집적회로의 특성

집적 회로(IC)는 지금까지 만들어진 것 중 가장 복잡한 것 중 하나입니다. 그들은 미세한 패턴으로 각인 된 작은 사각형의 실리콘으로 구성됩니다. 패턴에는 수억 개의 트랜지스터, 저항기 및 기타 전자 부품이 포함될 수 있습니다. 저렴하고 어디에나 있는 이 제품은 PC, 휴대폰 및 음악 플레이어에 전원을 공급합니다. 그들은 토스터 오븐에서 자동차에 이르기까지 모든 것을 더 효율적으로 만듭니다. 칩 설계자들은 계속해서 최신 기술을 개선하면서 더 많은 기능을 더 작은 패키지에 집어넣고 있습니다.

집적 회로는 구리와 같은 좋은 도체와 플라스틱과 같은 절연체 사이의 중간인 반도체 재료로 만들어집니다. 실리콘은 현재 가장 선호되는 제품입니다. 초순수 실리콘은 다른 특성을 가진 전자 재료를 만들기 위해 소량의 정밀한 다른 요소와 혼합됩니다.

집적 회로 칩은 너무 작고 섬세하여 직접 처리할 수 없습니다. 각 칩은 작은 금 또는 알루미늄 와이어 세트에 결합되고 플라스틱 또는 세라믹의 평평한 블록에 설정됩니다. 블록의 외부에는 금속 핀이 있어 내부에 전선을 연결합니다. 핀은 시스템의 다른 구성 요소에 대한 견고한 기계적 및 전기적 연결을 형성합니다. 플라스틱 블록은 IC 칩을 보호하고 냉각을 유지하는 데 도움이 됩니다. 제조업체 이름과 부품 번호는 일반적으로 상단에 인쇄되어 있습니다.

IC는 다양한 패키지 유형으로 제공됩니다. 간단한 칩은 이중 인라인 패키지 또는 DIP로 제공됩니다. 이것은 양쪽에 4개, 7개, 8개 또는 그 이상의 핀이 있는 긴 직사각형입니다. 칩 복잡성이 증가함에 따라 설계자는 더 많은 핀을 추가했습니다. 일부 마이크로프로세서 칩에는 수백 개의 핀이 있습니다. 이들은 칩 바닥에 깔끔한 줄로 배열되어 있습니다.

실제 집적회로 칩의 크기는 1제곱mm에서 200mm 이상까지 다양합니다. 칩이 들어 있는 플라스틱 패키지는 몇 배 더 큽니다. 두께는 몇 밀리미터에서 몇 밀리미터까지 다양합니다.

2009년에 일부 컴퓨터 칩의 트랜지스터는 한 면이 45나노미터(10억분의 1미터)입니다. 이 칩에는 1억 개 이상의 트랜지스터가 있습니다. 1960년대부터 반도체 산업은 무어의 법칙으로 알려진 추세인 칩에 있는 트랜지스터 수를 2년마다 두 배로 늘렸습니다. 트랜지스터 수가 증가함에 따라 칩의 기능도 증가합니다.

트랜지스터 및 LED와 같은 개별 장치는 개별 실리콘 칩으로 만들어집니다. 집적 회로는 동일한 칩에 많은 다른 장치를 결합하기 때문에 그 이름을 얻었습니다. 칩의 트랜지스터가 너무 작기 때문에 여러 칩에서 수행하던 많은 하위 기능이 이제는 하나로 수행됩니다. 예를 들어, 마이크로컨트롤러는 완전한 마이크로프로세서, 메모리 및 인터페이스를 동일한 장치에 통합합니다.