O circuito integrado (CI) é uma das coisas mais complexas já feitas. Eles consistem em pequenos quadrados de silício, impressos com padrões microscópicos. Os padrões podem conter centenas de milhões de transistores, resistores e outras peças eletrônicas. Baratos e onipresentes, eles alimentam nossos PCs, telefones celulares e tocadores de música. Eles tornam tudo, desde torradeiras a carros mais eficientes. À medida que os designers de chips continuam a melhorar o estado da arte, eles espremem mais funcionalidades em pacotes cada vez menores.
Materiais
Os circuitos integrados são feitos de materiais semicondutores, que estão a meio caminho entre bons condutores, como o cobre, e isolantes, como o plástico. O silício é o favorito atual. O silício ultrapuro é misturado com quantidades pequenas e precisas de outros elementos para criar materiais eletrônicos com características diferentes.
Embalagem
O chip de circuito integrado é muito pequeno e delicado para ser manuseado diretamente. Cada chip é ligado a um conjunto de minúsculos fios de ouro ou alumínio e fixado em um bloco plano de plástico ou cerâmica. O bloco possui pinos de metal na parte externa, levando aos fios internos. Os pinos formam uma conexão mecânica e elétrica sólida com outros componentes em um sistema. O bloco de plástico protege o chip IC e ajuda a mantê-lo fresco. O nome do fabricante e o número da peça geralmente são impressos na parte superior.
ICs vêm em uma variedade de tipos de pacotes. Chips simples vêm em um pacote dual-inline, ou DIP. Estes são retângulos longos com quatro, sete, oito ou mais pinos de cada lado. À medida que a complexidade do chip cresceu, os designers adicionaram mais pinos. Alguns chips de microprocessador têm centenas de pinos. Estes são organizados em linhas organizadas na parte inferior do chip.
Tamanho
O tamanho do chip de circuito integrado real varia de 1 mm quadrado a mais de 200. A embalagem plástica que contém o chip é algumas vezes maior. Sua espessura pode variar de uma fração de milímetro a alguns milímetros.
Densidade
Em 2009, os transistores em alguns chips de computador medem 45 nanômetros (bilionésimos de metro) de lado. Esses chips têm mais de 100 milhões de transistores. Desde a década de 1960, a indústria de semicondutores conseguiu dobrar o número de transistores em um chip a cada dois anos, uma tendência conhecida como Lei de Moore. À medida que a contagem de transistores aumenta, também aumenta a funcionalidade do chip.
Integração
Dispositivos discretos, como transistores e LEDs, são feitos de chips de silício individuais. Os circuitos integrados recebem esse nome porque combinam muitos dispositivos diferentes no mesmo chip. Como os transistores em um chip são tão pequenos, muitas subfunções que costumavam ser executadas por muitos chips agora são executadas por um. Um microcontrolador, por exemplo, incorpora um microprocessador completo, memória e interface, tudo no mesmo dispositivo.
