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La Historia de los Circuitos Integrados (Microchip)

Los avances de la electrónica han mejorado notablemente la vida de los humanos desde mediados del siglo XX aproximadamente. Sus aplicaciones van desde la industria hasta la fabricación de equipos electrodomésticos. Entre estos avances se encuentra la invención del circuito integrado, su creación ha permitido reducir el tamaño y los costes de fabricación de dispositivos electrónicos. Si quiere conocer la historia y evolución de los circuitos integrados continúe leyendo el presente artículo.

¿Qué es un circuito integrado?

Un circuito integrado o micro chip es un componente electrónico generalmente con forma rectangular o cuadrada de tamaño diminuto. Están hechos de materiales semiconductores sobre los cuales se fabrican circuitos electrónicos utilizando diferentes técnicas. Los circuitos se suelen encapsular en cubiertas cerámicas o plásticas con conductores metálicos que permiten conectarlos a otros circuitos.

Circuitos integrados en una placa electrónica.
Circuitos integrados en una placa electrónica.

Con la evolución y mejora de los procesos tecnológicos los circuitos integrados han disminuido su tamaño, pero han aumentado su potencia y la cantidad de transistores que contienen (ver Ley de Moore). Estos avances han permitido la reducción del tamaño y el precio de muchos equipos electrónicos, con lo cual se ha extendido su uso fuera de la industria, ejemplo de esto es la telefonía móvil y las computadoras personales.

Historia de los circuitos integrados

La historia de los circuitos integrados comienza mediados del siglo XX, las primeras aproximaciones ocurrieron en la década de los 50. El primer intento registrado lo realizó el alemán Werner Jacobi en 1958, el cual intentó patentar sin éxito circuitos integrados con dispositivos amplificadores de semiconductores.

El ingeniero Jack Kilby comenzó su trabajo sobre circuitos integrados en 1958 cuando comenzó a trabajar para Texas Instruments. En 1957 el ingeniero Robert Noyce había co-fundado la Fairchild Semiconductor Corporation. Entre 1958 y 1959 ambos ingenieros trabajaron persiguiendo el mismo objetivo por caminos separados. Ambos concibieron la idea de crear un circuito electrónico cuyos componentes estuviesen dispuestos en un mismo pedazo de material semiconductor y que redujera el tamaño de los componentes de la época.

El 12 de septiembre de 1958 se probó con éxito el primer ejemplo de circuito integrado creado por Jack Kilby. Este era un dispositivo de germanio que integraba seis transistores en una base semiconductora para formar un oscilador de rotación de fase. La solicitud de patente se realizó el 6 de febrero de 1959.

Robert Noyce patentó su propio circuito integrado solo 6 meses después. Simplificó la estructura del circuito al agregar metal en una capa más fina y eliminó algunas conexiones, además, eliminó algunos de los problemas que presentaba el circuito de Kilby. Noyce allanó el camino hacia la producción en masa de los circuitos integrados.

En el año 2000 Kilby fue galardonado con el Premio Nobel de Física por la enorme contribución de su invento al desarrollo de la tecnología. Robert Noyce cofundó en 1968 Intel Corporation, actualmente mayor fabricante de circuitos integrados del mundo y empresa líder en la fabricación de procesadores.

Ventajas de los circuitos integrados

Los circuitos integrados reemplazaron a circuitos que usaban transistores discretos e hicieron obsoleta la tecnología de válvulas al vacío. Las ventajas más importantes de los mismos sobre los circuitos construidos con componentes discretos son que tienen un menor costo de fabricación, menor tamaño y mayor eficiencia energética.

La tecnología de fabricación basada en la impresión por fotolitografía sobre silicio permite producir grandes cantidades de circuitos integrados con un coste muy bajo, lo que reduce a su vez el precio final de este componente.

Microprocesador
Microprocesadores: circuitos integrados de alta complejidad.

La reducción de su tamaño viene dada con la mejora de la tecnología de fabricación, lo que ha permitido aumentar la cantidad de transistores por milímetro cuadrado. En la actualidad un circuito integrado puede llegar a tener millones de transistores por milímetro cuadrado.

La miniaturización de los componentes también ha permitido reducir el consumo de energía considerablemente. Esto ha sido fundamental para impulsar la industria de dispositivos móviles, ya que requieren de circuitos con bajo consumo energético y potencia de procesamiento al mismo tiempo.

Lanzamiento comercial de los circuitos integrados

Los primeros circuitos integrados comenzaron a comercializarse en 1961. Al contar con evidentes ventajas sobre las válvulas de vacío y circuitos con componentes discretos rápidamente creció su popularidad y comercialización.

El diseño de las computadoras comenzó a hacerse usando chips en lugar de los transistores individuales. Texas Instruments utilizó por primera vez los chips en las computadoras de la Fuerza Aérea en 1962. El mercado de las computadoras es uno de principales consumidores de microchips. Su utilización en el diseño de los primeros ordenadores permitió reducir su tamaño y comenzar su comercialización masiva a personas.

Años después comenzaron a producirse las primeras calculadoras portátiles electrónicas partiendo de diseños con circuitos integrados. En los siguientes años la industria del microchip creció de forma exponencial permitiendo el desarrollo de productos electrónicos para todos los sectores de la sociedad: telefonía, robótica, informática, electrodomésticos, transporte, industria aéreo espacial y muchos otros.


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