Enquanto os primeiros computadores surgiram antes de sua invenção, o microchip de silício é o avanço que tornou possível a era moderna dos computadores. A capacidade de criar uma placa de circuito miniaturizada a partir desse semicondutor foi o que deu aos computadores grandes avanços em velocidade e precisão, transformando-os de dispositivos do tamanho de uma sala em máquinas que poderiam ficar em uma mesa ou no colo.
Projeto de circuito inicial
Os primeiros computadores usavam dispositivos chamados tubos de vácuo em seus projetos de circuitos, que serviam como portas para ligar e desligar as correntes para direcionar a função do computador e armazenar informações. No entanto, esses eram componentes frágeis e frequentemente falhavam durante a operação normal. Em 1947, a invenção do transistor substituiu o tubo de vácuo no design do computador, e esses pequenos componentes exigiam um material semicondutor para funcionar. Os primeiros transistores continham germânio, mas eventualmente o silício se tornou o semicondutor preferido dos arquitetos de computadores.
Vantagens do silício
Como um semicondutor, o silício tem propriedades elétricas que se situam entre os condutores e os resistores. Os fabricantes podem alterar quimicamente o silício base para alterar suas propriedades elétricas, fazendo com que conduza eletricidade dependendo das necessidades específicas da unidade. Isso permitiu que os projetistas de computadores criassem muitos de seus componentes com o mesmo material, em vez de exigir fios separados e outros materiais para obter os mesmos resultados.
O Microchip
Infelizmente, os circuitos complexos necessários para computadores poderosos ainda significavam que os dispositivos tinham que ser extremamente grandes. Em 1958, no entanto, Jack Kilby teve a ideia de criar o circuito que compunha um computador em miniatura, usando um único bloco de semicondutor e imprimindo o circuito em metal em vez de criar o circuito a partir de fios e componentes separados. Seis meses depois, Robert Noyce teve a ideia de colocar o metal sobre o semicondutor e depois remover as partes desnecessárias para criar o circuito integrado. Esses avanços reduziram muito o tamanho dos circuitos de computador e tornaram possível produzi-los em massa pela primeira vez.
Fabricação de chips de silício
Hoje, os fabricantes de chips de silício usam luz ultravioleta de alta potência para gravar seus chips. Depois de colocar um filme fotossensível em um wafer de silício, a luz brilha através de uma máscara de circuito e marca o filme na imagem do projeto do circuito. O fabricante corta as áreas desprotegidas e, em seguida, coloca outra camada de silício e repete o processo. Finalmente, uma última camada de filme identifica o circuito de metal que cobre o chip, completando o circuito elétrico. Os chips de silício modernos podem conter muitas camadas diferentes com diferentes propriedades elétricas, a fim de atender às necessidades elétricas do projeto do computador.
