Integrerad krets

Från Wikipedia
Hoppa till: navigering, sök

En integrerad krets, ofta kallad chip eller IC, är en elektronisk krets där komponenterna tillverkas tillsammans, till skillnad från en traditionell krets, där komponenterna är tillverkade var för sig och sedan ansluts till varandra. Den integrerade kretsen består vanligtvis av en tunn platta av kisel, på vilken man fäster tunna trådar av halvledarmaterial. Med denna metod kan man få plats med miljontals elektroniska komponenter på en kvadratcentimeterstor platta.

Historik[redigera | redigera wikitext]

Den första integrerade kretsen, där såväl aktiva som passiva delar var uppbyggda i ett enda stycke halvledarmaterial, tillverkades 1958 av Jack S KilbyTexas Instruments. För denna bedrift fick han Nobelpriset i fysik år 2000.

SSI[redigera | redigera wikitext]

SSI är en akronym för Small-Scale Integration det vill säga litet antal komponenter per integrerad krets, i praktiken upp till 100 transistorer per chip. I denna kategori hittar man AND-/NAND-/OR-/NOR-grindar, och enklare digitala logikenheter, samt enklare analoga moduler.

MSI[redigera | redigera wikitext]

MSI är akronym för Medium-Scale Integration det vill säga medelstort antal komponenter per integrerad krets, i praktiken mellan 100 och 3 000 transistorer per chip.

LSI[redigera | redigera wikitext]

LSI är en akronym för Large-Scale Integration det vill säga stort antal komponenter per integrerad krets, i praktiken mellan 3 000 och 100 000 transistorer per chip. En typisk representant för LSI är mikroprocessorer eller minneskretsar

VLSI[redigera | redigera wikitext]

VLSI är en akronym för Very Large-Scale Integration, med hundratusentals transistorer upp till ett antal miljoner.

För första gången blev det möjligt att bygga en CPU eller till och med en hel mikroprocessor på en enkel integrerad krets. 1986 kom de första 1 megabit RAM-kretsarna - innehållande mer än 1 miljon transistorer. Mikroprocessorer som byggdes 1994 innehöll mer än 3 miljoner transistorer.

Detta steg blev möjligt genom formalisering av regler för design och konstruktion för den CMOS-teknologi man använder i VLSI-chips, vilket gjorde produktionen av fungerande kretsar mycket mera systematisk (Se texten från 1980 av Carver Mead och Lynn Conway refererad nedan).

ULSI[redigera | redigera wikitext]

För att spegla den ökade komplexiteten, föreslogs termen ULSI - Ultra-Large Scale Integration för IC-kretsar med en komplexitet större än 1 miljon transistorer. Det är dock inte något kvalitativt steg mellan VLSI och ULSI. Därför refererar man normalt i tekniska texter till VLSI och täcker därmed även ULSI. ULSI används endast vid tillfällen då det är nödvändigt att lägga emfas på IC-kretsens komplexitet - det vill säga i marknadsföring.

Det är idag (2008) ganska ovanligt att man använder sig av VLSI, MSI etc. eftersom antalet komponenter på ett chip är ointressant både ur marknadsföringssynpunkt och ur teknisk synpunkt. Nu är det enbart funktion och prestanda som är intressant.

ASIC[redigera | redigera wikitext]

Huvudartikel: ASIC

Många integrerade kretsar är av standardtyp och med generell funktionalitet. En annan grupp av integrerade kretsar är framtagna för en specifik tillämpning enligt beställarens specifikation och är egentligen ett hårdvarubaserat "program". ASIC är en akronym för Application Specific Integrated Circuit. ASIC kan vara i alla storleksklasser från SSI till VLSI, det vill säga allt från en krets för en armbandsklocka över en digitalTV-avkodare och till ett styrsystem i en bil.

SoC[redigera | redigera wikitext]

Huvudartikel: SoC

SoC,System-on-Chip, är en teknik som används när man integrerar hela system i en och samma integrerad krets.

Utvecklingen[redigera | redigera wikitext]

För att möta kraven som ställs för att kunna integrera fler och snabbare funktioner har man varit tvungen att vidareutveckla den ursprungliga halvledartekniken.

Kapsling[redigera | redigera wikitext]

  • DIP, DIL, Dual in-line package. Hålmonterad kapsel med två parallella rader av ben.
  • SIP, System in package. Ett antal integrerade kretsar inneslutna i ett enda paket eller i en modul.
  • ZIP
  • BGA, Ball Grid Array. Den elektriska anslutningen sker med tennkulor på kapselns undersida som smälts fast mot mönsterkortet.
  • PLCC, Plastic Leaded Chip Carrier. En fyrkantig chiphållare i plast.
  • SOIC, Small-outline integrated circuit. Ytmonterad integrerad krets (IC) som upptar en yta ca 30-50% lägre än motsvarande DIP, med en typisk tjocklek som är 70% mindre.
  • QFN, Quad Flat No leads. Även känd som MicroLeadFrame, är en ytmonteringsteknik för IC kretsar.

Kända integrerade kretsar[redigera | redigera wikitext]

Företag[redigera | redigera wikitext]

Se även[redigera | redigera wikitext]

Referenser[redigera | redigera wikitext]

  • Mead, C. and Conway, L. (1980). Introduction to VLSI Systems. Addison-Wesley. ISBN 0-201-04358-0.