Kjennetegn på integrerte kretser

Den integrerte krets (IC) er en av de mest komplekse ting noensinne laget. De består av små firkanter av silisium, trykt med mikroskopiske mønstre. Mønstrene kan inneholde hundrevis av millioner av transistorer, motstander og andre elektroniske deler. Billig og allestedsnærværende, de slår våre PCer, mobiltelefoner og musikkspillere. De gjør alt fra brødrister ovner til biler mer effektiv. Som chip designere fortsette å forbedre state of the art, de presse mer funksjonalitet inn i stadig mindre pakker.

materialer

Integrerte kretser er laget av halvledende materialer, som er midt mellom gode ledere, som kobber, og isolatorer som for eksempel plast. Silisium er dagens favoritt. Ultrapure silisium er blandet med små, nøyaktige mengder av andre elementer for å skape elektroniske materialer med forskjellige egenskaper.

emballasje

Den integrerte kretsbrikke er for liten og delikat å bli håndtert direkte. Hver brikke er festet til et sett av små gull eller aluminiumtråder og satt inn i en flat blokk av plast eller keramikk. Blokken har metallpinnene på utsiden, som fører til ledningene inne. Tappene danner en fast mekanisk og elektrisk tilkopling til andre komponenter i et system. Plast blokk beskytter IC chip og bidrar til å holde den kald. Produsenten navn og delenummer er vanligvis trykt på toppen.

ICs kommer i en rekke typer pakker. Enkle chips kommer i en dual-inline-pakken, eller DIP. Disse er lange rektangler med fire, sju, åtte eller flere pinner på hver side. Som chip kompleksitet har vokst, har designerne lagt til flere pinner. Noen mikroprosessor chips har hundrevis av nålene. Disse er anordnet i fine rekker på undersiden av brikken.

Størrelse

Størrelsen på selve Integrert kretsbrikke som varierer fra ett kvadrat mm til mer enn 200. plastpakke som inneholder brikken er noen få ganger større. Dets tykkelse kan variere fra en brøkdel av en millimeter til noen få millimeter.

tetthet

I 2009 transistorer på noen databrikker måle 45 nanometer (billionths av en meter) på en side. Disse prosessorene har mer enn 100 millioner transistorer. Siden 1960-tallet har halvlederindustrien klart å doble antall transistorer på en chip hvert år, en trend som kalles Moores lov. Ettersom transistoren teller går opp, så gjør brikkens funksjonalitet.

Integrering

Diskrete enheter, slik som transistorer og lysdioder, er laget av individuelle silisium brikker. Integrerte kretser få sitt navn fordi de kombinerer mange forskjellige enheter på samme brikke. Siden transistorer på en brikke er så små, mange underfunksjoner som tidligere ble utført av mange chips er nå gjort av en. En mikrokontroller, for eksempel, omfatter en komplett mikroprosessor, hukommelse og grensesnitt alle i den samme enheten.