. Parece que este fue el primer uso del SIG fuera de la URSS; el autor no pudo encontrar ejemplos anteriores; .

Las series de circuitos integrados de semiconductores “Micrologic” de Fairchild y “SN-51” de TI (de las que hablaremos más adelante), ya conocidas entonces en los círculos especializados, todavía eran inaccesibles y prohibitivamente caras para aplicaciones comerciales, como por ejemplo la construcción de una computadora grande. Por lo tanto, la corporación IBM, tomando como base el diseño de un micromódulo plano, desarrolló su serie de GIS de película gruesa, anunciada bajo el nombre general (a diferencia de "micromódulos") - "módulos SLT" (Solid Logic Technology - sólido tecnología lógica Por lo general, la palabra "sólido" se traduce al ruso como "sólido", lo cual es absolutamente ilógico. De hecho, IBM introdujo el término "módulos SLT" como contraste con el término "micromódulo" y debería reflejar su diferencia. ambos módulos son "sólidos", es decir, esta traducción no lo es. La palabra "sólido" también tiene otros significados: "sólido", "completo", que enfatizan con éxito la diferencia entre "módulos SLT" y "micromódulos": los módulos SLT son indivisibles. , no reparable, es decir "completo". No utilizamos la traducción generalmente aceptada al ruso: Solid Logic Technology - tecnología de lógica sólida).

El módulo SLT era una microplaca de película gruesa de cerámica cuadrada de media pulgada con clavijas verticales presionadas. Se aplicaron conductores de conexión y resistencias a su superficie mediante serigrafía (según el diagrama del dispositivo que se está implementando) y se instalaron transistores sin empaquetar. Los condensadores, si eran necesarios, se instalaron junto al módulo SLT en la placa del dispositivo. Aunque externamente son casi idénticos (los micromódulos son un poco más altos, Fig. 2), los módulos SLT se diferenciaban de los micromódulos planos por su mayor densidad de elementos, bajo consumo de energía, alto rendimiento y alta confiabilidad. Además, la tecnología SLT era bastante fácil de automatizar, por lo que se podían producir en grandes cantidades a un coste suficientemente bajo para su uso en equipos comerciales. Esto es exactamente lo que IBM necesitaba. La empresa construyó una planta automatizada en East Fishkill, cerca de Nueva York, para la producción de módulos SLT, que produjo millones de copias.

Arroz. 2. Micromódulo de la URSS y módulo SLT f. IBM. Foto STL del sitio http://infolab.stanford.edu/pub/voy/museum/pictures/display/3-1.htm

Después de IBM, otras empresas comenzaron a producir SIG, para lo cual GIS se convirtió en un producto comercial. El diseño estándar de micromódulos planos y módulos SLT de IBM se ha convertido en uno de los estándares para los circuitos integrados híbridos.

Los primeros circuitos integrados semiconductores

A finales de la década de 1950, la industria tenía todas las oportunidades para producir elementos baratos de equipos electrónicos. Pero si los transistores o diodos estaban hechos de germanio y silicio, las resistencias y los condensadores estaban hechos de otros materiales. Muchos creyeron entonces que a la hora de crear circuitos híbridos no habría problemas a la hora de montar estos elementos, fabricados por separado. Y si es posible producir todos los elementos de tamaño y forma estándar y así automatizar el proceso de montaje, el coste del equipo se reducirá significativamente. Basándose en este razonamiento, los partidarios de la tecnología híbrida la consideraron como la dirección general para el desarrollo de la microelectrónica.

Pero no todos compartieron esta opinión. El hecho es que los transistores de mesa, y especialmente los transistores planos, ya creados en ese período, se adaptaron para el procesamiento en grupo, en el que se llevaban a cabo simultáneamente una serie de operaciones para la fabricación de muchos transistores en una placa de sustrato. Es decir, se fabricaron muchos transistores a la vez en una oblea semiconductora. Luego, la placa se cortó en transistores individuales, que se colocaron en cajas individuales. Y luego el fabricante de hardware combinó los transistores en una placa de circuito impreso. Hubo personas que pensaron que este enfoque era ridículo: ¿por qué separar los transistores y luego conectarlos nuevamente? ¿Es posible combinarlos inmediatamente en una oblea semiconductora? ¡Al mismo tiempo, deshazte de varias operaciones complejas y costosas! A estas personas se les ocurrió los circuitos integrados de semiconductores.

La idea es extremadamente simple y completamente obvia. Pero, como suele suceder, sólo después de que alguien lo anunció y lo demostró por primera vez. Demostró que a menudo, como en este caso, simplemente anunciarlo no es suficiente. La idea de un circuito integrado se anunció en 1952, antes de la aparición de métodos grupales para fabricar dispositivos semiconductores. En la conferencia anual sobre componentes electrónicos celebrada en Washington, un empleado de la Oficina Real Británica de Radar en Malvern, Jeffrey Dummer, presentó un informe sobre la fiabilidad de los componentes del radar. En el informe hizo una declaración profética: “ Con la llegada del transistor y el trabajo en el campo de la tecnología de semiconductores, generalmente es posible imaginar equipos electrónicos en forma de un bloque sólido que no contiene cables de conexión. El bloque podrá estar formado por capas de materiales aislantes, conductores, rectificadores y de refuerzo en las que se recortan determinadas zonas para que puedan realizar directamente funciones eléctricas”.. Pero esta previsión pasó desapercibida para los expertos. Lo recordaron sólo después de la aparición de los primeros circuitos integrados de semiconductores, es decir, después de la prueba práctica de una idea largamente publicitada. Alguien tenía que ser el primero en reinventar e implementar la idea de los circuitos integrados de semiconductores.

Como en el caso del transistor, los creadores generalmente reconocidos de circuitos integrados de semiconductores tuvieron predecesores más o menos exitosos. El propio Dammer intentó hacer realidad su idea en 1956, pero fracasó. En 1953, Harvick Johnson de RCA recibió una patente para un oscilador de un solo chip y en 1958, junto con Torkel Wallmark, anunció el concepto de un "dispositivo semiconductor integrado". En 1956, Ross, un empleado de Bell Labs, fabricó un circuito contador binario basado en estructuras n-p-n-p en un único cristal. En 1957, Yasuro Taru de la empresa japonesa MITI recibió una patente para combinar varios transistores en un solo cristal. Pero todos estos y otros desarrollos similares fueron de carácter privado, no se llevaron a producción y no se convirtieron en la base para el desarrollo de la electrónica integrada. Sólo tres proyectos contribuyeron al desarrollo de la propiedad intelectual en la producción industrial.

Los afortunados fueron los ya mencionados Jack Kilby de Texas Instruments (TI), Robert Noyce de Fairchild (ambos de EE. UU.) y Yuri Valentinovich Osokin de la oficina de diseño de la Planta de Dispositivos Semiconductores de Riga (URSS). Los estadounidenses crearon muestras experimentales de circuitos integrados: J. Kilby, un prototipo de generador de circuitos integrados (1958) y luego un disparador en transistores de mesa (1961), R. Noyce, un disparador que utiliza tecnología plana (1961) y Yu. Osokin: el circuito integrado lógico “2NOT-OR” entró inmediatamente en producción en masa en Alemania (1962). Estas empresas comenzaron la producción en serie de IP casi simultáneamente, en 1962.

Primeros circuitos integrados de semiconductores en EE. UU.

Propiedad intelectual de Jack Kilby. Serie ES SN - 51”

En 1958, J. Kilby (pionero en el uso de transistores en audífonos) se trasladó a Texas Instruments. El recién llegado Kilby, como diseñador de circuitos, se vio "lanzado" a mejorar el llenado micromodular de cohetes creando una alternativa a los micromódulos. Se consideró la opción de ensamblar bloques a partir de piezas de formas estándar, de manera similar a ensamblar modelos de juguetes a partir de figuras LEGO. Sin embargo, a Kilby le fascinaba algo más. El papel decisivo lo jugó el efecto de una "nueva apariencia": en primer lugar, inmediatamente afirmó que los micromódulos son un callejón sin salida y, en segundo lugar, después de admirar las estructuras de la mesa, llegó a la idea de que el circuito debería (y puede) ser implementado a partir de un material: un semiconductor. Kilby conocía la idea de Dummer y su fallido intento de implementarla en 1956. Después de analizarla, comprendió el motivo del fracaso y encontró una manera de superarlo. “ Mi mérito es que tomé esta idea y la convertí en realidad.”, dijo J. Kilby más tarde en su discurso del Nobel.

Como aún no se había ganado el derecho a salir, trabajó en el laboratorio sin interferencias mientras todos descansaban. El 24 de julio de 1958, Kilby formuló un concepto en una revista de laboratorio llamado Monolithic Idea. Su esencia era esa “. ... elementos de circuito como resistencias, condensadores, condensadores distribuidos y transistores se pueden integrar en un solo chip, siempre que estén hechos del mismo material... En un diseño de circuito flip-flop, todos los elementos deben estar hechos de silicio, con resistencias se utiliza la resistencia volumétrica del silicio y condensadores, la capacitancia de las uniones p-n". La "idea de un monolito" encontró una actitud condescendiente e irónica por parte de la dirección de Texas Instruments, que exigía pruebas de la posibilidad de fabricar transistores, resistencias y condensadores a partir de un semiconductor y de la operatividad de un circuito ensamblado a partir de tales elementos.

En septiembre de 1958, Kilby hizo realidad su idea: fabricó un generador a partir de dos piezas de germanio de 11,1 x 1,6 mm, pegadas con cera de abejas sobre un sustrato de vidrio, que contenía dos tipos de regiones de difusión (Fig. 1). Utilizó estas áreas y los contactos existentes para crear un circuito generador, conectando los elementos con finos alambres de oro con un diámetro de 100 micrones mediante soldadura por termocompresión. Se creó un mesatransistor a partir de un área y un circuito RC a partir de la otra. Los tres generadores ensamblados fueron mostrados a la dirección de la empresa. Cuando se conectó la energía, comenzaron a trabajar a una frecuencia de 1,3 MHz. Esto sucedió el 12 de septiembre de 1958. Una semana después, Kilby fabricó un amplificador de manera similar. Pero estas aún no eran estructuras integradas, eran modelos tridimensionales de circuitos integrados semiconductores, lo que demuestra la idea de fabricar todos los elementos del circuito a partir de un material: un semiconductor.

Arroz. 3. Gatillo tipo 502 J. Kilby. Foto del sitio http://www.computerhistory.org/semiconductor/timeline/1958-Miniaturized.html

El primer circuito verdaderamente integrado de Kilby, fabricado en una sola pieza de germanio monolítico, fue el CI de disparo experimental Tipo 502 (Fig. 3). Utilizó tanto la resistencia volumétrica del germanio como la capacitancia de la unión p-n. Su presentación tuvo lugar en marzo de 1959. Una pequeña cantidad de estos circuitos integrados se fabricaron en condiciones de laboratorio y se vendieron a un pequeño círculo por 450 dólares. El IC contenía seis elementos: cuatro transistores de mesa y dos resistencias, colocados sobre una oblea de silicio con un diámetro de 1 cm. Pero el IC de Kilby tenía un serio inconveniente: los transistores de mesa, que en forma de columnas microscópicas "activas" se elevaban por encima del resto. resto, parte “pasiva” del cristal. La conexión de las columnas de mesa entre sí en Kilby IS se llevó a cabo hirviendo finos alambres de oro: la "tecnología peluda" que todos odian. Quedó claro que con tales interconexiones no se puede fabricar un microcircuito con una gran cantidad de elementos: la red de cables se romperá o se volverá a conectar. Y el germanio en aquella época ya se consideraba un material poco prometedor. No hubo ningún avance.

En ese momento, Fairchild había desarrollado la tecnología de silicio plano. Ante todo esto, Texas Instruments tuvo que dejar de lado todo lo que Kilby había hecho y empezar, sin Kilby, a desarrollar una serie de circuitos integrados basados ​​en tecnología de silicio plano. En octubre de 1961, la compañía anunció la creación de una serie de circuitos integrados del tipo SN-51, y en 1962 comenzó su producción y entrega en masa en interés del Departamento de Defensa de Estados Unidos y la NASA.

Propiedad intelectual de Robert Noyce. Serie ESmicrológico”

En 1957, por diversas razones, W. Shockley, el inventor del transistor plano, abandonó un grupo de ocho jóvenes ingenieros que querían intentar implementar sus propias ideas. "Los Ocho Traidores", como los llamó Shockley, cuyos líderes eran R. Noyce y G. Moore, fundaron la empresa Fairchild Semiconductor ("niño hermoso"). La empresa estaba dirigida por Robert Noyce, que entonces tenía 23 años.

A finales de 1958, el físico D. Horney, que trabajaba en Fairchild Semiconductor, desarrolló una tecnología plana para fabricar transistores. Y el físico checo Kurt Lehovec, que trabajó en Sprague Electric, desarrolló una técnica para utilizar una unión n-p conectada de forma inversa para aislar eléctricamente componentes. En 1959, Robert Noyce, habiendo oído hablar del diseño del circuito integrado de Kilby, decidió intentar crear un circuito integrado combinando los procesos propuestos por Horney y Lehovec. Y en lugar de una “tecnología complicada” de interconexiones, Noyce propuso la deposición selectiva de una fina capa de metal sobre estructuras semiconductoras aisladas con dióxido de silicio, unidas a los contactos de los elementos a través de agujeros dejados en la capa aislante. Esto hizo posible "sumergir" los elementos activos en el cuerpo del semiconductor, aislándolos con óxido de silicio, y luego conectar estos elementos con pistas pulverizadas de aluminio u oro, que se crean mediante procesos de fotolitografía, metalización y grabado en la última etapa de la fabricación del producto. Así, se obtuvo una versión verdaderamente "monolítica" de combinar componentes en un solo circuito, y la nueva tecnología se denominó "planar". Pero primero había que probar la idea.

Arroz. 4. Desencadenante experimental de R. Noyce. Foto del sitio http://www.computerhistory.org/semiconductor/timeline/1960-FirstIC.html

Arroz. 5. Foto de Micrologic IC en la revista Life. Foto del sitio http://www.computerhistory.org/semiconductor/timeline/1960-FirstIC.html

En agosto de 1959, R. Noyce encargó a Joy Last que desarrollara una versión del CI basada en tecnología plana. Primero, como Kilby, hicieron un prototipo de disparador sobre varios cristales de silicio, en el que se fabricaron 4 transistores y 5 resistencias. Luego, el 26 de mayo de 1960, se fabricó el primer gatillo de un solo chip. Para aislar los elementos que contiene, se grabaron surcos profundos en la parte posterior de la oblea de silicio y se rellenaron con resina epoxi. El 27 de septiembre de 1960 se fabricó una tercera versión del gatillo (Fig. 4), en la que los elementos estaban aislados mediante una unión p-n conectada inversamente.

Hasta ese momento, Fairchild Semiconductor sólo se dedicaba a los transistores; no contaba con diseñadores de circuitos para crear circuitos integrados semiconductores; Por lo tanto, se invitó a Robert Norman de Sperry Gyroscope como diseñador de circuitos. Norman estaba familiarizado con la lógica de resistencia-transistor, que la compañía, por sugerencia suya, eligió como base para su futura serie de circuitos integrados "Micrologic", que encontró su primera aplicación en el equipamiento del cohete Minuteman. En marzo de 1961, Fairchild anunció el primer circuito integrado experimental de esta serie (un flip-flop F que contiene seis elementos: cuatro transistores bipolares y dos resistencias colocados sobre una placa de 1 cm de diámetro) con la publicación de su fotografía (Fig. 5). ) en la revista Vida(fechado el 10 de marzo de 1961). En octubre se anunciaron otras cinco IP. Y desde principios de 1962, Fairchild lanzó la producción en masa de circuitos integrados y su suministro también en interés del Departamento de Defensa de Estados Unidos y de la NASA.

Kilby y Noyce tuvieron que escuchar muchas críticas sobre sus innovaciones. Se creía que el rendimiento práctico de circuitos integrados adecuados sería muy bajo. Está claro que debería ser inferior al de los transistores (ya que contiene varios transistores), para los que entonces no superaba el 15%. En segundo lugar, muchos creían que en los circuitos integrados se utilizaban materiales inadecuados, ya que en aquella época las resistencias y los condensadores no se fabricaban a partir de semiconductores. En tercer lugar, muchos no podían aceptar la idea de que la propiedad intelectual no fuera reparable. Les parecía una blasfemia tirar un producto en el que sólo había fallado uno de muchos elementos. Todas las dudas se fueron disipando gradualmente cuando los circuitos integrados se utilizaron con éxito en los programas militares y espaciales de Estados Unidos.

Uno de los fundadores de Fairchild Semiconductor, G. Moore, formuló la ley básica del desarrollo de la microelectrónica de silicio, según la cual el número de transistores en un circuito integrado de cristal se duplicaba cada año. Esta ley, llamada “Ley de Moore”, funcionó con bastante claridad durante los primeros 15 años (a partir de 1959), y luego se duplicó en aproximadamente un año y medio.

Además, la industria de la propiedad intelectual en los Estados Unidos comenzó a desarrollarse a un ritmo rápido. En Estados Unidos se inició un proceso similar a una avalancha de surgimiento de empresas orientadas exclusivamente “para planar”, llegando en ocasiones al punto de que se registraban una docena de empresas por semana. En su lucha por atraer a los veteranos (las empresas de W. Shockley y R. Noyce), así como gracias a los incentivos fiscales y los servicios proporcionados por la Universidad de Stanford, los “recién llegados” se concentraron principalmente en el Valle de Santa Clara (California). Por tanto, no es de extrañar que en 1971, de la mano del periodista y divulgador de las innovaciones técnicas Don Hofler, entrara en circulación la imagen romántico-tecnológica de “Silicon Valley”, convirtiéndose para siempre en sinónimo de la Meca de la revolución tecnológica de los semiconductores. Por cierto, en esa zona realmente hay un valle que antes era famoso por sus numerosos huertos de albaricoques, cerezos y ciruelas, que antes de la aparición de la empresa Shockley tenía otro nombre más agradable: el Valle del Deleite del Corazón, ahora, lamentablemente. , casi olvidado.

En 1962, comenzó la producción en masa de circuitos integrados en los Estados Unidos, aunque el volumen de entregas a los clientes ascendió a sólo unos pocos miles. El incentivo más fuerte para el desarrollo de la industria electrónica y de instrumentos sobre una nueva base fue la tecnología espacial y de cohetes. Estados Unidos no tenía entonces los mismos potentes misiles balísticos intercontinentales que los soviéticos, y para aumentar la carga se vieron obligados a minimizar la masa del portaaviones, incluidos los sistemas de control, mediante la introducción de los últimos avances en tecnología electrónica. . Texas Instrument y Fairchild Semiconductor han firmado grandes contratos para el diseño y fabricación de circuitos integrados con el Departamento de Defensa de Estados Unidos y la NASA.

Los primeros circuitos integrados de semiconductores en la URSS

A finales de la década de 1950, la industria soviética estaba tan desesperada por conseguir diodos semiconductores y transistores que se requirieron medidas radicales. En 1959 se fundaron fábricas de dispositivos semiconductores en Aleksandrov, Bryansk, Voronezh, Riga, etc. En enero de 1961, el Comité Central del PCUS y el Consejo de Ministros de la URSS adoptaron otra Resolución "Sobre el desarrollo de la industria de semiconductores", que preveía la construcción de fábricas e institutos de investigación en Kiev, Minsk, Ereván, Nalchik y otras ciudades.

Nos interesará una de las nuevas fábricas: la mencionada Planta de Dispositivos Semiconductores de Riga (RZPP, cambió de nombre varias veces, para simplificar usamos la más famosa, que todavía está en funcionamiento hoy). El edificio de la escuela técnica cooperativa en construcción con una superficie de 5300 m2 fue destinado como plataforma de lanzamiento de la nueva planta y al mismo tiempo se inició la construcción de un edificio especial. En febrero de 1960, la planta ya había creado 32 servicios, 11 laboratorios y una producción piloto, que comenzó en abril para preparar la producción de los primeros dispositivos. La planta ya empleaba a 350 personas, 260 de las cuales fueron enviadas a estudiar al Instituto de Investigación de Moscú-35 (más tarde Instituto de Investigación Pulsar) y a la planta de Leningrado Svetlana durante el año. Y a finales de 1960, el número de empleados llegaba a 1.900 personas. Inicialmente, las líneas tecnológicas estaban ubicadas en el gimnasio reconstruido del edificio de la escuela técnica cooperativa, y los laboratorios del OKB estaban ubicados en las antiguas aulas. La planta produjo los primeros dispositivos (transistores de germanio de aleación, difusión y conversión P-401, P-403, P-601 y P-602 desarrollados por NII-35) 9 meses después de que se firmara el pedido para su creación, en marzo de 1960. Y a finales de julio fabricó los primeros mil transistores P-401. Luego dominó la producción de muchos otros transistores y diodos. En junio de 1961 se completó la construcción de un edificio especial, en el que comenzó la producción en masa de dispositivos semiconductores.

Desde 1961, la planta inició trabajos tecnológicos y de desarrollo independientes, incluida la mecanización y automatización de la producción de transistores basados ​​​​en fotolitografía. Para ello, se desarrolló el primer repetidor de fotografías doméstico (sello fotográfico): una instalación para combinar e imprimir fotografías por contacto (desarrollada por A.S. Gotman). Las empresas del Ministerio de Industria de la Radio, incluidas KB-1 (más tarde NPO Almaz, Moscú) y NIIRE, brindaron una gran ayuda en la financiación y fabricación de equipos únicos. En ese momento, los desarrolladores más activos de equipos de radio de pequeño tamaño, al no tener su propia base tecnológica de semiconductores, buscaban formas de interactuar creativamente con las fábricas de semiconductores de nueva creación.

En RZPP se trabajó activamente en la automatización de la producción de transistores de germanio de los tipos P401 y P403 basándose en la línea de producción Ausma creada por la planta. Su diseñador jefe (GC) A.S. Gottman propuso crear caminos de corriente en la superficie del germanio desde los electrodos del transistor hasta la periferia del cristal para facilitar la soldadura de los cables del transistor en la carcasa. Pero lo más importante es que estas pistas podrían usarse como terminales externos de un transistor cuando se ensamblaran en placas (que contienen elementos de conexión y pasivos) sin empaquetar, soldándolas directamente a las almohadillas de contacto correspondientes (de hecho, la tecnología para crear circuitos integrados híbridos era propuesto). El método propuesto, en el que las trayectorias de corriente del cristal parecen besar las almohadillas de contacto de la placa, recibió el nombre original: "tecnología de besos". Pero debido a una serie de problemas tecnológicos que resultaron insolubles en ese momento, principalmente relacionados con problemas con la precisión de la obtención de contactos en una placa de circuito impreso, no fue posible implementar prácticamente la "tecnología del beso". Unos años más tarde, se implementó una idea similar en los EE. UU. y la URSS y encontró amplia aplicación en los llamados “conductores de bola” y en la tecnología “chip-to-board”.

Sin embargo, las empresas de hardware que colaboran con RZPP, incluida NIIRE, esperaban la "tecnología del beso" y planearon su uso. En la primavera de 1962, cuando quedó claro que su implementación se posponía indefinidamente, el ingeniero jefe de NIIRE V.I. Smirnov preguntó al director de RZPP S.A. Bergman busca otra forma de implementar un circuito 2NOR multielemento, universal para la construcción de dispositivos digitales.

Arroz. 7. Circuito equivalente de IC R12-2 (1LB021). Tomado del folleto de propiedad intelectual de 1965.

El primer SI y SIG de Yuri Osokin. Esquema sólido R12-2(Serie IS 102 Y 116 )

El director del RZPP encomendó esta tarea al joven ingeniero Yuri Valentinovich Osokin. Organizamos un departamento compuesto por un laboratorio de tecnología, un laboratorio para el desarrollo y producción de fotomáscaras, un laboratorio de medición y una línea de producción piloto. En ese momento, la tecnología para la fabricación de diodos y transistores de germanio se suministró a RZPP y se tomó como base para el nuevo desarrollo. Y ya en el otoño de 1962, se obtuvieron los primeros prototipos de un circuito sólido de germanio 2NOT-OR (dado que el término IS no existía entonces, por respeto a los asuntos de aquellos días, mantendremos el nombre "circuito duro" - TS), que recibió la designación de fábrica "P12-2". Ha sobrevivido un folleto publicitario de 1965 en P12-2 (Fig. 6), información e ilustraciones que utilizaremos. TS R12-2 contenía dos transistores p - n - p de germanio (transistores modificados de tipo P401 y P403) con una carga común en forma de una resistencia distribuida de tipo p de germanio (Fig. 7).

Arroz. 8. Estructura del IC R12-2. Tomado del folleto de propiedad intelectual de 1965.

Arroz. 9. Plano acotado del vehículo R12-2. Tomado del folleto de propiedad intelectual de 1965.

Los cables externos se forman mediante soldadura por termocompresión entre las regiones de germanio de la estructura del TC y el oro de los conductores. Esto garantiza un funcionamiento estable de los circuitos bajo influencias externas en condiciones tropicales y de niebla marina, lo que es especialmente importante para el funcionamiento en centrales telefónicas cuasi electrónicas navales producidas por la planta VEF de Riga, que también estaba interesada en este desarrollo.

Estructuralmente, el R12-2 TS (y el posterior R12-5) se fabricaron en forma de "tableta" (Fig. 9) a partir de una copa de metal redonda con un diámetro de 3 mm y una altura de 0,8 mm. En él se colocó el cristal TC y se rellenó con un compuesto polimérico, del que salieron los extremos exteriores cortos de los conductores hechos de alambre de oro blando con un diámetro de 50 micrones, soldados al cristal. La masa de P12-2 no superó los 25 mg. En este diseño, los vehículos eran resistentes a una humedad relativa del 80% a una temperatura ambiente de 40°C y a cambios cíclicos de temperatura de -60° a 60°C.

A finales de 1962, en la producción piloto del RZPP se produjeron alrededor de 5 mil vehículos R12-2, y en 1963 se fabricaron varias decenas de miles. Así, 1962 se convirtió en el año del nacimiento de la industria microelectrónica en Estados Unidos y la URSS.

Arroz. 10. Grupos TS R12-2

Arroz. 11. Características eléctricas básicas del R12-2.

La tecnología de semiconductores estaba entonces en su infancia y aún no garantizaba una repetibilidad estricta de los parámetros. Por lo tanto, los dispositivos operables se clasificaron en grupos de parámetros (esto se hace a menudo en nuestro tiempo). Los residentes de Riga hicieron lo mismo, instalando 8 versiones estándar del vehículo R12-2 (Fig. 10). Todas las demás características eléctricas y de otro tipo son las mismas para todas las clasificaciones estándar (Fig. 11).

La producción del TS R12-2 comenzó simultáneamente con el trabajo de investigación y desarrollo "Dureza", que finalizó en 1964 (GK Yu.V. Osokin). Como parte de este trabajo, se desarrolló una tecnología grupal mejorada para la producción en serie de vehículos de germanio basada en fotolitografía y deposición galvánica de aleaciones a través de una fotomáscara. Sus principales soluciones técnicas están registradas como invención por Yu.V. y Mikhalovich D.L. (A.S. N° 36845). Varios artículos de Yu.V. se publicaron en la revista "Special Radio Electronics", que se publicó con el sello "secreto". Osokina en colaboración con los especialistas de KB-1 I.V. Nada, G.G. Smolko y Yu.E. Naumov con una descripción del diseño y características del vehículo R12-2 (y el posterior vehículo R12-5).

El diseño del P12-2 era bueno en todo, excepto en una cosa: los consumidores no sabían cómo utilizar productos tan pequeños con los cables más delgados. Por regla general, las empresas de hardware no tenían ni la tecnología ni el equipamiento para ello. Durante todo el período de producción de R12-2 y R12-5, su uso fue dominado por NIIRE, la planta de radio Zhigulevsky del Ministerio de Industria de Radio, VEF, NIIP (desde 1978 NPO Radiopribor) y algunas otras empresas. Al comprender el problema, los desarrolladores de TS, junto con NIIRE, pensaron inmediatamente en un segundo nivel de diseño, que al mismo tiempo aumentó la densidad de la disposición del equipo.

Arroz. 12. Módulo de 4 vehículos R12-2

En 1963, en NIIRE, en el marco del trabajo de diseño y desarrollo de Kvant (GK A.N. Pelipenko, con la participación de E.M. Lyakhovich), se desarrolló un diseño de módulo que combinaba cuatro vehículos R12-2 (Fig. 12). Se colocaron de dos a cuatro dispositivos R12-2 (en una carcasa) en una microplaca hecha de fibra de vidrio delgada, que en conjunto implementaban una determinada unidad funcional. En la placa se presionaron hasta 17 pines (el número variaba para un módulo específico) con una longitud de 4 mm. La microplaca se colocó en una copa de metal estampada que medía 21,6 ? 6,6 mm y 3,1 mm de profundidad y rellenos con un compuesto polimérico. El resultado es un circuito integrado híbrido (HIC) con doble sellado de elementos. Y, como ya dijimos, fue el primer SIG del mundo con integración de dos niveles y, quizás, el primer SIG en general. Se desarrollaron ocho tipos de módulos con el nombre general "Quantum", que realizaban diversas funciones lógicas. Como parte de dichos módulos, los vehículos R12-2 permanecieron operativos bajo aceleraciones constantes de hasta 150 g y cargas de vibración en el rango de frecuencia de 5 a 2000 Hz con aceleraciones de hasta 15 g.

Los módulos Kvant fueron producidos primero por la producción piloto de NIIRE y luego fueron transferidos a la planta de radio Zhigulevsky del Ministerio de Industria de Radio de la URSS, que los suministró a varios consumidores, incluida la planta VEF.

Los módulos TS R12-2 y "Kvant" basados ​​​​en ellos han demostrado su eficacia y se utilizan ampliamente. En 1968 se emitió una norma que establece un sistema unificado de designación de circuitos integrados en el país, y en 1969, las Especificaciones Técnicas Generales para CI Semiconductores (NP0.073.004TU) e Híbridos (NP0.073.003TU) con un sistema unificado de requisitos. . De acuerdo con estos requisitos, la Oficina Central para la Aplicación de Circuitos Integrados (TsBPIMS, más tarde CDB Dayton, Zelenograd) aprobó el 6 de febrero de 1969 nuevas especificaciones técnicas ShT3.369.001-1TU para el vehículo. Al mismo tiempo, el término "circuito integrado" de la serie 102 apareció por primera vez en la designación del producto TS R12-2 y comenzó a llamarse IS: 1LB021V, 1LB021G, 1LB021ZH, 1LB021I. De hecho, era un IC, clasificado en cuatro grupos según el voltaje de salida y la capacidad de carga.

Arroz. 13. Circuitos integrados de las series 116 y 117

Y el 19 de septiembre de 1970, TsBPIMS aprobó las especificaciones técnicas AB0.308.014TU para los módulos Kvant, denominados serie IS 116 (Fig. 13). La serie incluía nueve circuitos integrados: 1ХЛ161, 1ХЛ162 y 1ХЛ163 – circuitos digitales multifuncionales; 1LE161 y 1LE162 – dos y cuatro elementos lógicos 2NOR; 1TP161 y 1TP1162: uno y dos disparadores; 1UP161 – amplificador de potencia, así como 1LP161 – elemento lógico de “inhibición” para 4 entradas y 4 salidas. Cada uno de estos circuitos integrados tenía de cuatro a siete opciones de diseño, que diferían en el voltaje de la señal de salida y la capacidad de carga, para un total de 58 tipos de circuitos integrados. Los diseños estaban marcados con una letra después de la parte digital de la designación IS, por ejemplo, 1ХЛ161ж. Posteriormente se amplió la gama de módulos. Los circuitos integrados de la serie 116 eran en realidad híbridos, pero a pedido de RZPP fueron etiquetados como semiconductores (el primer dígito en la designación es "1", los híbridos deberían tener "2").

En 1972, por decisión conjunta del Ministerio de Industria Electrónica y el Ministerio de Industria de Radio, la producción de módulos se transfirió de la planta de radio Zhigulevsky a RZPP. Esto eliminó la posibilidad de transportar los circuitos integrados de la serie 102 a largas distancias, por lo que abandonaron la necesidad de sellar el troquel de cada circuito integrado. Como resultado, el diseño de los circuitos integrados de las series 102 y 116 se simplificó: no hubo necesidad de empaquetar los circuitos integrados de la serie 102 en una copa de metal llena de compuesto. Los circuitos integrados de la serie 102 sin embalar en contenedores tecnológicos se entregaron a un taller vecino para el montaje de los circuitos integrados de la serie 116, montados directamente en su microplaca y sellados en la carcasa del módulo.

A mediados de la década de 1970, se publicó un nuevo estándar para el sistema de designación de IP. Después de esto, por ejemplo, el IS 1LB021V recibió la designación 102LB1V.

Segundo IS y SIG de Yuri Osokin. Esquema sólido R12-5(Serie IS 103 Y 117 )

A principios de 1963, como resultado de un trabajo serio en el desarrollo de transistores n - p - n de alta frecuencia, el equipo de Yu.V. Osokina ha acumulado una amplia experiencia trabajando con capas P en la oblea de n-germanio original. Esto y la presencia de todos los componentes tecnológicos necesarios permitieron a Osokin en 1963 comenzar a desarrollar nueva tecnología y diseñar una versión más rápida del vehículo. En 1964, por orden de NIIRE, se completó el desarrollo del vehículo R12-5 y los módulos basados ​​en él. Sobre la base de sus resultados, en 1965 se iniciaron los trabajos de diseño y desarrollo de Palanga (GK Yu.V. Osokin, su adjunto, D.L. Mikhalovich, terminado en 1966). Los módulos basados ​​en el R12-5 se desarrollaron en el marco del mismo proyecto de I+D "Kvant" que los módulos basados ​​en el R12-2. Simultáneamente con las especificaciones técnicas para las series 102 y 116, se publicaron las especificaciones técnicas ShT3.369.002-2TU para el IC de la serie 103 (R12-5) y AV0.308.016TU para el IC de la serie 117 (módulos basados ​​en el IC de la serie 103). aprobado. La nomenclatura de tipos y capacidades estándar de TS R12-2, sus módulos y las series IS 102 y 116 era idéntica a la nomenclatura de TS R12-5 e IS series 103 y 117, respectivamente. Sólo se diferenciaban en la velocidad y la tecnología de fabricación del cristal IC. El tiempo de retardo de propagación típico de la serie 117 fue de 55 ns frente a 200 ns de la serie 116.

Estructuralmente, el R12-5 TS era una estructura semiconductora de cuatro capas (Fig. 14), donde el sustrato tipo n y los emisores tipo p + estaban conectados a un bus de tierra común. Las principales soluciones técnicas para la construcción del vehículo R12-5 están registradas como invención de Yu.V Osokin, D.L. Kaydalova Zh.A y Akmensa Ya.P. (A.S. N° 248847). Al fabricar la estructura de cuatro capas del TC R12-5, un conocimiento técnico importante fue la formación de una capa p de tipo n en la placa de germanio original. Esto se logró mediante difusión de zinc en una ampolla de cuarzo sellada, donde las placas están ubicadas a una temperatura de aproximadamente 900 ° C, y el zinc se encuentra en el otro extremo de la ampolla a una temperatura de aproximadamente 500 ° C. La formación adicional La estructura TS en la capa p creada es similar a la del P12-2 TS. La nueva tecnología ha permitido evitar la forma compleja del cristal TS. También se trituraron obleas con P12-5 desde la parte posterior hasta un espesor de aproximadamente 150 micrones, conservando parte de la oblea original, y luego se grabaron en chips IC rectangulares individuales.

Arroz. 14. Estructura del cristal TS R12-5 del AS No. 248847. 1 y 2 – tierra, 3 y 4 – entradas, 5 – salida, 6 – potencia

Después de los primeros resultados positivos de la producción de vehículos experimentales R12-5, por orden de KB-1 se abrió el proyecto de investigación Mezon-2, cuyo objetivo es crear un vehículo con cuatro R12-5. En 1965 se obtuvieron muestras de trabajo en una caja plana de metal-cerámica. Pero P12-5 resultó ser difícil de fabricar, principalmente debido a la dificultad de formar una capa P dopada con zinc en la oblea de n-Ge original. La producción del cristal resultó requerir mucha mano de obra, el porcentaje de rendimiento es bajo y el costo del vehículo es alto. Por las mismas razones, el R12-5 TC se produjo en pequeños volúmenes y no pudo desplazar al R12-2, más lento pero tecnológicamente más avanzado. Y el proyecto de investigación Mezon-2 no continuó en absoluto, incluso debido a problemas de interconexión.

En ese momento, el Instituto de Investigación Pulsar y el NIIME ya estaban llevando a cabo un extenso trabajo en el desarrollo de la tecnología de silicio plano, que tiene una serie de ventajas sobre la tecnología de germanio, la principal de las cuales es un rango de temperatura de funcionamiento más alto (+150°C para silicio y +70°C para germanio) y la presencia de una película protectora natural de SiO 2 sobre el silicio. Y la especialización de RZPP se reorientó hacia la creación de circuitos integrados analógicos. Por lo tanto, los especialistas del RZPP consideraron inapropiado el desarrollo de la tecnología de germanio para la producción de circuitos integrados. Sin embargo, en la producción de transistores y diodos, el germanio no perdió su posición durante algún tiempo. En el departamento de Yu.V. Osokin, después de 1966, se desarrollaron y produjeron los transistores de microondas planos de bajo ruido de germanio RZPP GT329, GT341, GT 383, etc. Su creación recibió el Premio Estatal de la URSS de Letonia.

Solicitud

Arroz. 15. Dispositivo aritmético en módulos de circuito sólido. Foto del folleto TS de 1965.

Arroz. 16. Dimensiones comparativas del dispositivo de control de central telefónica automática, realizado sobre un relé y un vehículo. Foto del folleto TS de 1965.

Los clientes y primeros consumidores del R12-2 TS y sus módulos fueron los creadores de sistemas específicos: la computadora Gnome (Fig. 15) para el sistema a bordo de aeronaves Kupol (NIIRE, GK Lyakhovich E.M.) y centrales telefónicas automáticas navales y civiles. (planta VEF, GK Misulovin L.Ya.). Participó activamente en todas las etapas de la creación de los vehículos R12-2, R12-5 y sus módulos y KB-1, el curador principal de esta cooperación de KB-1 fue N.A. Barkánov. Ayudaron en la financiación, la fabricación de equipos y la investigación de vehículos y módulos en diversos modos y condiciones de funcionamiento.

TS R12-2 y los módulos “Kvant” basados ​​en él fueron los primeros microcircuitos del país. Y en el mundo estuvieron entre los primeros: solo en los EE. UU. Texas Instruments y Fairchild Semiconductor comenzaron a producir sus primeros circuitos integrados semiconductores, y en 1964 IBM Corporation comenzó a producir circuitos integrados híbridos de película gruesa para sus computadoras. En otros países todavía no se ha pensado en la propiedad intelectual. Por lo tanto, los circuitos integrados fueron una curiosidad para el público; la eficacia de su uso causó una impresión sorprendente y se destacó en la publicidad. El folleto que se conserva sobre el vehículo R12-2 de 1965 (basado en aplicaciones reales) dice: “ El uso de circuitos P12-2 de estado sólido en dispositivos informáticos a bordo permite reducir el peso y las dimensiones de estos dispositivos entre 10 y 20 veces, reducir el consumo de energía y aumentar la confiabilidad operativa. ... El uso de circuitos sólidos P12-2 en sistemas de control y conmutación de rutas de transmisión de información de centrales telefónicas automáticas permite reducir el volumen de los dispositivos de control en aproximadamente 300 veces, así como reducir significativamente el consumo de electricidad (30-50 veces)". Estas afirmaciones fueron ilustradas por fotografías del dispositivo aritmético de la computadora Gnome (Fig. 15) y una comparación del bastidor ATS basado en relés producido por la planta VEF en ese momento con un pequeño bloque en la palma de la niña (Fig. 16). . Hubo otras numerosas aplicaciones de los primeros circuitos integrados de Riga.

Producción

Ahora es difícil restaurar una imagen completa de los volúmenes de producción de las series IC 102 y 103 por año (hoy RZPP ha pasado de ser una gran planta a una pequeña producción y se han perdido muchos archivos). Pero según las memorias de Yu.V. Osokin, en la segunda mitad de la década de 1960, la producción ascendía a muchos cientos de miles por año, en la década de 1970, millones. Según sus registros personales supervivientes, en 1985, IC serie 102 - 4.100.000 unidades, IC serie 116 - 1.025.000 unidades, IC serie 103 - 700.000 unidades, IC serie 117 - 175.000 unidades.

A finales de 1989, Yu.V. Osokin, entonces director general de la Asociación de Producción Alpha, se dirigió a la dirección de la Comisión Militar-Industrial del Consejo de Ministros de la URSS (MIC) con una solicitud para retirar de producción las series 102, 103, 116 y 117 debido a su obsolescencia y alta intensidad de mano de obra (en 25 años, la microelectrónica está lejos de avanzar), pero recibió un rechazo categórico. Vicepresidente del Complejo Militar-Industrial V.L. Koblov le dijo que los aviones vuelan de forma fiable y que se excluye el reemplazo. Después del colapso de la URSS, las series IC 102, 103, 116 y 117 se produjeron hasta mediados de los años 90, es decir, durante más de 30 años. Las computadoras Gnome todavía están instaladas en la cabina de navegación del Il-76 y de algunos otros aviones. "Esto es una supercomputadora", nuestros pilotos no se sorprenden cuando sus colegas extranjeros se sorprenden por su interés en este dispositivo sin precedentes.

Acerca de las prioridades

A pesar de que J. Kilby y R. Noyce tuvieron predecesores, la comunidad mundial los reconoce como los inventores del circuito integrado.

R. Kilby y J. Noyce, a través de sus empresas, presentaron solicitudes de patente para la invención de un circuito integrado. Texas Instruments solicitó una patente antes, en febrero de 1959, y Fairchild no lo hizo hasta julio de ese año. Pero la patente número 2981877 se concedió en abril de 1961 a R. Noyce. J. Kilby presentó una demanda y recién en junio de 1964 recibió su patente número 3138743. Luego hubo una guerra de diez años sobre prioridades, como resultado de la cual (en un caso raro) "ganó la amistad". En última instancia, el Tribunal de Apelaciones confirmó el reclamo de Noyce de primacía tecnológica, pero dictaminó que a J. Kilby se le debería atribuir la creación del primer microcircuito en funcionamiento. Y Texas Instruments y Fairchild Semiconductor firmaron un acuerdo sobre tecnologías de licencia cruzada.

En la URSS, patentar invenciones no daba a los autores más que molestias, un pago único insignificante y satisfacción moral, por lo que muchas invenciones no se registraban en absoluto. Y Osokin tampoco tenía prisa. Pero para las empresas, el número de invenciones era uno de los indicadores, por lo que aún debían registrarse. Por lo tanto, Yu Osokina y D. Mikhalovich recibieron el Certificado de Autor de la URSS No. 36845 por la invención del vehículo R12-2 recién el 28 de junio de 1966.

Y J. Kilby en 2000 se convirtió en uno de los premios Nobel por la invención de la propiedad intelectual. R. Noyce no recibió reconocimiento mundial; murió en 1990 y, según la normativa, el Premio Nobel no se otorga póstumamente. Lo cual, en este caso, no es del todo justo, ya que toda la microelectrónica siguió el camino iniciado por R. Noyce. La autoridad de Noyce entre los especialistas era tan alta que incluso recibió el sobrenombre de "alcalde de Silicon Valley", ya que entonces era el más popular de los científicos que trabajaban en esa parte de California, que recibió el nombre no oficial de Silicon Valley (V. Shockley se llamaba “Moisés de Silicon Valley”). Pero el camino de J. Kilby (germanio "peludo") resultó ser un callejón sin salida y ni siquiera se implementó en su empresa. Pero la vida no siempre es justa.

El Premio Nobel fue otorgado a tres científicos. La mitad la recibió Jack Kilby, de 77 años, y la otra mitad se repartió entre el académico de la Academia Rusa de Ciencias Zhores Alferov y el profesor de la Universidad de California en Santa Bárbara, el germano-estadounidense Herbert Kremer, para “la desarrollo de heteroestructuras de semiconductores utilizadas en optoelectrónica de alta velocidad”.

Al evaluar estos trabajos, los expertos señalaron que "los circuitos integrados son, por supuesto, el descubrimiento del siglo, que ha tenido un profundo impacto en la sociedad y la economía mundial". Para el olvidado J. Kilby, el Premio Nobel fue una sorpresa. En una entrevista con la revista Noticias Eurofísica admitió: “ En aquel momento sólo pensaba en lo que sería importante para el desarrollo de la electrónica desde el punto de vista económico. Pero entonces no entendí que la reducción del coste de los productos electrónicos provocaría una avalancha de crecimiento en las tecnologías electrónicas”..

Y los trabajos de Yu Osokin no son apreciados no sólo por el Comité Nobel. También están olvidados en nuestro país; la prioridad del país en la creación de microelectrónica no está protegida. Y sin duda lo era.

En la década de 1950 se creó la base material para la formación de productos multielementos (circuitos integrados) en un cristal monolítico o sobre un sustrato cerámico. Por tanto, no es de extrañar que casi simultáneamente la idea de propiedad intelectual surgiera de forma independiente en la mente de muchos especialistas. Y la velocidad de implementación de una nueva idea dependía de las capacidades tecnológicas del autor y del interés del fabricante, es decir, de la presencia del primer consumidor. En este sentido, Yu Osokin se encontraba en mejor posición que sus colegas americanos. Kilby era nuevo en TI, incluso tuvo que demostrar a la dirección de la empresa la posibilidad fundamental de implementar un circuito monolítico mediante la fabricación de su prototipo. En realidad, el papel de J. Kilby en la creación del IP se reduce a reeducar a la dirección de TI y provocar a R. Noyce a actuar activamente con su diseño. El invento de Kilby no se produjo en masa. R. Noyce, en su joven y aún no fuerte empresa, se dedicó a crear una nueva tecnología plana, que de hecho se convirtió en la base de la microelectrónica posterior, pero no cedió inmediatamente al autor. En relación con lo anterior, tanto ellos como sus empresas tuvieron que dedicar mucho esfuerzo y tiempo a implementar prácticamente sus ideas para construir circuitos integrados producidos en masa. Sus primeras muestras siguieron siendo experimentales, pero otros microcircuitos, incluso aquellos que no habían desarrollado, pasaron a la producción en masa. A diferencia de Kilby y Noyce, que estaban lejos de la producción, el propietario de la fábrica, Yu Osokin, confiaba en las tecnologías de semiconductores RZPP desarrolladas industrialmente y había garantizado a los consumidores los primeros vehículos, como iniciador del desarrollo de NIIRE y la cercana planta VEF. lo que ayudó en este trabajo. Por estas razones, la primera versión de su vehículo entró inmediatamente en producción piloto, que pasó sin problemas a la producción en masa, que continuó de forma ininterrumpida durante más de 30 años. Por lo tanto, habiendo comenzado a desarrollar el TS más tarde que Kilby y Noyce, Yu Osokin (sin saber acerca de esta competencia) rápidamente los alcanzó. Además, las obras de Yu Osokin no tienen ninguna relación con las obras de los estadounidenses, prueba de ello es la absoluta disimilitud de su vehículo y las soluciones implementadas en él a partir de los microcircuitos Kilby y Noyce. Texas Instruments (no es un invento de Kilby), Fairchild y RZPP comenzaron la producción de sus circuitos integrados casi simultáneamente, en 1962. Esto da todo el derecho a considerar a Yu. Osokin uno de los inventores del circuito integrado junto con R. Noyce y más que J. Kilby, y sería justo compartir parte del Premio Nobel para J. Kilby con Yu. Osokin. En cuanto a la invención del primer SIG con integración de dos niveles (y posiblemente SIG en general), aquí la prioridad A. Pelipenko de NIIRE es absolutamente indiscutible.

Desafortunadamente, no fue posible encontrar muestras de vehículos y dispositivos basados ​​en ellos, necesarios para los museos. El autor estaría muy agradecido por dichas muestras o fotografías de ellos.

Tareas para el § 1.3

WORLD WIDE WEB

1. Las siguientes son las consultas al buscador:

Presente los resultados de estas consultas gráficamente utilizando círculos de Euler. Indique los números de solicitud en orden ascendente del número de documentos que encontrará el buscador para cada solicitud.

369 " estilo="ancho:276.55pt;colapso-de-borde:colapso">

pedido

Páginas encontradas

té y café

té| café

¿Cuántas páginas se encontrarán para la consulta "té"?

_____________________________________________________

Resuelve el crucigrama de números.

Busque respuestas a preguntas en la World Wide Web.

Horizontal. 1. El año en que salió a la venta el primer circuito integrado elaborado sobre una oblea de silicio. 3. Año de nacimiento. 4. El año anterior al año de lanzamiento de Windows 3.1.
8. Año de nacimiento de Blaise Pascal. 9. Año de nacimiento de Ada Lovelace.

Vertical. 1. Año de nacimiento de Leonardo da Vinci. 2. El año en el que el ingeniero francés Valtat propuso la idea de utilizar el sistema numérico binario para crear dispositivos mecánicos de conteo.
3. Año de puesta en servicio del MESM. 5. El año en que se desarrolló el lenguaje de programación BASIC. 6. Año de nacimiento de Euclides (BC).
7. Año de nacimiento de Aristóteles (BC)

semiconductor La implementación de estas propuestas en esos años no pudo llevarse a cabo debido al insuficiente desarrollo de la tecnología.

A finales de 1958 y en la primera mitad de 1959 se produjo un gran avance en la industria de los semiconductores. Tres hombres, en representación de tres corporaciones privadas estadounidenses, resolvieron tres problemas fundamentales que impedían la creación de circuitos integrados. Jack Kilby de Instrumentos de Texas patentó el principio de combinación, creó los primeros prototipos imperfectos de IP y los llevó a producción en masa. Kurt Legovets de Compañía eléctrica Sprague inventó un método para aislar eléctricamente componentes formados en un solo chip semiconductor (aislamiento de unión p-n). P–n unión aislamiento)). Robert Noyce de Semiconductor Fairchild  inventó un método para conectar eléctricamente componentes de circuitos integrados (metalización de aluminio) y propuso una versión mejorada del aislamiento de componentes basada en la última tecnología plana de Jean Herni. Jean Hoerni). El 27 de septiembre de 1960, la banda de Jay Last Jay Último) creado en Semiconductores Fairchild el primero en funcionar semiconductor IP basada en las ideas de Noyce y Ernie. Instrumentos de Texas, propietario de la patente del invento de Kilby, lanzó una guerra de patentes contra sus competidores, que terminó en 1966 con un acuerdo global sobre licencias cruzadas de tecnologías.

Los primeros circuitos integrados lógicos de la serie mencionada se construyeron literalmente a partir de estándar componentes, cuyos tamaños y configuraciones fueron especificados por el proceso tecnológico. Los diseñadores de circuitos que diseñaron circuitos integrados lógicos de una familia particular operaban con los mismos diodos y transistores estándar. En 1961-1962 el desarrollador líder rompió el paradigma del diseño silvania Tom Longo, por primera vez usando diferentes circuitos integrados en uno Configuraciones de transistores dependiendo de sus funciones en el circuito. A finales de 1962 silvania lanzó la primera familia de lógica transistor-transistor (TTL) desarrollada por Longo, históricamente el primer tipo de lógica integrada que logró afianzarse en el mercado durante mucho tiempo. En los circuitos analógicos, un avance de este nivel lo logró en 1964-1965 el desarrollador de amplificadores operacionales. niño justo Bob Vidlar.

El primer microcircuito doméstico se creó en 1961 en el TRTI (Instituto de Ingeniería de Radio de Taganrog) bajo la dirección de L. N. Kolesov. Este evento atrajo la atención de la comunidad científica del país y TRTI fue aprobado como líder en el sistema del Ministerio de Educación Superior en el problema de crear equipos microelectrónicos altamente confiables y automatizar su producción. El propio L.N. Kolesov fue nombrado presidente del Consejo de Coordinación para este problema.

El primer circuito integrado híbrido de película gruesa en la URSS (serie 201 “Trail”) se desarrolló en 1963-65 en el Instituto de Investigación de Tecnología de Precisión (“Angstrem”), produciéndose en masa desde 1965. En el desarrollo participaron especialistas del NIEM (ahora Instituto de Investigaciones Científicas Argón).

El primer circuito integrado semiconductor en la URSS se creó sobre la base de la tecnología plana, desarrollado a principios de 1960 en NII-35 (luego rebautizado como Instituto de Investigación Pulsar) por un equipo que luego fue transferido a NIIME (Mikron). La creación del primer circuito integrado de silicio doméstico se concentró en el desarrollo y la producción con aceptación militar de la serie TS-100 de circuitos integrados de silicio (37 elementos, el equivalente a la complejidad del circuito de un flip-flop, un análogo del estadounidense serie de circuitos integrados SN-51 empresas Instrumentos de Texas). Se obtuvieron de Estados Unidos muestras de prototipos y muestras de producción de circuitos integrados de silicio para reproducción. El trabajo se llevó a cabo en NII-35 (director Trutko) y en la planta de semiconductores Fryazino (director Kolmogorov) bajo una orden de defensa para su uso en un altímetro autónomo para un sistema de guía de misiles balísticos. El desarrollo incluyó seis circuitos planos de silicio integrados estándar de la serie TS-100 y, con la organización de la producción piloto, tomó tres años en NII-35 (de 1962 a 1965). Fueron necesarios otros dos años para desarrollar la producción fabril con aceptación militar en Fryazino (1967).

Paralelamente, se trabajó en el desarrollo de un circuito integrado en la oficina central de diseño de la planta de dispositivos semiconductores de Voronezh (ahora -). En 1965, durante una visita al VZPP del Ministro de Industria Electrónica A.I. Shokin, la planta recibió instrucciones de realizar trabajos de investigación sobre la creación de un circuito monolítico de silicio - Investigación y Desarrollo "Titán" (Orden Ministerial No. 92 del 16 de agosto de 1965), que se completó antes de lo previsto a finales de año. El tema se presentó con éxito a la Comisión Estatal, y una serie de 104 microcircuitos lógicos de diodo-transistor se convirtió en el primer logro fijo en el campo de la microelectrónica de estado sólido, lo que se reflejó en la orden del MEP No. 403 del 30 de diciembre de 1965.

Niveles de diseño

Actualmente (2014), la mayoría de los circuitos integrados se diseñan utilizando sistemas CAD especializados, que permiten automatizar y acelerar significativamente los procesos de producción, por ejemplo, la obtención de fotomáscaras topológicas.

Clasificación

Grado de integración

Dependiendo del grado de integración, se utilizan los siguientes nombres de circuitos integrados:

• Pequeño circuito integrado (MIS): hasta 100 elementos por chip,
• circuito integrado medio (SIS): hasta 1000 elementos por chip,
• circuito integrado grande (LSI): hasta 10 mil elementos por chip,
• Circuito integrado de ultra gran escala (VLSI): más de 10 mil elementos en un cristal.

Anteriormente, también se utilizaban nombres obsoletos: circuito integrado de ultra gran escala (ULSI): de 1 a 10 millones a mil millones de elementos en un cristal y, a veces, circuito integrado de giga gran escala (GBIC): más de 1 mil millones de elementos en un cristal. Actualmente, en la década de 2010, los nombres "UBIS" y "GBIS" prácticamente no se utilizan, y todos los microcircuitos con más de 10 mil elementos se clasifican como VLSI.

Tecnología de fabricación

• Chip semiconductor: todos los elementos y conexiones entre elementos se realizan en un cristal semiconductor (por ejemplo, silicio, germanio, arseniuro de galio, óxido de hafnio).

• Circuito integrado de película: todos los elementos y conexiones entre elementos se realizan en forma de películas:
  • circuito integrado de película gruesa;
  • Circuito integrado de película delgada.
• Chip híbrido (a menudo llamado microensamblaje), contiene varios diodos, transistores y/u otros componentes electrónicos activos. El microconjunto también puede incluir circuitos integrados no empaquetados. Los componentes de microconjuntos pasivos (resistencias, condensadores, inductores) generalmente se fabrican utilizando tecnologías de película delgada o gruesa sobre un sustrato común, generalmente cerámico, de un chip híbrido. Todo el sustrato con los componentes se coloca en una única carcasa sellada.
• Microcircuito mixto: además del cristal semiconductor, contiene elementos pasivos de película delgada (película gruesa) ubicados en la superficie del cristal.

Tipo de señal procesada

Tecnologías de fabricación

Tipos de lógica

El elemento principal de los microcircuitos analógicos son los transistores (bipolares o de efecto de campo). La diferencia en la tecnología de fabricación de transistores afecta significativamente las características de los microcircuitos. Por lo tanto, la tecnología de fabricación a menudo se indica en la descripción del microcircuito, enfatizando así las características generales de las propiedades y capacidades del microcircuito. Las tecnologías modernas combinan tecnologías de transistores bipolares y de efecto de campo para lograr un mejor rendimiento de los microcircuitos.

• Los microcircuitos basados ​​​​en transistores unipolares (efecto de campo) son los más económicos (en términos de consumo de corriente):
  • Lógica MOS (lógica de semiconductores de óxido metálico): los microcircuitos se forman a partir de transistores de efecto de campo norte-MOS o pag-Tipo MOS;
  • Lógica CMOS (lógica MOS complementaria): cada elemento lógico del microcircuito consta de un par de transistores de efecto de campo complementarios (complementarios) ( norte-MOS y pag-FREGAR).
• Microcircuitos basados ​​​​en transistores bipolares:
  • RTL: lógica de resistencia-transistor (obsoleta, reemplazada por TTL);
  • DTL: lógica diodo-transistor (obsoleta, reemplazada por TTL);
  • TTL - lógica transistor-transistor - los microcircuitos están hechos de transistores bipolares con transistores multiemisor en la entrada;
  • TTLSh - lógica transistor-transistor con diodos Schottky - un TTL mejorado que utiliza transistores bipolares con efecto Schottky;
  • ECL (lógica de emisor acoplado) en transistores bipolares, cuyo modo de funcionamiento se selecciona para que no entren en modo de saturación, lo que aumenta significativamente el rendimiento;
  • IIL - lógica de inyección integral.
• Microcircuitos que utilizan transistores bipolares y de efecto de campo:

Utilizando el mismo tipo de transistores, se pueden crear chips utilizando diferentes metodologías, como estática o dinámica.

Las tecnologías CMOS y TTL (TTLS) son los chips lógicos más comunes. Cuando es necesario ahorrar consumo de corriente, se utiliza la tecnología CMOS, donde la velocidad es más importante y no se requiere ahorrar en el consumo de energía, se utiliza la tecnología TTL. El punto débil de los microcircuitos CMOS es su vulnerabilidad a la electricidad estática: basta con tocar la salida del microcircuito con la mano y su integridad ya no estará garantizada. Con el desarrollo de las tecnologías TTL y CMOS, los parámetros de los microcircuitos se acercan y, como resultado, por ejemplo, la serie 1564 de microcircuitos se fabrica utilizando tecnología CMOS, y la funcionalidad y ubicación en la carcasa son similares a la tecnología TTL.

Los microcircuitos fabricados con tecnología ESL son los más rápidos, pero también los que consumen más energía, y se utilizaron en la producción de equipos informáticos en los casos en que el parámetro más importante era la velocidad de cálculo. En la URSS, las computadoras más productivas del tipo ES106x se fabricaron con microcircuitos ESL. Hoy en día esta tecnología rara vez se utiliza.

Proceso

En la fabricación de microcircuitos se utiliza el método de fotolitografía (proyección, contacto, etc.), en el que el circuito se forma sobre un sustrato (normalmente silicio) obtenido cortando monocristales de silicio con discos de diamante en finas obleas. Debido a las pequeñas dimensiones lineales de los elementos del microcircuito, se abandonó el uso de luz visible e incluso radiación ultravioleta cercana para la iluminación.

Los siguientes procesadores se fabricaron utilizando radiación UV (láser excímero ArF, longitud de onda 193 nm). En promedio, los líderes de la industria introdujeron nuevos procesos tecnológicos según el plan ITRS cada 2 años, duplicando el número de transistores por unidad de área: 45 nm (2007), 32 nm (2009), 22 nm (2011), comenzó la producción de 14 nm. En 2014, se espera el desarrollo de procesos de 10 nm hacia 2018.

En 2015 se estimaba que la introducción de nuevos procesos tecnológicos se ralentizaría.

Control de calidad

Para controlar la calidad de los circuitos integrados se utilizan ampliamente las denominadas estructuras de prueba.

Objetivo

Un circuito integrado puede tener una funcionalidad completa, por compleja que sea, hasta una microcomputadora completa (microcomputadora de un solo chip).

circuitos analogicos

• Filtros (incluido efecto piezoeléctrico).
• Cosa análoga multiplicadores.
• Atenuadores analógicos y amplificadores variables.
• Estabilizadores de alimentación: estabilizadores de tensión y corriente.
• Microcircuitos de control de fuente de alimentación conmutada.
• Convertidores de señal.
• Circuitos de sincronización.
• Varios sensores (por ejemplo, temperatura).

Circuitos digitales

• Convertidores de búfer
• (Micro)procesadores (incluidas CPU para ordenadores)
• Chips y módulos de memoria.
• FPGA (circuitos integrados lógicos programables)

Los circuitos integrados digitales tienen una serie de ventajas sobre los analógicos:

• Consumo de energía reducido asociado con el uso de señales eléctricas pulsadas en electrónica digital. Al recibir y convertir tales señales, los elementos activos de los dispositivos electrónicos (transistores) funcionan en el modo "llave", es decir, el transistor está "abierto", lo que corresponde a una señal de alto nivel (1), o "cerrado". ” - (0), en el primer caso en No hay caída de voltaje en el transistor; en el segundo, no fluye corriente a través de él. En ambos casos, el consumo de energía es cercano a 0, a diferencia de los dispositivos analógicos, en los que la mayor parte del tiempo los transistores se encuentran en un estado intermedio (activo).
• Alta inmunidad al ruido Los dispositivos digitales están asociados con una gran diferencia entre señales de nivel alto (por ejemplo, 2,5-5 V) y bajo (0-0,5 V). Es posible que se produzca un error de estado con un nivel de interferencia tal que un nivel alto se interprete como un nivel bajo y viceversa, lo cual es poco probable. Además, en los dispositivos digitales es posible utilizar códigos especiales que permiten corregir errores.
• La gran diferencia en los niveles de estado de las señales de alto y bajo nivel ("0" y "1" lógicos) y una gama bastante amplia de sus cambios permisibles hace que la tecnología digital sea insensible a la inevitable dispersión de los parámetros de los elementos en la tecnología integrada, elimina la necesidad de seleccionar componentes y configurar elementos de ajuste en dispositivos digitales.

Circuitos analógicos a digitales

• convertidores de digital a analógico (DAC) y de analógico a digital (ADC);
• transceptores (por ejemplo, convertidor de interfaz  Ethernet);
• moduladores y demoduladores;
  • módems de radio
  • teletexto, decodificadores de texto por radio VHF
  • Fast Ethernet y transceptores ópticos
  • Acceso telefónico módems
  • receptores de televisión digitales
  • sensor óptico del ratón
• microcircuitos de alimentación para dispositivos electrónicos: estabilizadores, convertidores de voltaje, interruptores de alimentación, etc.;
• atenuadores digitales;
• circuitos de bucle de bloqueo de fase (PLL);
• generadores y restauradores de frecuencia de sincronización de relojes;
• cristales de matriz base (BMC): contiene circuitos analógicos y digitales;

Serie de chips

Los microcircuitos analógicos y digitales se producen en serie. Una serie es un grupo de microcircuitos que tienen un diseño único y un diseño tecnológico y están destinados a un uso conjunto. Los microcircuitos de la misma serie, por regla general, tienen los mismos voltajes de alimentación y coinciden en términos de resistencias de entrada y salida y niveles de señal.

Viviendas

Nombres específicos

Protección jurídica

La legislación rusa brinda protección legal a las topologías de circuitos integrados. La topología de un circuito integrado es la disposición espacial-geométrica del conjunto de elementos de un circuito integrado y las conexiones entre ellos registradas en un soporte material (Artículo 1448

Nombra el primer dispositivo informático. Ábaco Calculadora Máquina de sumar Ábaco ruso ¿Qué idea propuso en el medio?

¿El matemático inglés del siglo XIX Charles Babbage?

La idea de crear una máquina calculadora controlada por programa con un dispositivo aritmético, un dispositivo de control y un dispositivo de entrada e impresión.

La idea de crear un teléfono celular.

La idea de crear robots controlados por computadora.

¿En qué año y dónde se creó la primera computadora basada en tubos de vacío?

1945, Estados Unidos

1944, Inglaterra

1946, Francia

¿Sobre qué base se crearon las computadoras de tercera generación?

circuitos integrados

semiconductores

tubos de vacío

circuitos integrados de gran escala

¿Cómo se llamó la primera computadora personal?

Nombra el dispositivo central de la computadora.

UPC

Unidad del sistema

unidad de potencia

Placa madre

El procesador procesa la información presentada:

En sistema numérico decimal

En Inglés

En ruso

En lenguaje de máquina (en código binario)

Para ingresar información numérica y de texto, use

Teclado

El escáner se utiliza para...

Para ingresar imágenes y documentos de texto en una computadora

Para dibujar con un bolígrafo especial.

Mover el cursor en la pantalla del monitor

Obtención de imágenes holográficas

10. ¿Qué tipo de impresora es apropiada para imprimir documentos financieros?

Impresora matricial de puntos

impresora de inyección de tinta

impresora láser

¿Qué tipo de impresora es apropiada para imprimir resúmenes?

Impresora matricial de puntos

impresora de inyección de tinta

impresora láser

¿Qué tipo de impresora es apropiada para imprimir fotografías?

Impresora matricial de puntos

impresora de inyección de tinta

impresora láser

El incumplimiento de los requisitos sanitarios e higiénicos de una computadora puede tener un efecto nocivo para la salud humana...

Monitor de tubo de rayos catódicos

Monitor LCD

Paneles de plasma

Cuando apagas tu computadora, toda la información se borra de...

RAM

disco duro

disco láser

¿En qué dispositivo informático se almacena la información?

Memoria externa;

UPC;

Las pistas ópticas son más delgadas y están colocadas más densamente...

Disco de vídeo digital (disco DVD)

Disco compacto (disco CD)

Los dispositivos de entrada incluyen...

Los dispositivos de salida incluyen...

Teclado, mouse, joystick, lápiz óptico, escáner, cámara digital, micrófono

Altavoces, monitor, impresora, auriculares.

Disco duro, procesador, módulos de memoria, placa base, disquete

El programa se llama...

Un programa de computadora puede controlar el funcionamiento de una computadora si...

en RAM

En un disquete

en el disco duro

En CD

Los datos son...

La secuencia de comandos que ejecuta una computadora mientras procesa datos.

Información presentada en formato digital y procesada en una computadora.

Datos que tienen un nombre y se almacenan en la memoria a largo plazo.

El archivo es...

Texto impreso en una computadora.

Información presentada en formato digital y procesada en una computadora.

Un programa o dato que tiene un nombre y se almacena en la memoria a largo plazo.

Al formatear rápidamente un disquete...

El directorio del disco se está borrando.

Se borran todos los datos

Desfragmentación del disco en curso

Se está comprobando la superficie del disco.

Al formatear completamente un disquete...

todos los datos se borran

se realiza un escaneo completo del disco

El directorio del disco se está limpiando.

el disco se convierte en sistema

En un sistema de archivos jerárquico de varios niveles...

Los archivos se almacenan en un sistema que es un sistema de carpetas anidadas.

Los archivos se almacenan en un sistema que es una secuencia lineal.

Historia del desarrollo de la tecnología informática:

1. Nombra el primer dispositivo informático.
1) ábaco
2) Calculadora
3) Aritmómetro
4) ábaco ruso

2. ¿Qué idea propuso el matemático inglés Charles Babbage a mediados del siglo XIX?
1) La idea de crear una máquina calculadora controlada por programa con un dispositivo aritmético, un dispositivo de control, así como un dispositivo de entrada e impresión.
2) La idea de crear un teléfono celular
3) La idea de crear robots controlados por computadora.
3. Nombra el primer programador de computadoras.
1) Ada Lovelace
2) Serguéi Lébedev
3) Bill Gates
4) Sofía Kovalevskaya

4. ¿En qué año y dónde se creó la primera computadora basada en tubos de vacío?
1) 1945, Estados Unidos
2) 1950, URSS
3) 1944, Inglaterra
4) 1946, Francia

5. ¿Sobre qué base se crearon las computadoras de tercera generación?
1) circuitos integrados
2) semiconductores
3) tubos de vacío
4) circuitos integrados a gran escala

6. ¿Cómo se llamaba la primera computadora personal?
1) manzana II
2) PC IBM
3) Dell
4) Corbeta
Estructura de la computadora...................15
1. Nombra el dispositivo central de la computadora.
1) Procesador
2) unidad del sistema
3) fuente de alimentación
4) Placa base
2. ¿Cómo se registra y transmite la información física a una computadora?
1) números;
2) usar programas;
3) se representa en forma de señales eléctricas.

3. El encargado del tratamiento procesa la información presentada:
1) En el sistema numérico decimal
2) En inglés
3) En ruso
4) En lenguaje de máquina (en código binario)
4. Para ingresar información numérica y de texto, use
1) teclado
2) ratón
3) Bola de seguimiento
4) Manejar
5. La característica más importante de los dispositivos de entrada de coordenadas es la resolución, que suele ser de 500 ppp (puntos por pulgada (1 pulgada = 2,54 cm)), lo que significa...
1) Cuando mueves el mouse una pulgada, el puntero del mouse se mueve 500 puntos
2) Al mover el mouse 500 puntos, el puntero del mouse se mueve una pulgada
6. El escáner se utiliza para...
1) Para ingresar imágenes y documentos de texto en una computadora
2) Dibujar con un bolígrafo especial.
3) Mover el cursor en la pantalla del monitor.
4) Obtención de imágenes holográficas
Dispositivos de salida................................21
1. ¿Qué tipo de impresora es apropiada para imprimir documentos financieros?
1) Impresora matricial
2) impresora de inyección de tinta
3) impresora láser
2. ¿Qué tipo de impresora es apropiada para imprimir resúmenes?
1) Impresora matricial
2) impresora de inyección de tinta
3) impresora láser

1. ¿Qué tipo de impresora es apropiada para imprimir fotografías?
1) Impresora matricial
2) impresora de inyección de tinta
3) impresora láser
2. El incumplimiento de los requisitos sanitarios e higiénicos del ordenador puede tener efectos nocivos para la salud humana...
1) monitor de tubo de rayos catódicos
2) monitor de cristal líquido
4) Paneles de plasma
3. Un dispositivo que permite grabar y leer información se llama...
1) Unidad de disco o dispositivo de almacenamiento

4. Cuando apagas la computadora, toda la información se borra de...
4) RAM
5) disco duro
6) disco láser
7) disquetes
13. ¿En qué dispositivo informático se almacena la información?
1) memoria externa;
2) monitorear;
3) procesador;
2. Las pistas ópticas son más delgadas y están colocadas más densamente en...
1) Disco de vídeo digital (disco DVD)
2) Disco compacto (CD - disco)
3) disquete
3. ¿En qué disco se almacena la información en pistas concéntricas en las que se alternan áreas magnetizadas y no magnetizadas?
1) En un disquete
2) En CD
3) En DVD

4. Los dispositivos de entrada incluyen...

1) Disco duro, procesador, módulos de memoria, placa base, disquete
5. Los dispositivos de salida incluyen...
1) Teclado, mouse, joystick, lápiz óptico, escáner, cámara digital, micrófono
2) Altavoces, monitor, impresora, auriculares.
3) Disco duro, procesador, módulos de memoria, placa base, disquete
6. Un programa se llama...

7. Un programa de computadora puede controlar el funcionamiento de una computadora si está ubicado...
1) En RAM
2) En un disquete
3) En el disco duro
4) En un CD
8. Los datos son...
1) La secuencia de comandos que ejecuta la computadora durante el procesamiento de datos.
2) Información presentada en formato digital y procesada en una computadora.
3) Datos que tienen nombre y se almacenan en la memoria a largo plazo
9. Un archivo es...
1) Texto impreso en una computadora
2) Información presentada en formato digital y procesada en una computadora.
3) Un programa o dato que tiene un nombre y está almacenado en la memoria a largo plazo.

10. Al formatear rápidamente un disquete...
1) Se está limpiando el directorio del disco.
2) Se borran todos los datos.
3) El disco se está desfragmentando.
4) Se realiza una verificación según

1. ¿Cuándo y quién inventó las máquinas de contar y punzonar? ¿Qué problemas se resolvieron en ellos?

2. ¿Qué es un relé electromecánico? ¿Cuándo se crearon las computadoras de retransmisión? ¿Qué tan rápido fueron?
3. ¿Dónde y cuándo se construyó la primera computadora? ¿Cómo se llamaba?
4. ¿Cuál fue el papel de John von Neumann en la creación de la computadora?
5. ¿Quién fue el diseñador de las primeras computadoras domésticas?
6. ¿Sobre qué base elemental se crearon las máquinas de primera generación? ¿Cuáles fueron sus principales características?
7. ¿Sobre qué elementos se crearon las máquinas de segunda generación? ¿Cuáles son sus ventajas respecto a la primera generación de ordenadores?
8. ¿Qué es un circuito integrado? ¿Cuándo se crearon las primeras computadoras con circuitos integrados? ¿Cómo se llamaban?
9. ¿Qué nuevas áreas de aplicación informática han surgido con la llegada de las máquinas de tercera generación?

Nombra el primer dispositivo informático. Ábaco Calculadora Máquina de sumar Ábaco ruso ¿Qué idea propuso en el medio?

¿El matemático inglés del siglo XIX Charles Babbage?

La idea de crear una máquina calculadora controlada por programa con un dispositivo aritmético, un dispositivo de control y un dispositivo de entrada e impresión.

La idea de crear un teléfono celular.

La idea de crear robots controlados por computadora.

¿En qué año y dónde se creó la primera computadora basada en tubos de vacío?

1945, Estados Unidos

1944, Inglaterra

1946, Francia

¿Sobre qué base se crearon las computadoras de tercera generación?

circuitos integrados

semiconductores

tubos de vacío

circuitos integrados de gran escala

¿Cómo se llamó la primera computadora personal?

Nombra el dispositivo central de la computadora.

UPC

Unidad del sistema

unidad de potencia

Placa madre

El procesador procesa la información presentada:

En sistema numérico decimal

En Inglés

En ruso

En lenguaje de máquina (en código binario)

Para ingresar información numérica y de texto, use

Teclado

El escáner se utiliza para...

Para ingresar imágenes y documentos de texto en una computadora

Para dibujar con un bolígrafo especial.

Mover el cursor en la pantalla del monitor

Obtención de imágenes holográficas

10. ¿Qué tipo de impresora es apropiada para imprimir documentos financieros?

Impresora matricial de puntos

impresora de inyección de tinta

impresora láser

¿Qué tipo de impresora es apropiada para imprimir resúmenes?

Impresora matricial de puntos

impresora de inyección de tinta

impresora láser

¿Qué tipo de impresora es apropiada para imprimir fotografías?

Impresora matricial de puntos

impresora de inyección de tinta

impresora láser

El incumplimiento de los requisitos sanitarios e higiénicos de una computadora puede tener un efecto nocivo para la salud humana...

Monitor de tubo de rayos catódicos

Monitor LCD

Paneles de plasma

Cuando apagas tu computadora, toda la información se borra de...

RAM

disco duro

disco láser

¿En qué dispositivo informático se almacena la información?

Memoria externa;

UPC;

Las pistas ópticas son más delgadas y están colocadas más densamente...

Disco de vídeo digital (disco DVD)

Disco compacto (disco CD)

Los dispositivos de entrada incluyen...

Los dispositivos de salida incluyen...

Teclado, mouse, joystick, lápiz óptico, escáner, cámara digital, micrófono

Altavoces, monitor, impresora, auriculares.

Disco duro, procesador, módulos de memoria, placa base, disquete

El programa se llama...

Un programa de computadora puede controlar el funcionamiento de una computadora si...

en RAM

En un disquete

en el disco duro

En CD

Los datos son...

La secuencia de comandos que ejecuta una computadora mientras procesa datos.

Información presentada en formato digital y procesada en una computadora.

Datos que tienen un nombre y se almacenan en la memoria a largo plazo.

El archivo es...

Texto impreso en una computadora.

Información presentada en formato digital y procesada en una computadora.

Un programa o dato que tiene un nombre y se almacena en la memoria a largo plazo.

Al formatear rápidamente un disquete...

El directorio del disco se está borrando.

Se borran todos los datos

Desfragmentación del disco en curso

Se está comprobando la superficie del disco.

Al formatear completamente un disquete...

todos los datos se borran

se realiza un escaneo completo del disco

El directorio del disco se está limpiando.

el disco se convierte en sistema

En un sistema de archivos jerárquico de varios niveles...

Los archivos se almacenan en un sistema que es un sistema de carpetas anidadas.

Los archivos se almacenan en un sistema que es una secuencia lineal.

Historia del desarrollo de la tecnología informática:

1. Nombra el primer dispositivo informático.
1) ábaco
2) Calculadora
3) Aritmómetro
4) ábaco ruso

2. ¿Qué idea propuso el matemático inglés Charles Babbage a mediados del siglo XIX?
1) La idea de crear una máquina calculadora controlada por programa con un dispositivo aritmético, un dispositivo de control, así como un dispositivo de entrada e impresión.
2) La idea de crear un teléfono celular
3) La idea de crear robots controlados por computadora.
3. Nombra el primer programador de computadoras.
1) Ada Lovelace
2) Serguéi Lébedev
3) Bill Gates
4) Sofía Kovalevskaya

4. ¿En qué año y dónde se creó la primera computadora basada en tubos de vacío?
1) 1945, Estados Unidos
2) 1950, URSS
3) 1944, Inglaterra
4) 1946, Francia

5. ¿Sobre qué base se crearon las computadoras de tercera generación?
1) circuitos integrados
2) semiconductores
3) tubos de vacío
4) circuitos integrados a gran escala

6. ¿Cómo se llamaba la primera computadora personal?
1) manzana II
2) PC IBM
3) Dell
4) Corbeta
Estructura de la computadora...................15
1. Nombra el dispositivo central de la computadora.
1) Procesador
2) unidad del sistema
3) fuente de alimentación
4) Placa base
2. ¿Cómo se registra y transmite la información física a una computadora?
1) números;
2) usar programas;
3) se representa en forma de señales eléctricas.

3. El encargado del tratamiento procesa la información presentada:
1) En el sistema numérico decimal
2) En inglés
3) En ruso
4) En lenguaje de máquina (en código binario)
4. Para ingresar información numérica y de texto, use
1) teclado
2) ratón
3) Bola de seguimiento
4) Manejar
5. La característica más importante de los dispositivos de entrada de coordenadas es la resolución, que suele ser de 500 ppp (puntos por pulgada (1 pulgada = 2,54 cm)), lo que significa...
1) Cuando mueves el mouse una pulgada, el puntero del mouse se mueve 500 puntos
2) Al mover el mouse 500 puntos, el puntero del mouse se mueve una pulgada
6. El escáner se utiliza para...
1) Para ingresar imágenes y documentos de texto en una computadora
2) Dibujar con un bolígrafo especial.
3) Mover el cursor en la pantalla del monitor.
4) Obtención de imágenes holográficas
Dispositivos de salida................................21
1. ¿Qué tipo de impresora es apropiada para imprimir documentos financieros?
1) Impresora matricial
2) impresora de inyección de tinta
3) impresora láser
2. ¿Qué tipo de impresora es apropiada para imprimir resúmenes?
1) Impresora matricial
2) impresora de inyección de tinta
3) impresora láser

1. ¿Qué tipo de impresora es apropiada para imprimir fotografías?
1) Impresora matricial
2) impresora de inyección de tinta
3) impresora láser
2. El incumplimiento de los requisitos sanitarios e higiénicos del ordenador puede tener efectos nocivos para la salud humana...
1) monitor de tubo de rayos catódicos
2) monitor de cristal líquido
4) Paneles de plasma
3. Un dispositivo que permite grabar y leer información se llama...
1) Unidad de disco o dispositivo de almacenamiento

4. Cuando apagas la computadora, toda la información se borra de...
4) RAM
5) disco duro
6) disco láser
7) disquetes
13. ¿En qué dispositivo informático se almacena la información?
1) memoria externa;
2) monitorear;
3) procesador;
2. Las pistas ópticas son más delgadas y están colocadas más densamente en...
1) Disco de vídeo digital (disco DVD)
2) Disco compacto (CD - disco)
3) disquete
3. ¿En qué disco se almacena la información en pistas concéntricas en las que se alternan áreas magnetizadas y no magnetizadas?
1) En un disquete
2) En CD
3) En DVD

4. Los dispositivos de entrada incluyen...

1) Disco duro, procesador, módulos de memoria, placa base, disquete
5. Los dispositivos de salida incluyen...
1) Teclado, mouse, joystick, lápiz óptico, escáner, cámara digital, micrófono
2) Altavoces, monitor, impresora, auriculares.
3) Disco duro, procesador, módulos de memoria, placa base, disquete
6. Un programa se llama...

7. Un programa de computadora puede controlar el funcionamiento de una computadora si está ubicado...
1) En RAM
2) En un disquete
3) En el disco duro
4) En un CD
8. Los datos son...
1) La secuencia de comandos que ejecuta la computadora durante el procesamiento de datos.
2) Información presentada en formato digital y procesada en una computadora.
3) Datos que tienen nombre y se almacenan en la memoria a largo plazo
9. Un archivo es...
1) Texto impreso en una computadora
2) Información presentada en formato digital y procesada en una computadora.
3) Un programa o dato que tiene un nombre y está almacenado en la memoria a largo plazo.

10. Al formatear rápidamente un disquete...
1) Se está limpiando el directorio del disco.
2) Se borran todos los datos.
3) El disco se está desfragmentando.
4) Se realiza una verificación según

1. ¿Cuándo y quién inventó las máquinas de contar y punzonar? ¿Qué problemas se resolvieron en ellos?

2. ¿Qué es un relé electromecánico? ¿Cuándo se crearon las computadoras de retransmisión? ¿Qué tan rápido fueron?
3. ¿Dónde y cuándo se construyó la primera computadora? ¿Cómo se llamaba?
4. ¿Cuál fue el papel de John von Neumann en la creación de la computadora?
5. ¿Quién fue el diseñador de las primeras computadoras domésticas?
6. ¿Sobre qué base elemental se crearon las máquinas de primera generación? ¿Cuáles fueron sus principales características?
7. ¿Sobre qué elementos se crearon las máquinas de segunda generación? ¿Cuáles son sus ventajas respecto a la primera generación de ordenadores?
8. ¿Qué es un circuito integrado? ¿Cuándo se crearon las primeras computadoras con circuitos integrados? ¿Cómo se llamaban?
9. ¿Qué nuevas áreas de aplicación informática han surgido con la llegada de las máquinas de tercera generación?