Wat is een IC in elektronica?
Een geïntegreerde schakeling (IC) is een siliciumchip die is ingebed met elektrische schakelingen en transistoren. Een typisch IC bevat miljoenen microscopische transistors per vierkante millimeter en het aantal circuits dat deze chips kunnen bevatten, neemt elk jaar exponentieel toe. Geïntegreerde schakelingen hebben de traditionele transistoren en vacuümbuistechnologieën vervangen, waardoor de omvang van veel elektrische apparaten sterk is verminderd. IC-chips kunnen ook worden aangeduid als microchips, halfgeleiders of siliciumchips.
Een IC wordt gemaakt met een reep puur silicium als basis. Deze strook of chip van silicium is bedekt met aluminium in een proces dat bekend staat als fotolithografie. Dit proces etst een patroon van transistoren in het silicium, waardoor het patroon een permanent onderdeel van de siliciumchip wordt. Deze transistorpatronen zijn ontwikkeld door software- en elektronicafabrikanten en zijn vaak bedrijfseigen. De variaties in patroon kunnen invloed hebben op hoe het circuit werkt en voor welke toepassingen het kan worden gebruikt.
Als een IC-chip eenmaal compleet is, kan deze worden gebruikt in een breed scala aan elektrische toepassingen. Bijna elke elektronische component ter wereld bevat tegenwoordig een of meer geïntegreerde schakelingen. Deze chips zijn te vinden in computers, telefoons, voertuigen, machines en medische apparatuur. Ze worden overal in gebruikt, van eenvoudige huishoudelijke apparaten tot complexe luchtvaartapparatuur.
Geïntegreerde schakelingen kunnen digitaal of analoog zijn en sommige kunnen zelfs beide technologieën bevatten. Digitale IC-chips werken op een binair systeem met combinaties van nullen en enen. Ze worden voornamelijk aangetroffen in microprocessors, computers en besturingsapparaten. Analoge IC-eenheden gebruiken continue signalen om elektrische stromen over te dragen. Analoge chips zijn te vinden in veel sensoren, voedingen en versterkingssystemen.
Naast hun oneindig kleine omvang bieden geïntegreerde schakelingen een aantal extra voordelen ten opzichte van transistor- en vacuümtechnologieën. Door hun grootte kunnen ze complexe elektrische signalen in een zeer kleine ruimte overbrengen, wat resulteert in kleinere mobiele telefoons, computers, auto's en andere elektrische apparaten. Naarmate de IC-technologie verbetert, kunnen we verwachten dat deze apparaten nog compacter worden.
Hun kleine formaat helpt ook om elektrische signalen zeer snel over te dragen. Omdat er weinig afstand is voor een stroom om binnen een geïntegreerd circuit te reizen, worden signalen zeer snel overgedragen, wat de verwerkingstijden versnelt. Deze snelle verwerkingstijd en korte reisafstand helpt ook om de algehele efficiëntie te verbeteren, wat resulteert in een lager stroomverbruik. Dit resulteert niet alleen in een verbeterde productiviteit voor gebruikers, maar vermindert ook de energiekosten en helpt de milieu-impact van energieproductie te minimaliseren.