מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

המעגל המשולב (Integrated circuit IC), (לעיתים מכונה: שבב, ג'וק או צ'יפ) הוא מעגל חשמלי מיקרוסקופי המכיל בתוכו מרכיבים אלקטרוניים העשויים מוליך למחצה שמספרם יכול לנוע בין עשרות בשבבים לוגיים פשוטים ועד לכמה מאות מיליונים כמו במעבדים המתקדמים ביותר של ימינו.

המעגל המשולב הופיע בשנות ה-60 של המאה ה-20 והחליף במהרה את שפופרות הריק ששימשו אז כרכיבים אלקטרוניים. למעגלים משולבים יתרונות רבים, כגון המימדים הקטנים, יעילות גבוהה והאפשרות לייצור המוני, ולאחר חצי מאה מאז הופעתם, הם חדרו לכל תחומי חיינו. הם מהווים חלק חשוב ממכשירים אלקטרוניים רבים, ממחשבים וטלפונים סלולריים ועד תנורי מיקרוגל דיגיטליים‎.

מעגלים משולבים מתחלקים לאנלוגיים, דיגיטליים ומעורבים ויכולים לכלול מאחד עד מליוני התקנים אלקטרוניים, כגון שערים לוגיים, פליפ פלופים ועוד. מגמת העלייה במורכבות המעגלים מתוארת בחוק מור, אשר גירסתו המודרנית קובעת כי כמות הרכיבים האלקטרוניים במעגל משולב מכפילה את עצמה כל 18 חודשים.

[עריכה] ייצור

כבסיס (substrate) לייצורו של מעגל משולב משמשת פרוסה בצורת פלטה, המכונה 'wafer', אשר עשויה בדרך כלל צורן חד-גבישי או,במקרים בודדים, גליום ארסניד.

הייצור של מעגל משולב כולל שלושה שלבים עיקריים:

• הדמיה - עיצוב התבנית (pattern) של המעגל המשולב והעברתו על גבי הבסיס, בדרך-כלל בתהליך המכונה פוטוליתוגרפיה.
• נידוף (deposition) - תהליך של השמת שכבות נוספות של חומרים שונים, כגון מתכות על גבי הבסיס.
• איכול (etching) - זהו השלב של הרחקת חומרים עודפים מהבסיס על מנת ליצור את התבנית.

שלבים אלה מלווים בתהליכים נוספים, כגון ניקוי וסימום (doping).

בעזרת התהליכים המתוארים לעיל ניתן ליצור את המרכיבים השונים של המעגל ואת החיבורים שביניהם, העשויים בדרך-כלל אלומיניום או נחושת. כך, למשל, על-מנת ליצור קבל בטכנולוגיית המעגל המשולב, יש לנדף על הבסיס שתי שכבות מוליכות, אשר ביניהן שכבה מבודדת. הרכיבים הזולים ביותר במעגל הם הטרנזיסטורים, ואילו היקרים ביותר הם הנגדים.

[עריכה] היסטוריה

הרעיון של מעגל משולב הוצע לראשונה בשנת 1952 על-ידי ג'פרי דאמר, מהנדס שעבד ב'חברה המלכותית לאותות ורדארים' בבריטניה. אך רעיונותיו נראו בזמנו כמגוחכים ולא מציאותיים, לכן לא הצליח להשיג מימון ממשלתי או פרטי.

המעגלים המשולבים הראשונים נוצרו בנפרד על-ידי ג'ק קילבי בשנת 1959 (המעגל הראשון הזה כלל רק טרנזיסטור אחד מספר מרכיבים אחרים על פרוסת גרמניום) ורוברט נוייס בשנת 1961 (זהו הצ'יפ הראשון שהיה עשוי סיליקון.

הדור הראשון של מעגלים משולבים כלל עשרות בודדות של טרנזיסטורים, ולכן כונה SSI (). אך אין להמעיט בחשיבותם של המעגלים בדור זה - הם היוו גורם חיוני במחשבים ששימשו את תוכנית אפולו. הביקוש הרב וההשקעות הממשלתיות הביאו להתפתחותה של טכנולוגיית המעגל המשולב ולירידה דרסטית במחירים של המעגלים - במהלך 3 שנים, מ1960 עד 1961, ירד מחירו של מעגל בודד מ-1000 דולר עד 25 דולר.

[עריכה] התפתחויות נוספות

חשמל
מושגי יסוד	שדה חשמלי | מתח חשמלי | זרם חשמלי | התנגדות ומוליכות | עכבה | הספק | קיבול חשמלי | השראות | זרם ישר | זרם חילופין | חוק אוהם | מעגל חשמלי
רכיבים בסיסים	מוליך | מבודד | מקור מתח | מקור זרם | סוללה | נגד | קבל | משרן | שנאי | מתג
מכשירי מדידה	אוסצילוסקופ | אמפרמטר | אוהם-מטר | גלוונומטר | וולטמטר | רב מודד | מגר | מד השראות | מד קיבול
אלקטרוניקה	מוליך למחצה | דיודה | טרנזיסטור | טריודה | מעגל משולב | מעגל מודפס | שפופרת ריק | מיקרואלקטרוניקה
יחידות מידה	וולט | אמפר | פאראד | אוהם | ואט | קולון | הנרי | סימנס
זרם חזק	גנרטור חשמלי | מנוע חשמלי | תחנת כוח | מערכת חלוקה
בטיחות בחשמל	התחשמלות | לוח חשמל | ממסר פחת | הארקה | קצר חשמלי

[[קטגוריה:אלקטרוניקה]]