i circuit integrat | enciclopèdia.cat

OBRES

OBRES

Divulgació científica
Estadístiques
Gran enciclopèdia catalana

circuit integrat

Sinònim xip, Anglès chip (en)
substantiu masculím
Electrònica i informàtica
Sinònim xip, Anglès chip (en)
circuit integrat Microprocessador amb més de tres mil circuits i les seves connexions exteriors
© Fototeca.cat
electrònica electròn
Dispositiu electrònic consistent en un conjunt d’elements connectats permanentment formant un determinat circuit miniaturitzat, capaç de desenvolupar les mateixes funcions que en un circuit electrònic convencional.

En un circuit integrat, els components actius (transistors, etc.) i els passius (resistències, condensadors, etc.) són integrats dins un mateix element o suport, anomenat substrat. L’element més comunament utilitzat com a substrat és el silici, encara que els composts dels grups III-V com l’arsenur de gal·li, el fosfur de gal·li, etc., gràcies a les seves propietats físiques, són més adients per a circuits d’alta velocitat (GHz) i optoelectrònica. En alguns casos hom utilitza també substrats aïllants com el safir (SOS). Segons el procés de fabricació, hom distingeix diferents tipus de circuits integrats. Els circuits monolítics són fabricats de manera que tots els elements es formin sobre un substrat; hom sotmet les diverses zones d’aquest a diferents processos de difusió o d'implantació iònica de substàncies dopadores, bo i controlant-ho mitjançant el recobriment amb resines fotosensibles que després són exposades a la llum a través de màscares opaques que només permeten el seu pas cap als punts desitjats; les parts de la resina que han estat il·luminades poden ésser eliminades fàcilment deixant al descobert el lloc on es desitja fer el dopatge. Aquests circuits no són fabricats d’un en un, sinó que amb un mateix disc de silici, de 75 a 125 mm de diàmetre i unes dècimes de mil·límetre de gruix, se'n formen centenars. Combinant diverses tècniques de fabricació, són obtinguts els circuits integrats híbrids. Segons llur aplicació, els circuits integrats poden ésser analògics o lineals, com ho són, per exemple, els amplificadors operacionals, o bé digitals, com els circuits lògics. En el camp dels circuits digitals és, sense cap mena de dubte, on hi ha hagut una evolució més gran pel fet de l’enorme camp que representen tècniques tan esteses com l’automatització, la robotització, el control i la regulació, etc., dels processos industrials i de gran quantitat d’aparells i màquines on cada cop hi ha més electrònica. Tot i que en aquestes aplicacions hom tendeix d’una manera general a l’ús dels microprocessadors, encara tenen una gran aplicació els circuits lògics, sovint, fins i tot, com a auxiliars d’aquells en tots els circuits complementaris d’entrada o sortida de la informació a processar. Per això hom ha anat desenvolupant diversos components del tipus anomenat de portes lògiques, especialment les NOR i NAND, mitjançant les quals és possible de realitzar tota classe de combinacions lògiques; també cal esmentar els diferents tipus de comptadors, bàscules, registres (de desplaçament, FIFO, LIFO, etc.) i sobretot la gran varietat de memòries existents (RAM, ROM, EPROM, EEPROM, REPROM, etc.). Hi ha tota una gamma de circuits integrats que constitueixen, de fet, diferents famílies de circuits, les quals corresponen a versions tecnològiques diferents, en què intervenen una sèrie de característiques: consum de potència, rapidesa de resposta, compatibilitat entre diferents tecnologies, prestacions, condicions ambientals, fiabilitat, etc. La grandària dels circuits integrats és semblant a la d’un transistor corrent, de manera que llur descobriment ha permès una miniaturització dels circuits electrònics i ha donat lloc a la microelectrònica.

Escales d’integració

L’avenç continuat en els processos tecnològics d’integració ha donat origen a un augment progressiu del nombre de components integrats en un mateix circuitsobretot gràcies a la capacitat de miniaturització en la indústria dels semiconductors, especialment a partir de la introducció dels microprocessadors. Aquest desenvolupament és el que històricament hom ha anomenat escales d’integració i, fins i tot, el 1965 rebé una formulació en forma de llei per un dels fundadors d’Intel, Gordon Earl Moore. L’anomenada llei de Moore postula que cada dos anys es duplica el nombre de transistors per polzada que pot contenir un circuit integrat, previsió que s’ha complert d’una manera força acurada molt més enllà de la predicció del seu autor (unes dues dècades), però que, per limitacions de les lleis físiques, hom preveu que deixarà de complir-se a partir de la segona meitat de la dècada de 2010-2020. Així, l’any 1970 un microprocessador contenia uns dos mil tres-cents transistors, mentre que el 2011 eren uns dos mil sis-cent milions.

Col·laboració: 
FPa / LlMF / AHB
Data de revisió: 
2016-03-09
Llegir més...