Mikrochips , også kjent som integrerte kretser, begynte som en metode for å overvinne hindringer i digital databehandling. Tar over fra den langsomme og lett overopphetet krets stier vakuumrør datamaskiner , ble integrerte kretser viktig , så populær og til slutt allestedsnærværende . Grunnlaget for mikrobrikker ' vekst har vært en radikal utvikling i teknologien som brukes til å produsere dem . Som eldre prosesser treffer sine grenser , får jakten på mer kraftfull design og produksjon konsepter i gang . Tidlige datamaskiner og kretser

digitale datamaskiner på 1930-tallet og 1940-tallet var basert på vakuumrør som kontrollerte flyten av elektrisk strøm . Men røret datamaskiner " varme, størrelse og upålitelighet kjørte et søk etter alternative energikilder styringskonseptene . De viktigste tilnærminger av 1950-tallet involvert lodding hundrevis av transistorer i kretser . I slutten av 1958 og tidlig 1959 , to ingeniører , Jack Kilby og Robert Noyce , uavhengig oppdaget nøkkelen til å gjøre pålitelige integrerte kretser i store mengder. De etset alle de kretsmønstre inn i et enkelt stykke av halvledende materiale for å skape en solid-state mikrobrikke .

Halvledere er materialer som kan lede elektrisitet under visse forhold , og motstå den i andre. Med en forståelse av deres egenskaper , er det mulig å nøyaktig kontrollere elektriske strømmen i en microchip --- en forutsetning for pålitelig kretser.
Going Clean

De fleste microchips er en få kvadrat centimeter i størrelse . I denne plass passer millioner av individuelle elektriske komponenter. Deres lille størrelsen gjør integrerte kretser svært sårbare for selv mikroskopisk forurensning av støv , skitt eller døde hudceller under produksjonsprosessen . Av denne grunn , tar all microchip produksjon sted i rene rom, som er forseglet miljøer som er renere enn operasjonsrom , hvor luften blir stadig re - filtrert , og alt personell må bruke beskyttelsesdrakter og lukkede luft systemer .

Klargjøring kretsen stier

Det første trinnet i integrert krets industrien er å ha et substrat , eller base, av ren silisium , som er krystallisert og kutt i wafer former. Waferene er tynt belagt med et isolerende kjemisk ( silisiumoksid ) og deretter en spesiell lys - følsomt kjemikalie som kalles en fotoresist . Brødet blir så eksponert for en ultrafiolett lys gjennom en enhet kalt en fotomaske . Denne masken bare tillater lys gjennom i det innviklete mønster av de ønskede strømkretser . De kjemiske egenskaper av den eksponerte fotoresist blir forandret av lyseksponering , slik at det , og det underliggende silisium- oksid, for å bli utviklet og kjemisk etset bort . Prosessen ligner på konseptet til fremkalling av fotografisk film .
Legge til Ledninger

områder hvor fotoresist har blitt vasket bort kan være gjentatte ganger og intrikat tilpasses med kjemiske implantater som administrere sine elektriske egenskaper . Når fullført, blir skivene plasseres i et vakuumkammer , hvor de er dekket med et tynt lag av ledende metall , som aluminium eller kobber . Fotoresisten og maske -prosessen blir så gjentatt . Metallet under de fotoresistens områder rammet av lyset er kjemisk etset bort, og etterlot et intrikat nettverk av Nøyaktig lik ledninger og transistorer , klar til å begynne å behandle informasjon.
Inspeksjon og emballasje

Fordi dimensjonene av en integrert krets er så små , ​​mangler ofte forekommer i produktet. Kretser er testet før de blir pakket , med inspeksjon prosesser som spenner fra avansert optisk inspeksjon av digitale kameraer eller lasere til detaljerte elektriske tester. Mikrobrikker som passerer blir sendt for å bli pakket i en forseglet beholder som beskytter dem fra miljøet . Denne pakken vil være midler som den integrerte kretsen kan koble seg til kretskort og andre grensesnitt-enheter , og inneholder de kjente pinnene på bunnen av databrikker .
Treffer Wall

jo flere transistorer og ledninger enn det som kan passe på en microchip , jo kraftigere brikken er . Fordi fremstillingsprosessen bygger på lyset, blir stadig mindre bølgelengder som trengs for å gjøre det mulig krymping av komponentene. Noen ideer inkluderer ekstrem UV, røntgen og elektron bjelker, som også krever ny fotoresist chemicals.A større område av forskning innebærer bygging av tredimensjonale integrerte kretser som gjør det mulig plassering av mange flere transistorer og komponenter på liten plass ved hjelp av sammenknyttede krets lag .