Il circuito integrato (IC) è una delle cose più complesse mai realizzate. Sono costituiti da piccoli quadrati di silicio, stampati con motivi microscopici. I modelli possono contenere centinaia di milioni di transistor, resistori e altre parti elettroniche. Economici e onnipresenti, alimentano i nostri PC, telefoni cellulari e lettori musicali. Rendono tutto più efficiente, dai forni tostapane alle auto. Mentre i progettisti di chip continuano a migliorare lo stato dell'arte, comprimono più funzionalità in pacchetti sempre più piccoli.

materiale

I circuiti integrati sono realizzati con materiali semiconduttori, che si trovano a metà strada tra buoni conduttori, come il rame, e isolanti come la plastica. Il silicio è l'attuale preferito. Il silicio ultrapuro è miscelato con piccole quantità precise di altri elementi per creare materiali elettronici con caratteristiche diverse.

Confezione

Il chip del circuito integrato è troppo piccolo e delicato per essere gestito direttamente. Ogni chip è legato a una serie di minuscoli fili d'oro o di alluminio e inserito in un blocco piatto di plastica o ceramica. Il blocco ha perni di metallo all'esterno, che conducono ai fili all'interno. I pin formano una solida connessione meccanica ed elettrica con altri componenti di un sistema. Il blocco di plastica protegge il chip IC e aiuta a mantenerlo fresco. Il nome del produttore e il numero di parte sono generalmente stampati nella parte superiore.

I circuiti integrati sono disponibili in vari tipi di pacchetti. I chip semplici sono disponibili in un pacchetto dual-inline o DIP. Questi sono rettangoli lunghi con quattro, sette, otto o più perni su entrambi i lati. Con l'aumentare della complessità dei chip, i progettisti hanno aggiunto più pin. Alcuni chip a microprocessore hanno centinaia di pin. Questi sono disposti in file ordinate nella parte inferiore del chip.

Taglia

La dimensione del chip del circuito integrato effettivo varia da 1 mm quadrato a più di 200. Il pacchetto di plastica che contiene il chip è alcune volte più grande. Il suo spessore può variare da una frazione di millimetro a pochi millimetri.

Densità

Nel 2009, i transistor su alcuni chip di computer misurano 45 nanometri (miliardesimi di metro) su un lato. Questi chip hanno oltre 100 milioni di transistor. Dagli anni '60, l'industria dei semiconduttori è riuscita a raddoppiare il numero di transistor su un chip ogni due anni, una tendenza nota come Legge di Moore. Man mano che il conteggio dei transistor aumenta, aumenta anche la funzionalità del chip.

Integrazione

I dispositivi discreti, come transistor e LED, sono realizzati con singoli chip di silicio. I circuiti integrati prendono il nome perché combinano molti dispositivi diversi sullo stesso chip. Poiché i transistor su un chip sono così piccoli, molte sub-funzioni che un tempo erano eseguite da molti chip sono ora eseguite da uno. Un microcontrollore, ad esempio, incorpora un microprocessore completo, una memoria e un'interfaccia tutti nello stesso dispositivo.