En mikrobrikke, mindre enn neglen din, inneholder datakretser kalt an integrert krets. Oppfinnelsen av den integrerte kretsen står historisk som en av menneskehetens viktigste innovasjoner. Nesten alle moderne produkter bruker brikketeknologi.
Pionerene kjent for å finne opp mikrobrikketeknologi er Jack Kilby og Robert Noyce. I 1959 mottok Kilby fra Texas Instruments et amerikansk patent på miniatyriserte elektroniske kretser og Noyce fra Fairchild Semiconductor Corporation fikk patent på en silisiumbasert integrert krets.
Hva er en mikrobrikke?
En mikrobrikke er laget av et halvledende materiale som f.eks silisium eller germanium. Mikrobrikker brukes vanligvis for den logiske komponenten til en datamaskin, kjent som mikroprosessoren, eller for datamaskinens minne, også kjent som RAM-brikker.
Mikrobrikken kan inneholde et sett med sammenkoblede elektroniske komponenter som transistorer, motstander og kondensatorer som er etset eller trykt på en liten, skivetynn brikke.
En integrert krets brukes som en kontrollerbryter for å utføre en spesifikk oppgave. Transistoren i den integrerte kretsen fungerer som en av og på-bryter. Motstanden styrer elektrisitetsstrømmen som beveger seg frem og tilbake mellom transistorene. Kondensatoren samler og frigjør elektrisitet, mens en diode stopper strømmen av elektrisitet.
Hvordan lages mikrobrikker
Mikrobrikker bygges lag for lag på en wafer av en halvleder materiale, som silisium. Lagene er bygget ved en prosess som kalles fotolitografi, som bruker kjemikalier, gasser og lys.
Først avsettes et lag med silisiumdioksid på overflaten av silisiumplaten, deretter dekkes det laget med en fotoresist. En fotoresist er et lysfølsomt materiale som brukes til å danne et mønstret belegg på en overflate ved bruk av ultrafiolett lys. Lyset skinner gjennom mønsteret, og det herder områdene som utsettes for lyset. Gass brukes til å etse inn i de gjenværende myke områdene. Denne prosessen gjentas og modifiseres for å bygge komponentkretsene.
Ledende baner mellom komponentene skapes ved å overlegge brikken med et tynt lag metall, vanligvis aluminium. Fotolitografien og etseprosessene brukes til å fjerne metallet og etterlater bare de ledende banene.
Bruk av mikrobrikken
Mikrobrikker brukes i mange elektriske enheter i tillegg til en datamaskin. På 1960-tallet brukte flyvåpenet mikrobrikker for å bygge Minuteman II-missilet. NASA kjøpte mikrobrikker for deres Apollo-prosjekt.
I dag brukes mikrobrikker i smarttelefoner som lar folk bruke Internett og ha en telefonvideokonferanse. Mikrobrikker brukes også i TV-apparater, GPS-sporingsenheter, identifikasjonskort samt medisin for raskere diagnose av kreft og andre sykdommer.
Mer om Kilby og Noyce
Jack Kilby har patenter på mer enn 60 oppfinnelser og er også kjent som oppfinneren av den bærbare kalkulatoren i 1967. I 1970 ble han tildelt National Medal of Science.
Robert Noyce, med 16 patenter til navnet hans, grunnla Intel, selskapet som var ansvarlig for oppfinnelsen av mikroprosessoren i 1968.