एकीकृत परिपथों के अभिलक्षण

इंटीग्रेटेड सर्किट (IC) अब तक की सबसे जटिल चीजों में से एक है। उनमें सूक्ष्म पैटर्न के साथ छापे हुए सिलिकॉन के छोटे वर्ग होते हैं। पैटर्न में करोड़ों ट्रांजिस्टर, प्रतिरोधक और अन्य इलेक्ट्रॉनिक भाग हो सकते हैं। सस्ते और सर्वव्यापी, वे हमारे पीसी, सेल फोन और संगीत खिलाड़ियों को शक्ति प्रदान करते हैं। वे टोस्टर ओवन से लेकर कारों तक सब कुछ अधिक कुशल बनाते हैं। चूंकि चिप डिजाइनर कला की स्थिति में सुधार करना जारी रखते हैं, इसलिए वे अधिक कार्यक्षमता को छोटे-छोटे पैकेजों में निचोड़ते हैं।

इंटीग्रेटेड सर्किट सेमीकंडक्टिंग मैटेरियल से बने होते हैं, जो तांबे जैसे अच्छे कंडक्टर और प्लास्टिक जैसे इंसुलेटर के बीच में होते हैं। सिलिकॉन वर्तमान पसंदीदा है। विभिन्न विशेषताओं के साथ इलेक्ट्रॉनिक सामग्री बनाने के लिए अल्ट्राप्योर सिलिकॉन को अन्य तत्वों की छोटी, सटीक मात्रा में मिलाया जाता है।

इंटीग्रेटेड सर्किट चिप बहुत छोटी और नाजुक होती है जिसे सीधे हैंडल नहीं किया जा सकता। प्रत्येक चिप छोटे सोने या एल्यूमीनियम तारों के एक सेट से बंधी होती है और प्लास्टिक या सिरेमिक के एक फ्लैट ब्लॉक में सेट होती है। ब्लॉक में बाहर की तरफ धातु के पिन होते हैं, जिससे तार अंदर जाते हैं। पिन एक सिस्टम में अन्य घटकों के लिए एक ठोस यांत्रिक और विद्युत कनेक्शन बनाते हैं। प्लास्टिक ब्लॉक आईसी चिप की सुरक्षा करता है और इसे ठंडा रखने में मदद करता है। निर्माता का नाम और भाग संख्या आमतौर पर शीर्ष पर मुद्रित होती है।

IC विभिन्न प्रकार के पैकेज में आते हैं। साधारण चिप्स दोहरे इनलाइन पैकेज या डीआईपी में आते हैं। ये चार, सात, आठ या अधिक पिनों वाली लंबी आयतें होती हैं। जैसे-जैसे चिप जटिलता बढ़ी है, डिजाइनरों ने अधिक पिन जोड़े हैं। कुछ माइक्रोप्रोसेसर चिप्स में सैकड़ों पिन होते हैं। इन्हें चिप के नीचे साफ-सुथरी पंक्तियों में व्यवस्थित किया जाता है।

वास्तविक एकीकृत सर्किट चिप का आकार 1 वर्ग मिमी से 200 से अधिक तक भिन्न होता है। चिप वाला प्लास्टिक पैकेज कुछ गुना बड़ा होता है। इसकी मोटाई एक मिलीमीटर के अंश से लेकर कुछ मिलीमीटर तक हो सकती है।

2009 में, कुछ कंप्यूटर चिप्स पर ट्रांजिस्टर एक तरफ 45 नैनोमीटर (मीटर का अरबवां) मापते हैं। इन चिप्स में 100 मिलियन से अधिक ट्रांजिस्टर हैं। 1960 के दशक से, सेमीकंडक्टर उद्योग हर दो साल में एक चिप पर ट्रांजिस्टर की संख्या को दोगुना करने में कामयाब रहा है, एक प्रवृत्ति जिसे मूर के नियम के रूप में जाना जाता है। जैसे-जैसे ट्रांजिस्टर की संख्या बढ़ती जाती है, वैसे-वैसे चिप की कार्यक्षमता भी बढ़ती जाती है।

असतत उपकरण, जैसे ट्रांजिस्टर और एलईडी, व्यक्तिगत सिलिकॉन चिप्स से बने होते हैं। एकीकृत परिपथों को उनका नाम इसलिए मिला क्योंकि वे एक ही चिप पर कई अलग-अलग उपकरणों को मिलाते हैं। चूंकि एक चिप पर ट्रांजिस्टर इतने छोटे होते हैं, कई उप-कार्य जो कई चिप्स द्वारा किए जाते थे, अब एक द्वारा किए जाते हैं। एक माइक्रोकंट्रोलर, उदाहरण के लिए, एक ही डिवाइस में एक पूर्ण माइक्रोप्रोसेसर, मेमोरी और इंटरफ़ेस शामिल करता है।