Čip

Čip, anglicky die, množné číslo dice, dies, die^[1][2] integrovaného obvodu je destička polovodičového materiálu, na které je vytvořen určitý obvod. Čipy se nevyrábějí po jednom, ale po desítkách až tisících na jediném waferu monokrystalického křemíku (anglicky electronic-grade silicon, EGS) nebo jiného polovodiče (např. GaAs) procesy, které vycházejí z fotolitografie. Wafer je pak rozřezán na mnoho kusů, z nichž každý obsahuje jednu kopii obvodu. Každý z těchto kusů se nazývá čip. Pro jednoduchou a bezpečnou manipulaci a zapojení na desku plošných spojů se čipy obvykle zapouzdřují do různých typů pouzder.

Největšími světovými výrobci čipů jsou (2021) americký Intel, jihokorejský Samsung a tchajwanská společnost TSMC. K dalším významným producentům patří jihokorejský SK Hynix a americké firmy Micron, Qualcomm, Broadcom či NVIDIA. Největším evropským výrobcem je německá společnost Infineon.^[3][4]

Historie

Roku 1963 americká společnost Fairchild Semiconductor vyvinula technologii CMOS. Roku 1968 je založen Intel a roku 1969 společnost AMD. Roku 1987 japonská firma Toshiba dosahovala takové výroby, že to vyvolalo s USA v čipovou obchodní válku.^[5] Roku 2020 zasáhl výrobu výpadek dodávek čipů, na který reaguje evropský návrh zvaný Akt o čipech. Roku 2022 začala mezi USA a Čínou čipová válka.^[6]

Výrobní proces

Základním materiálem většiny čipů je křemík a používán pro integrované obvody. Proces začíná výrobou monokrystalických křemíkových ingotů. Tyto ingoty jsou pak nařezány na kotouče s průměrem až 300 mm^[7] nazývané wafery, které se leští do zrcadlového lesku a pak jsou na nich pomocí fotolitografických postupů skládajících se z mnoha kroků vytvořeny desítky až stovky čipů obsahující od jednoho po miliony tranzistorů a další součástek, které jsou propojeny s kovovými propojovacími vrstvami. Takto vyrobené wafery jsou následně otestovány a nařezány na jednotlivé čipy, které jsou znovu otestovány, aby se odhalily vadné čipy. Funkční čipy jsou pak opatřeny vývody a zapouzdřeny a hotové integrované obvody jsou připravené pro dodávku.

Použití

Polovodičové čipy jsou základem mnoha typů obvodů. K nejznámějším použitím čipů v integrovaných obvodech patří procesory (CPU). Velikost tranzistorů na čipu se díky pokrokům moderní technologie zmenšovala exponenciálně, což popisuje Moorův zákon. Kromě procesorů a dalších součástek počítačů se čipy používají ve světelných zdrojích LED i ve výkonové elektronice.

Obrázky

• 

  Čip obsahující jediný bipolární tranzistor KSY34 typu NPN.

• 

  Zvětšený pohled na RGB LED světelný zdroj, na kterém jsou vidět tři diody vyzařující různé barvy světla.

• 

  Čip obvodu nízké integrace (SSI) s připojenými vývody.

• 

  Čip integrovaného obvodu VLSI.

• 

  Dva čipy bondované do jednoho integrovaného obvodu.

Odkazy

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Die (integrated circuit) na anglické Wikipedii.

Související články

• Integrovaný obvod
• Návrh integrovaných obvodů
• Wafer
• Bondování

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu čip na Wikimedia Commons
• Animace Wedge Bonding Process na YouTube