Microelectrónica y circuitos integrados

Es la rama de la electrónica que emplea una serie de técnicas especiales a fin de integrar los componentes de un dispositivo electrónico, así como el circuito que los conecta entre sí, en un bloque de dimensiones reducidas. Los progresos en este campo han ido asociados al rápido desarrollo experimentado por el conjunto de técnicas digitales, que juegan un papel de suma importancia en el campo de los ordenadores, las telecomunicaciones, etc.

Y que se aplican de forma masiva en campos tan dispares como la astronáutica o la automatización de los procesos industriales. Los circuitos integrados dieron paso al desarrollo, a mediados de la década de los 60, de la tercera generación de ordenadores.

Estos circuitos permiten situar sobre una oblea de silicio todos los componentes y sus respectivas conexiones como para crear un circuito en lugar de tener que fabricar los componentes por separado y después conectarlos entre sí (p. ej., sobre circuitos impresos). Esto hace que exista desde entonces una interdependencia indisoluble entre los ordenadores y la propia tecnología microelectrónica.

En una primera fase (1965), el grado de integración de los circuitos era pequeño (Small Scale Integration, SSI, integración a pequeña escala) y permitía la integración de tan sólo 10 componentes, con lo que se obtenían interruptores biestables (flip—flop) sobre la pastilla de un circuito impreso.

Estos flip­flops son circuitos capaces de dar dos señales diferentes de salida, señales que intercambian cada vez que penetra en ellos una señal de entrada.

El progresivo avance permitió alcanzar primero grados de integración más altos (LSI Large Scale Integration, integración a gran escala) que permiten la conexión de hasta 100.000 componentes en una pastilla (chip) de un circuito integrado con los que se pueden fabricar incluso bloques de la unidad central de procesamiento de un ordenador y VLSI (Very Large Scale Integration, integración a muy gran escala), que permite finalmente la integración de más de 100.000 componentes en una superficie menor de 25 milímetros (cuadrados, una de las características más sobresalientes de los ordenadores pertenecientes a la cuarta generación.

Sin embargo, la mejora de las técnicas necesarias para el aumento de la densidad de integración es constante y así Hewlett-Packard ha conseguido ya escalas de integración de 450.000 transistores en un chip de 6,35 ‘6,35 〖mm〗^2 y trabaja para lograr integrar 800.000.

Todos estos avances hacen prever que en un futuro no muy lejano sea posible alcanzar niveles de integración muchísimo mayores, el denominado ULSI (dela expresión inglesa Ultralarge Scale Integration, integración a escala ultragrande), lo que llevará consigo la consecución de máquinas de dimensiones mucho menores así como la extensión de los ordenadores a campos en los cuales aún no han penetrado demasiado.

Tipos de circuitos integrados

Se pueden distinguir dos clases de circuitos integrados, según el modo en que representen la información: los circuitos digitales y los circuitos analógicos.

Asimismo, son de gran importancia las combinaciones de ambos tipos ya que implementan el paso de la señal analógica a la digital y viceversa, como es el caso por ejemplo del transductor analógico/digital.