Circuito integrato

Piccolo dispositivo elettronico in grado di svolgere funzioni di una certa complessità quali, ad esempio, l’amplificazione e il filtraggio, spesso collegato ad altri componenti in modo da formare sistemi più complessi. Un circuito integrato (Integrated Circuit, IC) non è costituito da componenti distinti connessi tra loro, ma è un dispositivo unico e indivisibile i cui componenti sono realizzati in dimensioni microscopiche, impiantando atomi di sostanze adatte in una piccola lastrina tagliata da un monocristallo di silicio o di materiale semiconduttore. L’impianto di atomi avviene con procedimenti chimici e ottici. Su una lastrina circolare di silicio di pochi centimetri di diametro vengono realizzati contemporaneamente centinaia di integrati identici; la lastrina viene poi segata per separare i circuiti, detti "chip". In ciascuno di questi quadratini, il cui lato è una frazione di centimetro, può essere concentrato l’equivalente di alcune migliaia di componenti, quali resistori e transistor (grande scala di integrazione, LSI); con i processi di integrazione più sofisticati è possibile addirittura produrre chip contenenti l’equivalente di alcuni milioni di componenti. I collegamenti tra componenti sono realizzati in parte all’interno della piastrina di silicio, in parte stendendo sulla superficie di questa sottilissimi strati di metallo o di semiconduttore separati da strati isolanti altrettanto sottili. Per ottenere i corretti collegamenti, il percorso di questi strati viene definito con tecniche di fotoincisione. Ogni chip viene infine sigillato in un contenitore da cui sporgono i terminali per l’inserimento nei circuiti stampati.

Negli ultimi anni la complessità funzionale degli IC è costantemente cresciuta, e il costo a parità di funzione è progressivamente diminuito. Ciò ha prodotto cambiamenti rivoluzionari negli apparati elettronici: si è avuta una grande crescita delle capacità operative, dell’affidabilità e della semplicità di utilizzo, congiunte a una netta riduzione delle dimensioni, del peso e dei consumi di energia. Ne ha molto beneficiato, tra l’altro, la tecnologia dei computer. Oggi le funzioni logiche e aritmetiche di un piccolo computer possono essere svolte da un singolo integrato a grandissima scala di integrazione (VLSI) detto microprocessore, mentre le funzioni complete, di logica, aritmetica e memorizzazione, di un computer abbastanza potente possono essere assemblate su una singola scheda a circuito stampato, se non addirittura in un unico integrato; in questo modo vengono realizzati i dispositivi detti microcomputer.