Chip , m. (-s), chip , der Chip , la microplaquette , la puce
Flinterdun plakje silicium waarop geïntegreerde schakelingen zijn aangebracht via het opdampen van lagen door maskers heen. Conventionele componenten zoals weerstanden en condensatoren komen daarbij nog nauwelijks voor. Zij worden gesimuleerd door elektronische circuits met microscopisch kleine transistors, die zich gedragen als weerstanden en condensatoren. Verder worden de verbindingen tussen de verschillende onderdelen en circuits mee opgedampt, zodat de volledige schakeling tot een geheel geïntegreerd wordt.
Een van de eerst opvallende eigenschappen van de chip is zijn geringe ruimtebeslag. Complete schakelingen worden ondergebracht op zo'n flintertje silicium, met een oppervlak van slechts enkele vierkante millimeters. De chip is daardoor op zichzelf onhanteerbaar klein, en is zonder speciale technieken ook niet aan te sluiten. Hij wordt daarom ondergebracht in een doosje dat groot genoeg is om vast te pakken, en om erop te schrijven wat voor circuitje erin zit. Dat doosje, via welk ook de aansluiting plaatsvindt, heet samen met de chip die erin zit „microcircuitje" (ook wel aangeduid met IC, van Integrated Circuit). De micro-elektronica is het vakgebied dat zich bezighoudt met de ontwikkeling, de vervaardiging en de toepassing van microcircuitjes.
Spectaculaire toepassingen, zoals die onder andere geïllustreerd worden door de enorme ontwikkelingen op computergebied, zijn een rechtstreeks gevolg van de chip die het mogelijk maakt om het aantal elektronische functies per volumeeenheid tot ongekende hoogten op te voeren. Deze ontwikkelingen zijn niet alleen te danken aan technologisch vernuft. Zij zijn mede een gevolg van het fysische verschijnsel van toenemende betrouwbaarheid en levensduur bij verdergaande miniaturisatie. Zo kan de levensduur van chips tot wel enkele tientallen jaren oplopen. Deze vindt echter een natuurlijke grens in de doorslagspanningen van de isolerende lagen op de chip. Deze lagen worden extreem dun bij verregaande miniaturisatie, zodat dan plaatselijk heel hoge elektrische veldsterkten kunnen heersen. Of de lagen hier nog net tegen bestand zijn, hangt onder andere of van de zuiverheid waarmee zij vervaardigd zijn. Dientengevolge is een extreem schone werkomgeving een fundamentele eis bij de vervaardiging van chips.
Een andere factor die van invloed is op de minimale omvang van een chip is de van nature aanwezige alfastraling, dat is een stroom van positief geladen deeltjes uit atoomkernen, overeenkomend met heliumkernen. De ladingstransporten in de steeds kleinere chips worden zo gering, dat de alfastraling merkbare ladingsverschuivingen kan veroorzaken waaruit fouten voortvloeien.
Ook een economische factor als de „wegwerpprijs" is van invloed op de omvang van chips, maar dan wel op de omvang „naar boven toe", op de uitgebreidheid van chips, en op de toepassing ervan. Aan reparatie valt in het algemeen niet te denken, zodat in geval van een defect van een enkele functie het gehele IC vervangen moet worden. De prijs van de vervanging dient dan concurrerend te zijn ten opzichte van de prijs voor reparatie, wat leidt tot een economische omvang van de chip.
Dat deze omvang in beweging is, blijkt uit de inspanningen op de gebieden die aangeduid worden met LSI (Large Scale Integration) en VLSI (Very Large Scale Integration). Chips uit die categorieen zijn 6 x 6 tot 8 x 8 mm' groot, bevatten tot vijftien miljoen transistoren per vierkante centimeter oppervlak en kunnen honderdduizenden functies herbergen. Als dergelijke chips speciaal bedoeld zijn als geheugen, worden zij wel aangeduid met „megachip" of „superchip", naar hun gigantische opslagcapaciteit (1-4 Mbyte)
Vorige pagina