IC לעומת צ'יפ
לפי דבריו של ג'ק קילבי עצמו, ממציא המעגל המשולב, מעגל משולב הוא גוף של חומר מוליכים למחצה, שבו כל מרכיבי המעגל האלקטרוני משולבים לחלוטין. מבחינה טכנית יותר מעגל משולב הוא מעגל אלקטרוני או מכשיר הבנויים על שכבת מצע מוליכים למחצה (בסיס) על ידי פיזור דפוס של יסודות קורט עליו. המצאת טכנולוגיית המעגל המשולב בשנת 1958 חוללה מהפכה בעולם באופן חסר תקדים. שבב הוא מונח נפוץ המשמש למעגלים משולבים.
עוד על מעגלים משולבים
המעגלים המשולבים או ה-IC's הם מכשירים המשמשים כמעט בכל מכשיר אלקטרוני כיום.פיתוח טכנולוגיית מוליכים למחצה, ושיטות ייצור מובילים להמצאת מעגלים משולבים. לפני המצאת ה-IC כל הציוד למשימות חישוביות השתמשו בצינורות ואקום ליישום עבור שערים ומתגים לוגיים. צינורות ואקום, מטבעם, הם מכשירים גדולים יחסית שצורכים חשמל גבוה. עבור כל מעגל, רכיבי המעגל הדיסקרטיים היו צריכים להיות מחוברים באופן ידני. השפעתם של גורמים אלה הביאה למכשירים אלקטרוניים גדולים ויקרים למדי אפילו עבור המשימה החישובית הקטנה ביותר. לכן, מחשב, לפני חמישה עשורים היה עצום בגודלו ויקר מאוד, ומחשבים אישיים היו חלום רחוק מאוד.
טרנזיסטורים ודיודות מבוססי מוליכים למחצה, בעלי יעילות אנרגטית גבוהה יותר וגודלם מיקרוסקופי, החליפו צינורות ואקום ושימושיהם. מכאן שניתן לשלב מעגל גדול על חתיכה קטנה של חומר מוליכים למחצה המאפשרים ליצור מכשירים אלקטרוניים מתוחכמים יותר. למרות שבמעגלים המשולבים הראשונים היו רק מספר קטן של טרנזיסטורים, נכון לעכשיו באזור של ציפורן האגודל שלך משולבים מיליארדי טרנזיסטורים.מעבד ה-Six-Core, Core i7 (Sandy Bridge-E) של אינטל מכיל 2, 270, 000, 000 טרנזיסטורים בחתיכת סיליקון בגודל 434 מ מ. בהתבסס על מספר הטרנזיסטורים הכלולים ב-IC, הם מסווגים למספר דורות.
SSI – אינטגרציה בקנה מידה קטן – מספר טרנזיסטורים (<100)
MSI –Integration Medikum Scale – מאות טרנזיסטורים (< 1000)
LSI – אינטגרציה בקנה מידה גדול – אלפי טרנזיסטורים (10,000 ~ 10000)
VLSI-שילוב בקנה מידה גדול מאוד – מיליונים עד מיליארדים (106 ~ 109)
בהתבסס על המשימה IC's מסווגים לשלוש קטגוריות, דיגיטלי, אנלוגי ואות מעורב. IC's דיגיטלי שתוכננו לפעול ברמות מתח נפרדות ומכילים אלמנטים דיגיטליים כמו כפכפים, מרבבים, מקודדים משולבים, מפענחים ואוגרים. IC's דיגיטלי הם בדרך כלל מיקרו-מעבדים, מיקרו-בקרים, טיימרים, מערכי לוגיקה ניתנים לתכנות שדה (FPGA) והתקני זיכרון (RAM, ROM ו-Flash), בעוד ש-IC אנלוגי הם חיישנים, מגברים תפעוליים ומעגלי ניהול כוח קומפקטיים.ממירים אנלוגיים לדיגיטליים (ADC) וממירים דיגיטליים לאנלוגיים משתמשים באלמנטים אנלוגיים ודיגיטליים כאחד; לכן, התהליכים של IC אלה מעבדים ערכי מתח בדידים ורציפים כאחד. מכיוון ששני סוגי האותות מעובדים, הם נקראים כ-Mixed IC.
IC`s ארוזים בכיסוי חיצוני מוצק העשוי מחומר מבודד עם מוליכות תרמית גבוהה, עם מסופי מגע (פינים) של המעגל החוצה את גוף ה-IC. בהתבסס על תצורת פינים זמינים סוגים רבים של אריזות IC. חבילה כפולה בשורה (DIP), חבילה מרובעת שטוחה מפלסטיק (PQFP) ומערך Flip-Chip Ball Grid (FCBGA) הם דוגמאות לסוגי אריזה.
מה ההבדל בין מעגל משולב לשבב?
• מעגל משולב נקרא גם צ'יפ, בגלל שה-IC`s הפנים מגיעים באריזה הדומה לשבב.
• סט של מעגלים משולבים המכונה לעתים קרובות ערכת שבבים, מאשר ערכת IC.
