Circuitos Integrados

Circuito integrado

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A escala de integração miniaturizou os componentes eletrônicos de tal forma que os circuitos integrados possuem o equivalente a milhares de componentes em sua constituição interna

Descr.: Microprocessador Intel 80486DX2 com encapsulamento removido.

Arquitetura interna de um microprocessador dedicado para processamento de imagens de ressonância magnética, a fotografia foi aumentada 600 vezes, sob luz ultravioleta para se enxergar os detalhes.

Em eletrônica, um circuito integrado (também conhecido como CI, microcomputador, microchip, chip de silício, ou chip) é um circuito eletrônico miniaturizado (composto principalmente por dispositivos semicondutores), que tem sido produzido na superfície de um substrato fino de material semicondutor.

Os circuitos integrados são usados em quase todos os equipamentos eletrônicos usados hoje e revolucionaram o mundo da eletrônica.

Um circuito integrado híbrido é um circuito eletrônico miniaturizado constituído de dispositivos semicondutores individuais, bem como componentes passivos, ligados a um substrato ou placa de circuito.

Circuitos integrados foram possíveis por descobertas experimentais que mostraram que os dispositivos semicondutores poderiam desempenhar as funções de tubos de vácuo, e desde meados do século XX, pelos avanços da tecnologia na fabricação de dispositivos semicondutores. A integração de um grande número de pequenos transistores em um chip pequeno foi uma enorme melhoria sobre o manual de montagem de circuitos com componentes eletrônicos discretos. A capacidade do circuito integrado de produção em massa, a confiabilidade e a construção de bloco de abordagem para projeto de circuito assegurou a rápida adaptação de circuitos integrados padronizados no lugar de desenhos utilizando transistores pequenos.

Há duas principais vantagens de circuitos integrados sobre circuitos discretos: custo e desempenho. O custo é baixo porque os chips, com todos os seus componentes, são impressos como uma unidade por fotolitografia: um puro cristal de silicone, chamada de substrato, que são colocados em uma câmara. Uma fina camada de dióxido de silicone é depositada sobre o substrato, seguida por outra camada química, chamada de resistir. Além disso, muito menos material é usado para construir um circuito como um circuitos integrados do que como um circuito discreto. O desempenho é alto, visto que os componentes alternam rapidamente e consomem pouca energia (em comparação com os seus homólogos discretos) porque os componentes são pequenos e estão próximos. A partir de 2006, as áreas de chips variam de poucos milímetros quadrados para cerca de 350 mm2, com até 1 milhão de transistores por mm2.

Índice

[esconder]

• 1 História

• 2 Escala de integração e nanotecnologia

• 3 Fabricação

o 3.1 Rotulagem

• 4 Outros desenvolvimentos

• 5 Topografias

o 5.1 No Brasil

• 6 Ver também

• 7 Referências

• 8 Ligações externas

[editar] História

A idéia de um circuito integrado foi levantada por Geoffrey WA Dummer (1909-2002), um cientista que trabalhava para o Royal Radar Establishment (do Ministério da Defesa britânico). Dummer publicou a idéia em 7 de maio de 1952 no Symposium on Progress in Quality Electronic Components em Washington, D.C..[1] Ele deu muitas palestras públicas para propagar suas idéias.

O circuito integrado pode ser considerado como sendo inventado por Jack Kilby de Texas Instruments[2] e Robert Noyce, da Fairchild Semiconductor,[3] trabalhando independentemente um do outro. Kilby registrou suas idéias iniciais sobre o circuito integrado em julho de 1958 e demonstrou com sucesso o primeiro circuito integrado em função em 12 de setembro de 1958[2] Em seu pedido de patente de 6 de fevereiro de 1959, Kilby descreveu o seu novo dispositivo como "a body of semiconductor material ... wherein all the components of the electronic circuit are completely integrated."[4]

Kilby ganhou em 2000 o Prêmio Nobel de Física por sua parte na invenção do circuito integrado.[5] Robert Noyce também veio com sua própria idéia de circuito integrado, meio ano depois de Kilby. O chip de Noyce tinha resolvido muitos problemas práticos que o microchip, desenvolvido por Kilby, não tinha. O chip de Noyce, feito em Fairchild, era feito de silício, enquanto o chip de Kilby era feito de germânio.

Marcante evolução do circuito integrado remontam a 1949, quando o engenheiro alemão Werner Jacobi (Siemens AG) entregou uma patente que mostrou o arranjo de cinco transistores em um semicondutor.[6] A utilização comercial de seu patente não foi relatado.

A idéia de precursor da IC foi a criação de pequenos quadrados de cerâmica (pastilhas), cada um contendo um único componente miniaturizado. Esta idéia, que parecia muito promissora em 1957, foi proposta para o Exército dos Estados Unidos por Jack Kilby. No entanto, quando o projeto foi ganhando força, Kilby veio em 1958 com um design novo e revolucionário: o circuito integrado.

[editar] Escala de integração e nanotecnologia

Com os componentes de larga escala de integração, (do inglês: Large-Scale Integration, LSI), nos anos oitenta, e a integração em muito larga escala, (Very-large-scale integration, VLSI), nos anos noventa, vieram os microprocessadores de alta velocidade de tecnologia MOS, que nada mais são que muitos circuitos integrados numa só mesa epitaxial.

Atualmente a eletrônica está entrando na era da nanotecnologia. Os componentes eletrônicos se comportam de maneiras diferentes