Den integrerte kretser ( IC ) er en av de mest komplekse ting som noensinne er 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 , makt de 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 , presse de mer funksjonalitet inn i stadig mindre pakker .
Integrated Circuits
Materialer
Integrerte kretser er laget av halvledende materialer, som er midt mellom gode ledere , som kobber , og isolatorer som plast . Silisium er dagens favoritt . Ultrarent silisium er blandet med små, presise mengder av andre elementer for å skape elektroniske materialer med ulike egenskaper .
Packaging
integrert krets chip er for liten og delikat å bli håndtert direkte . Hver brikke er festet til et sett med liten gull eller aluminiumstråder og satt inn i en flat blokk av plast eller keramikk. Blokken har metall pinner på utsiden , som fører til ledningene inne . Tappene danner en fast mekanisk og elektrisk tilkopling til andre komponenter i et system . Den plastblokken 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 pins . Disse er ordnet i ryddige rader på bunnen av chip.
Størrelse
størrelsen på selve integrert krets chip varierer fra en firkantet mm til mer enn 200 personer. Plasten pakke som inneholder brikken er noen ganger større . Tykkelsen kan variere fra en brøkdel av en millimeter til noen få millimeter .
Tetthet
I 2009 transistorer på noen datamaskin chips måler 45 nanometer ( billionths av en meter ) på en side. Disse prosessorene har mer enn 100 millioner transistorer . Siden 1960 har halvlederindustrien klart å doble antall transistorer på en chip annethvert år , en trend som kalles Moores lov . Som transistor teller går opp , så gjør brikkens funksjonalitet.
Integrasjon
Diskrete enheter , som transistorer og lysdioder , er laget av individuelle silisium sjetonger . Integrerte kretser få sitt navn fordi de kombinerer mange forskjellige enheter på samme brikke . Siden transistorer på en brikke er så liten , er mange del-funksjoner som tidligere ble utført av mange chips nå gjøres av en. En mikrokontroller , for eksempel , inneholder en komplett mikroprosessor , minne og grensesnitt alt i samme enhet .