Chip
Für das Verständnis der technische Welt eines Computers ist es sinnvoll, sich mit einem
seiner Grundbausteine, dem Chip, vertraut zu machen. Wörtlich übersetzt heißt er soviel
wie Splitter oder Span und weist dabei bereits auf seine besondere Eigenschaft hin: sehr
klein zu sein.
In der Computertechnik versteht man unter einem Chip einen elektroni- schen Mikrobaustein,
bei dem in der Regel auf einem Siliziumblättchen Zehn- bis Hunderttausende von
Schaltelementen mit den sie verbindenden Stromleitungen untergebracht, d.h. integriert
sind.
Seine Abmessungen bewegen sich im Millimeterbereich. Mit der Miniaturisierung der
Bausteine eines Rechners erreicht man aber nicht nur eine enorme Platzersparnis und damit
die Möglichkeit, ihn an vielen Arbeitsplätzen als Computer einsetzen zu können.
Für den Einsatz des Chip ist seine Fähigkeit, die Schnelligkeit und damit auch die
Leistungsfähigkeit des Computers zu steigern, von entschei- dender Bedeutung.
Je dichter die Schaltelemente auf einem Chip unter- gebracht sind, desto mehr verkleinert
sich der Weg der elektronischen Stromimpulse, sie zu durchlaufen.
Hier sind inzwischen Geschwindigkeiten erreicht, die billionstel Bruchteile einer Sekunde
ausmachen.
Ausgangsstoff für den Chip ist Silizium, das in einem besonderen Schmelz- prozeß zu
einem hochreinen Einkristall verwandelt wird. Aus diesem Kristall werden feinste
Siliziumscheiben, die Wafer gewonnen. Auf die Wafer werden anschließend in
hochspezialisierten Verfahren die Bauelement- und Leiterzugstrukturen aufgebracht.
Ein Chip kann als Speicherbaustein oder als Schaltelement ausgelegt sein. Um
Funktionseinheiten, sogenannte Module, zu schaffen, werden die Bausteine durch Leitungen
miteinander verbunden. Grundlage hierfür bildet ein Mehrschicht-Keramikträger, auf dem
labyrinthartig die Leiterzüge ange- ordnet sind.
Beim Chip nutzt man die Eigenschaften eines Halbleiters, unter bestimm- ten
Voraussetzungen Strom fließen zu lassen oder als Isolator zu wirken. Damit kommt er der
Computerlogik "Strom ein" oder "Strom aus" in bester Weise entgegen.
In modernen Computern wird als häufigstes Halbleiter-
schaltelement der Transistor eingesetzt.
Bereits kleinste Verunreinigungen wie Staubpartikel können einen Chip funktionsunfähig
machen. Bei seiner Herstellung wir deshalb in Reinst- räumen gearbeitet.