In Computable (pag. 1, 6 december 1996) stond een artikel over de uitvinder van de eerste chip. Dit artikel wekt ten onrechte de indruk dat er een soort eenmalig project is geweest waaruit de chip is ontstaan.
De chip (letterlijk plakje) is een geleidelijke ontwikkeling, die al in 1960 is gestart. Ik zet daarom enkele belangrijke ontwikkelingen op een rijtje.
Rond 1955 is de eerste echte transistor opgebouwd uit pnp-germanium. Circa 1960 is de eerste npn-transistor opgebouwd uit silicium. Rond 1962 volgde de ontwikkeling van gedrukte bedrading. Tegelijkertijd vond de ontwikkeling plaats van zogenaamde circuitblokjes, kleine doosjes met één standaard logische functie. Philips was toen een gerenommeerde leverancier van dit soort zaken. Rond 1963 kwam de ‘dikke film’-techniek: de losse transistoren zaten op plaatjes gelijmd en werden door middel van geleidende films met de andere componenten verbonden. Deze techniek is nog jaren voor verschillende analoge toepassingen gebruikt. In Nederland experimenteerden de Technische Universiteit Delft, Philips Nat lab en het dr Neher lab ermee. Omstreeks 1964 volgde de ‘dunne film’-techniek; vergelijkbaar met de vorige, maar veel kleiner. Ongeveer tegelijkertijd kwamen de eerste mos- en fet-transistoren, waarvan er meerdere op één substraat gezet konden worden zonder elkaar te hinderen.
Hierna raakte alles in een stroomversnelling. Er kwamen rtl-chips (resistor, transistor, logic) waarin een aantal transistoren plus weerstanden in één kleine ‘dual-in-line’ verpakking zaten. Voor zover ik weet waren de eersten van Texas Instruments, maar ook Philips maakte ze. Omdat de schakelingen nog te instabiel waren, deed men ook nog niets op het gebied van analoge schakelingen; pas rond 1970 werd de beroemde 703 Op-amp ontwikkeld.
Hierna kwam de ontwikkeling pas echt op gang en hebben verschillende fabrikanten, waaronder Intel en Texas Instruments een hoop plakjes silicium (chips) met diverse standaardschalingen ontworpen. Omdat het nog niet eenvoudig was om voldoende zuiver silicium te maken, was de produktie-uitval onvoorstelbaar groot (meer dan 99 procent) en de kosten van chips daardoor heel erg hoog.
Inmiddels maakte de Digital Equipment Corp digitale circuitschakelingen voor petrochemische- en procesbesturings apparatuur. Hiermee werden ook Programmeerbare Data Processoren gemaakt, de eerste was de PDP-1. Van dit type zijn er maar een paar gemaakt.
De eerste doorbraak was de PDP-8, opgebouwd met diskrete elektronische componenten. Rond 1970 bouwde men met de losse standaard chips een PDP-8i (de i van ‘integrated’).
Met deze ontwikkeling werd min of meer de standaard gezet.
De bouwers van chips slaagden erin steeds meer componenten op één substraat te plaatsen, tot honderden transistoren per cm2. Verder lukte het om goede kwaliteit silicium te maken. Hierdoor werd het mogelijk om voldoende grote plakken te maken zodat men nog meer componenten op één substraat kon zetten. Zo kwam de spiraal op gang.
Pas toen (1975) slaagde men erin om een microprocessor in een chip te bouwen.
Ben Ruck
