CHIPS

CHIP

DEFINICIÓN

Un circuito integrado, también conocido como chip, microchip, es una estructura de pequeñas dimensiones de material semiconductor, normalmente silicio, de algunos milímetros cuadrados de superficie (área), sobre la que se fabrican circuitos electrónicos generalmente mediante fotolitografía y que está protegida dentro de un encapsulado de plástico o de cerámica. El encapsulado posee conductores metálicos apropiados para hacer conexión entre el Circuito Integrado y un circuito impreso.

QUIEN INVENTO EL CIRCUITO INTEGRADO

El primer circuito integrado fue desarrollado en 1959 por el ingeniero Jack Kilby.

TIPOS

Existen al menos tres tipos de circuitos integrados:

CIRCUITOS MONOLÍTICOS:

Están fabricados en un solo monocristal, habitualmente de silicio, pero también existen en germanio, arseniuro de galio, silicio-germanio, etc.

CIRCUITOS HÍBRIDOS DE CAPA FINA:

Son muy similares a los circuitos monolíticos, pero, además, contienen componentes difíciles de fabricar con tecnología monolítica.

CIRCUITOS HÍBRIDOS DE CAPA GRUESA: 

Se apartan bastante de los circuitos monolíticos. De hecho suelen contener circuitos monolíticos sin cápsula, transistores, diodos, etc, sobre un sustrato dieléctrico, interconectados con pistas conductoras. Las resistencias se depositan por serigrafía y se ajustan haciéndoles cortes con láser. Todo ello se encapsula, en cápsulas plásticas o metálicas, dependiendo de la disipación de energía calórica requerida. En muchos casos, la cápsula no está "moldeada", sino que simplemente se cubre el circuito con una resina epoxi para protegerlo.

CLASIFICACIÓN

CLASIFICACIÓN EN CUANTO A SU ESTRUCTURA

Atendiendo al nivel de integración -número de componentes- los circuitos integrados se pueden clasificar en:

• SSI (Small Scale Integration) pequeño nivel: de 10 a 100 transistores
• MSI (Medium Scale Integration) medio: 101 a 1. 000 transistores
• LSI (Large Scale Integration) grande: 1. 001 a 10. 000 transistores
• VLSI (Very Large Scale Integration) muy grande: 10. 001 a 100. 000 transistores
• ULSI (Ultra Large Scale Integration) ultra grande: 100. 001 a 1. 000. 000 transistores
• GLSI (Giga Large Scale Integration) giga grande: más de un millón de transistores

CLASIFICACIÓN EN CUANTO A LAS FUNCIONES INTEGRADAS

CIRCUITOS INTEGRADOS ANALÓGICOS.

Pueden constar desde simples transistores encapsulados juntos, sin unión entre ellos, hasta circuitos completos y funcionales, como amplificadores, osciladores o incluso receptores de radio completos.

CIRCUITOS INTEGRADOS DIGITALES.

Pueden ser desde básicas puertas lógicas hasta los más complicados microprocesadores o microcontroladores.

Algunos son diseñados y fabricados para cumplir una función específica dentro de un sistema mayor y más complejo.

En general, la fabricación de los CI es compleja ya que tienen una alta integración de componentes en un espacio muy reducido, de forma que llegan a ser microscópicos. Sin embargo, permiten grandes simplificaciones con respecto a los antiguos circuitos, además de un montaje más eficaz y rápido.

LIMITACIONES DE LOS CIRCUITOS INTEGRADOS

LÍMITES EN LOS COMPONENTES

Los componentes disponibles para integrar tienen ciertas limitaciones, que difieren de sus contrapartidas discretas.

RESISTORES. Son indeseables por necesitar una gran cantidad de superficie. Por ello sólo se usan valores reducidos y en tecnologías MOS se eliminan casi totalmente.

CONDENSADORES. Sólo son posibles valores muy reducidos y a costa de mucha superficie. Como ejemplo, en el amplificador operacional μA741, el condensador de estabilización viene a ocupar un cuarto del chip.

INDUCTORES. Se usan comúnmente en circuitos de radiofrecuencia, siendo híbridos muchas veces. En general no se integran.

DENSIDAD DE INTEGRACIÓN

Durante el proceso de fabricación de los circuitos integrados se van acumulando los defectos, de modo que cierto número de componentes del circuito final no funcionan correctamente. Cuando el chip integra un número mayor de componentes, estos componentes defectuosos disminuyen la proporción de chips funcionales. Es por ello que en circuitos de memorias, por ejemplo, donde existen millones de transistores, se fabrican más de los necesarios, de manera que se puede variar la interconexión final para obtener la organización especificada.

¿CÓMO FUNCIONA UN CHIP?

En los chips se almacena y procesa la información. El microprocesador es el chip central, que controla la computadora y dentro del cual funciona la unidad aritmético-lógica. La unidad de control coordina el funcionamiento de los componentes de la computadora. Los registros de entrada y salida son unidades de memoria de menor tamaño que la memoria central, que guardan los datos y resultados con los que funciona la unidad aritmético-lógica. Todos están unidos por buses internos. Hay tres tipos de buses: los de direcciones, los de control y los de datos.

PARTES INTERNAS DE UN CHIP O CIRCUITO INTEGRADO

FUENTES

Http://www.losporques.com/tecnologia/como-funciona-un-chip.htm

Https://es.wikipedia.org/wiki/circuito_integrado

Http://www.angelfire.com/la/semiconductores/images/image4.gif