Caractéristiques des circuits intégrés

Le circuit intégré (IC) est l'une des choses les plus complexes jamais réalisés. Ils sont constitués de petits carrés de silicium, imprimé avec des motifs microscopiques. Les motifs peuvent contenir des centaines de millions de transistors, des résistances et autres composants électroniques. Bon marché et omniprésent, ils alimentent nos PC, les téléphones cellulaires et les lecteurs de musique. Ils font tout des fours à grille-pain à des voitures plus efficaces. Comme les concepteurs de puces continuent à améliorer l'état de l'art, ils serrent plus de fonctionnalités en plus en plus petits paquets.

Caractéristiques des circuits intégrés

Circuits intégrés

Matériaux

Les circuits intégrés sont constitués de matériaux semi-conducteurs, qui sont à mi-chemin entre les bons conducteurs, comme le cuivre et les isolants tels que du plastique. Le silicium est le favori actuel. Ultrapure silicium est mélangé avec de petites quantités précises d'autres éléments pour créer des documents électroniques avec des caractéristiques différentes.

Emballage

La puce de circuit intégré est trop petit et délicat à manipuler directement. Chaque puce est collée à un ensemble de fils d'or ou d'aluminium minuscules et fixé dans un bloc plat en matière plastique ou en céramique. Le bloc a des broches métalliques à l'extérieur, conduisant à des fils à l'intérieur. Les broches forment une connexion mécanique et électrique solide aux autres composants d'un système. Le bloc de plastique protège la puce IC et aide à garder au frais. Le nom du fabricant et le numéro de la pièce est généralement imprimé sur le dessus.

CI sont disponibles dans une variété de types de paquets. puces simples viennent dans un emballage double-ligne, ou DIP. Ce sont de longs rectangles avec quatre, sept, huit, ou plusieurs broches de chaque côté. Comme la complexité de la puce a augmenté, les concepteurs ont ajouté plusieurs broches. Certaines puces de microprocesseur ont des centaines de broches. Ceux-ci sont disposés en rangées sur le fond de la puce.

Taille

La taille de la puce de circuit intégré réelle varie de 1 mm carré à plus de 200. Le boîtier en matière plastique qui contient la puce est quelques fois plus grande. Son épaisseur peut varier d'une fraction de millimètre à quelques millimètres.

Densité

En 2009, les transistors sur certaines puces informatiques mesurent 45 nanomètres (milliardièmes de mètre) sur un côté. Ces puces ont plus de 100 millions de transistors. Depuis les années 1960, l'industrie des semi-conducteurs a réussi à doubler le nombre de transistors sur une puce tous les deux ans, une tendance connue comme la loi de Moore. Comme le nombre de transistors augmente, il en va de la fonctionnalité de la puce.

L'intégration

Dispositifs discrets, comme des transistors et des LED, sont constitués de puces de silicium individuels. Les circuits intégrés tirent leur nom parce qu'ils combinent de nombreux appareils différents sur la même puce. Étant donné que les transistors sur une puce sont si petits, de nombreux sous-fonctions qui servent à être effectuées par de nombreuses puces sont maintenant faites par un. Un microcontrôleur, par exemple, comporte un microprocesseur, une mémoire et une interface complète dans le même appareil.