IC versus chip
Volgens Jack Kilby`s eigen woorden, de uitvinder van de geïntegreerde schakeling, is een geïntegreerde schakeling een lichaam van halfgeleidermateriaal, waarin alle componenten van de elektronische schakeling volledig zijn geïntegreerd. Meer technisch gezien is een geïntegreerde schakeling een elektronische schakeling of een apparaat gebouwd op een halfgeleidersubstraat (basis) laag door patroondiffusie van sporenelementen erop. De uitvinding van de geïntegreerde circuittechnologie in 1958 zorgde op een ongekende manier voor een revolutie in de wereld. Een chip is een veelgebruikte term voor geïntegreerde schakelingen.
Meer over geïntegreerde schakelingen
De geïntegreerde schakelingen of IC's zijn apparaten die tegenwoordig in bijna elk elektronisch apparaat worden gebruikt. De ontwikkeling van halfgeleidertechnologie en fabricagemethoden hebben geleid tot de uitvinding van geïntegreerde schakelingen. Vóór de uitvinding van het IC gebruikte alle apparatuur voor computertaken vacuümbuizen voor implementatie voor logische poorten en schakelaars. Vacuümbuizen zijn van nature relatief grote apparaten die veel energie verbruiken. Voor elk circuit moesten de discrete circuitelementen handmatig worden aangesloten. De invloed van deze factoren resulteerde in vrij grote en dure elektronische apparaten, zelfs voor de kleinste computertaak. Daarom was een computer vijf decennia geleden enorm groot en erg duur, en waren personal computers een verre droom.
Op halfgeleider gebaseerde transistors en diodes, die een hogere energie-efficiëntie hebben en microscopisch klein zijn, hebben de vacuümbuizen en hun toepassingen vervangen. Vandaar dat een groot circuit kan worden geïntegreerd op een klein stukje halfgeleidermateriaal, waardoor meer geavanceerde elektronische apparaten kunnen worden gemaakt. Hoewel de eerste geïntegreerde schakelingen maar een klein aantal transistors bevatten, zijn er momenteel in een gebied van je duimnagel miljarden transistors geïntegreerd. Intel's Six-Core, Core i7 (Sandy Bridge-E) processor bevat 2.270.000.000 transistors in 434 mm² groot siliciumstuk. Op basis van het aantal transistors dat in een IC is opgenomen, worden ze onderverdeeld in verschillende generaties.
SSI - Small Scale Integration - meerdere transistors (<100)
MSI –Medikum Scale Integration - honderden transistors (<1000)
LSI - grootschalige integratie - duizenden transistors (10.000 ~ 10.000)
VLSI-Very Large Scale Integration - miljoenen tot miljarden (106 ~ 10 9)
Op basis van de taak worden IC's onderverdeeld in drie categorieën: digitaal, analoog en gemengd signaal. Digitale IC`s ontworpen om te werken op discrete spanningsniveaus en bevat digitale elementen zoals flip-flops, multiplexers, demultiplexers, encoders, decoders en registers. Digitale IC`s zijn meestal microprocessors, microcontrollers, timers, Field Programmable Logic Arrays (FPGA) en geheugenapparaten (RAM, ROM en Flash), terwijl analoge IC`s sensoren, operationele versterkers en compacte stroombeheercircuits zijn. Analoog naar digitaal converters (ADC) en digitaal naar analoog converters gebruiken zowel analoge als digitale elementen; daarom verwerken deze IC`s zowel discrete als continue spanningswaarden. Omdat beide signaaltypes worden verwerkt, worden ze Mixed IC genoemd.
IC`s zijn verpakt in een stevige buitenhoes gemaakt van isolerend materiaal met een hoge thermische geleidbaarheid, met contactterminals (pinnen) van het circuit die zich uitstrekken vanaf het lichaam van de IC. Op basis van pinconfiguratie zijn er vele soorten IC-verpakkingen beschikbaar. Dual In-line Package (DIP), Plastic Quad Flat Pack (PQFP) en Flip-Chip Ball Grid Array (FCBGA) zijn voorbeelden van verpakkingstypes.
Wat is het verschil tussen Integrated Circuit en Chip?
• Een geïntegreerd circuit wordt ook wel een chip genoemd, omdat IC's aan de voorkant in een verpakking zitten die op een chip lijkt.
• Een set geïntegreerde schakelingen, vaak een chipset genoemd, in plaats van een IC-set.
