Der integrierte Schaltkreis (IC) ist eines der komplexesten Dinge überhaupt. Sie bestehen aus kleinen Quadraten von Silizium, mit mikroskopischen Muster aufgedruckt. Die Muster können aus mehreren hundert Millionen von Transistoren , Widerständen und anderen elektronischen Bauteilen. Preiswert und allgegenwärtig, Macht, die sie unseren PCs, Mobiltelefonen und Musik-Playern. Sie machen alles von Toastern , Autos effizienter. Als Chip-Designer , um den Stand der Technik weiter verbessern, drücken sie mehr Funktionen in immer kleineren Gehäusen .
Integrierte Schaltungen
Materialien
Integrierte Schaltungen werden von halbleitenden Materialien, die auf halbem Weg zwischen guten Dirigenten, wie Kupfer, und Isolatoren wie Kunststoff hergestellt sind . Silizium ist der aktuelle Favorit. Reinst-Silicium ist mit kleinen , präzise Mengen anderer Elemente , elektronische Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften zu erstellen gemischt.
Verpackung
Der integrierte Schaltkreis ist zu klein und zarte direkt behandelt werden. Jeder Chip ist mit einem Satz von winzigen Gold oder Aluminiumdrähte verbunden und stellen in einen flachen Block aus Kunststoff oder Keramik . Der Block hat Metallstifte auf der Außenseite, die zu den Drähten im Inneren. Die Stifte bilden eine feste mechanische und elektrische Verbindung mit anderen Komponenten in einem System . Die Kunststoff- Block schützt den IC-Chip und hält es cool. Der Name des Herstellers und die Teilenummer ist in der Regel auf der Oberseite aufgedruckt.
ICs kommen in einer Vielzahl von Paket-Typen . Einfache Chips in einer Dual- Inline- Package oder DIP kommen . Dies sind die langen Rechteck mit vier, sieben , acht oder mehr Stifte auf beiden Seiten. Als Chip Komplexität gewachsen ist, haben die Designer mehr Pins hinzugefügt . Einige Mikroprozessor -Chips haben Hunderte von Stiften. Diese werden in ordentlichen Reihen auf der Unterseite des Chips angeordnet.
Größe
Die tatsächliche Größe des integrierten Schaltkreis-Chip variiert von 1 mm ² , mehr als 200 ist. Die Kunststoff- Paket, das den Chip enthält, ist ein paar Mal größer. Seine Dicke kann von einem Bruchteil eines Millimeters bis zu einigen Millimetern reichen.
Dichte
Im Jahr 2009 Transistoren auf Computerchips einiger Maßnahme 45 Nanometer ( milliardstel Meter ) auf einer Seite . Diese Chips haben mehr als 100 Millionen Transistoren . Seit den 1960er Jahren hat die Halbleiter-Industrie gelungen, die Zahl der Transistoren auf einem Chip alle zwei Jahre ein Trend als Moores Gesetz bekannt verdoppeln. Da die Anzahl der Transistoren steigt , nimmt auch die Chip- Funktionalität .
Integration
Diskrete Geräte wie Transistoren und LEDs , sind aus einzelnen Silizium -Chips. Integrierte Schaltungen haben ihren Namen , weil sie viele verschiedene Geräte auf dem gleichen Chip zu kombinieren. Da die Transistoren auf einem Chip so klein sind, sind viele Teilfunktionen , die durch viele Chips ausgeführt wurden nun durch einen getan . Ein Mikrocontroller , zum Beispiel enthält eine vollständige Mikroprozessor, Speicher und Schnittstelle alle in das gleiche Gerät.
