Sens dubte, el circuit integrat, anomenat popularment xip, ha estat
l’element bàsic de la revolució tecnològica de la segona meitat del
segle XX. El trobem present en multitud d’aparells d’ús quotidià:
ordinadors, televisors, telèfons, aparells d'àudio i vídeo, equips de
música, electrodomèstics, automòbils, rellotges… I fins i tot, trobem
petits xips (microxips) en algunes targetes intel·ligents, com ara
targetes de crèdit, moneder, telefòniques, passaports, etc.
Un circuit integrat o xip és un dispositiu electrònic de petites dimensions consistent en un conjunt d’elements, com ara díodes, transistors, resistors i condensadors, connectats permanentment i íntimament a un material semiconductor (generalment, silici), que formen un circuit miniaturitzat.
El circuit electrònic integrat en el xip
és capaç de realitzar les mateixes funcions que un circuit electrònic
convencional complet, però ocupa molt menys espai.
El primer circuit integrat va aparèixer l'any 1958 amb l'objectiu de
miniaturitzar al màxim els equips electrònics i d'estalviar diners en
mà d'obra i en l'empaquetament individual de cada component. Des
d'aleshores, el circuit integrat ha tingut un paper fonamental en el
funcionament i el desenvolupament dels sistemes de comunicació, la
informàtica, la microelectrònica, la robòtica, l'aeronàutica o la
indústria de l'automòbil.
El principals avantatges que aporten els circuits integrats respecte
dels circuits electrònics fets amb components discrets o independents
són:
• Cost menor.
• Major nivell de miniaturització.
• Més fiabilitat i efectivitat.
• Menys consum d’energia.
• Millors especificacions tècniques.
Per a la confecció de xips s'utilitzen cilindres de silici tipus-p, els
quals s'obtenen a partir de minerals de quars. La base dels xips són
unes fines làmines o pastilles de silici tallades molt primes, de gruix
inferior a 0,25 mm, sobre les quals, mitjançant processos fotogràfics,
s'imprimeixen simultàniament més de cent xips, que posteriorment se
separen individualment. Per mitjà d'un procés fisicoquímic, que es
repeteix diverses vegades, es van modelant les diferents capes del xip.
Finalment, els xips se separen, s'encapsulen en una base de material
plàstic i s'afegeixen les potes o contactes per tal de permetre'n la
manipulació i connexió exterior.
A les indústries on es fabriquen xips es treballa dins d'ambients molt
nets, fins i tot més que les zones estèrils dels quiròfans, atès que la
més mínima brossa de pols pot fer malbé la fabricació del xip. Per a la
seva manipulació s'utilitzen guants i roba especials.
Els encapsulats més utilitzats en la fabricació de xips es poden
classificar en dos grans grups: els de muntatge convencional i els de
muntatge superficial. El tipus més utilitzat en el muntatge
convencional és l'anomenat DIL (dual in line). Té dues fileres de potes
paral·leles, les quals es poden inserir directament en circuits
impresos normalitzats o en sòcols.
Els avenços continuats en els processos tecnològics d'integració ha
propiciat un augment espectacular del nombre de components incorporats
en un sol xip. Dels menys de 100 components per circuit que
s'integraven a començament dels anys seixanta, s'ha passat, en
l'actualitat, a integrar milions de components en un mateix xip. És el
cas, per exemple, de qualsevol microprocessador d'un ordinador personal
actual.