Sirutaide, jota voidaan kutsua myös nimellä piiritaide taisirugraffiti, viittaa mikroskooppiseen taideteokseen tai piirrokseen, joka on toteutettu integroituihin piirin tai puolijohdekomponentin/mikropiirin pinnalle. Koska mikropiirit/puolijohdekomponentit toteutetaan tavallisimmin käyttäen optista litografiaa, voidaan piirikuvioon sisällyttää muutakin kuin piirin toiminnan vaatimia kuvioita. Suunnittelijat ovatkin käyttäneet tätä vapautta sijoittaakseen kaikenlaisia piirroksia piirin pinnalle aina yritysten logoista, suunnitteluprojektin nimistä, suunnittelijoiden nimikirjaimista/koko nimistä melko monimutkaisiin piirustuksiin/piirroksiin tai kuvioihin jopa pieniin maisemataideteoksiin., Sirutaidetta voidaan nimittää myös sirujen graffitiksi, koska ylimääräisten kuvioiden/piirrosten lisääminen ei lisää piirin suorituskykyä eikä tuota lisää arvoa omistusoikeuden säilyttämiseksi/varmistamiseksi. Joissain yrityksissä/yhteyksissä sirugraffitin lisääminen saattaa olla jopa kiellettyä. Mikropiirien/puolijohdekomponenttien pienen koon vuoksi näitä kuvioita ei yleensä voi nähdä ilman mikroskooppia. Useimmiten myös komponentin kotelo joudutaan poistamaan, jotta tämä taide/piirrokset tai graffiti saadaan näkyviin.
Ennen vuotta 1984 näillä piirroksilla oli myös käytännön tarkoitus. Jos kilpailija valmisti samanlaisen sirun ja tutkimus osoitti, että siinä oli samat piirrokset, se oli vahva todiste siitä, että suunnittelu oli kopioitu ( tekijänoikeusrikkomus ) eikä itsenäisesti johdettu/suunniteltu. Yhdysvaltain tekijänoikeuslain vuoden 1984 tarkistus (puolijohdesirujen suojauslaki/"Semiconductor Chip Protection act" vuodelta 1984) teki kaikista piirimaskeista automaattisesti tekijänoikeuksin suojattuja ja yksinoikeudet kuuluivat tekijälle tai yritykselle, jonka palveluksessa henkilöt olivat. Vastaavat säännöt pätevät useimmissa muissa maissa. Useissa maissa kuten Suomessa piirikuvion omistaminen/tekijänoikeuden saaminen saattaa vaatia rekisteröinnin ollakseen voimassa. Koska tarkka kopio on nyt automaattisesti tekijänoikeusrikkomus, piirroksilla ei ole enää hyödyllistä tarkoitusta piirin/komponentin/laitteiston vesileimaamisen kannalta. Ne ovatkin muodostuneet itseilmaisun muodoksi tai eräänlaiseksi voitonmerkiksi tehdystä - usein pitkästä - työstä tai ryhmähengen nostatukseksi vaativan työsuorituksen päätökseksi. Voipa mukana olla kilpailevien suunnittelijoiden tai yritysten näpäytys, joka havaitaan, kun kilpailijaseurantaa tehdään ja kilpailijan piirikuvioita tutkitaan mikroskoopilla esimerkiksi joko sähköisen kytkennän tai piirikuviossa käytettyjen erikoistekniikoiden selvittämiseksi.
Sirutaiteen toteuttaminen
Sirutaide luodaan yleensä piirikuvion suunnitteluvaiheessa niille mikropiirin/puolijohdekomponentin kuvioalueelle, jossa ei ole piirin/komponentin toiminnan tai testauksen kannalta mitään merkitystä. Tällaisia alueita saattaa löytyä esimerkiksi tulo- ja lähtölittäntöjen välistä. Sirutaide vaatii yleensä kuvioita yhdelle tai kahdelle maskikerrokselle: eriste-/passivointi- ja/tai metallointikerrokselle. Sirutaide hyödyntää piirikuvion (layout) ylimpiä kerroksia ja sen vuoksi sillä ei ole/eikä saa olla vaikutuksia piirin/komponentin sähköiseen toimintaan.
Sirutaiteen mittasuhteet määräytyvät komponentin ylimpien kerrosten suunnittelusäännöistä. Koko taideteos on yleensä enintään muutamia satoja mikrometrejä x muutamia satoja mikrometrejä, koska ylimääräistä tilaa ei yleensä ole kovin paljon.
Sirutaiteen hinta/kustannusvaikutus piirin toteutuskustannuksiin riippuu monista seikoista: mm. käytetystä maskinvalmistus-/valotustekniikoista, käytettyjen kerrosten lukumäärästä ja luonnollisesti myös ko piirin/komponentin valmistusmääristä. Aivan ilmaista sirutaide ei kuitenkan ole ja tästä syystä kuviot ovat yleensä yksinkertaisia jopa piirrosmerkkejä tai alkuperäisestä kuvasta tyyliteltyjä ja makinvalmistukseen sopivia. Teknisesti onnistuneen sirutaiteen täytyy noudattaa kaikkia piirikuvion suunnittelusääntöjä. Muuten kuviot nykyään paljastuvat viimeistään esimerkiksi suunnittelusääntötarkistuksessa (engl. Design Rule checking, DRC) tai piirikuvio vs. piirikytkentä (engl. Layout vs Schematic, LVS) tarkistuksessa ylimääräisinä/virheinä.
Sirutaide voi syntyä myös mahdollisuudesta hyödyntää alueita, joita saatetaan tarvita piirien valmistusvaiheessa esim. valotuksessa, kun esimerkiksi yhtenäisten pintojen heijastuksia pyritään välttämään jakamalla pinnat pienempiin osiin ja tuottamalla piirikuvioon ns. silppua joko metallista, eristeistä tai niiden yhdistelmistä. Tämä silppu voidaan järjestää niin, että silmä tulkitsee sen kuvioksi mikroskooppitarkastelussa. Tässä mikroskooppinen sirutaide puolijohdepiirillä on hyvin lähellä ns. silpputaidetta ja tämä toteustapa on eräs keinoista läpäistä piirikuvion tarkistusmenettelyt.
Riippuu paljon esimerkiksi yrityksen/piirin suunnittelua rahoittavan tahon laatuprosesseista, paljonko näitä ylimääräisiä kuvioita hyväksytään ennen kuin piiri lähetetään valmistettavaksi. Toistaiseksi myös sirutaiteen tekijöiden osaaminen toteuttaa kuviot siten, että eri tarkistusmenetelmät eivät niitä havaitse, on avainroolissa. Sirutaiteen toteutumiseen saattaa vaikuttaa myös piirin/komponentin maskinvalmistaja tai valmistaja/valimo, joka yleensä hyväksyy piirikuvion toteutuksen/valmistuksen. Joskus sirutaide saattaa sisältää myös esimerkiksi yrityksen logon, vuosiluvun jne.
Sirutaiteen kuviot saattavat kuvastavaa tekijöiden ylpeyttä ja olla kuin voitonmerkkejä saavutuksesta tai piirin suorituskyvystä/uusista ominaisuuksista, mutta ne voivat kuvastaa myös turhautuneisuutta ja samaistumista kuvattuun maisemaan/henkilöön/hahmoon. Ne ovat voineet syntyä näännyttävän suunnittelujakson päätteeksi viimeisinä yön tunteina hiljaisessa toimistossa ilmastointilaitteen humistessa, kun suunnittelija on sitoutunut toimittamaan piirikuvion valmiina tiettyyn aikaan seuraavana päivänä. Sirutaidetta voidaan käyttää myös viestinvälitykseen: kilpailijalle voidaan viestittää esimerkiksi, että "kopioi parhaimmalta".
Värejä sirutaiteeseen saadaan aikaan eri metalleilla ja/tai eristekerroksilla ja niiden paksuuksilla, joita puolijohdepiirien valmistuksessa on yleensä tarjolla. Värien lisääminen kuvioon vaatii yleensä kuvioita useille maskikerroksille. Vaikka sirutaidekuviot yleensä sijoitetaan piikuvion alueille, joilla ei ole piirin suorituskykyyn vaikutusta, ne saattavat kuitenkin altistaa piirin pitkän ajan luotettavuusongelmille, jos piiriä suojaavaan passivointiin tehdään sirutaiteen vuoksi ohennuksia, tai jos sitä poistetaan joiltain alueilta kokonaan.
Esimerkkejä sirutaiteesta
Yleisimpiä sirutaiteen aiheita ovat eläimet, kasvit, sarjakuva-/elokuva-/sarjahahmot, ajoneuvot (auto, lentokone, polkupyörä jne) kirjaimet ja logot. Sirutaidetta on löydetty niin suurten puolijohdevalmistajien vakiokomponenteista kuin laite-/systeemivalmistajien sovelluskohtaisista ns. ASIC-piireistä. Sirutaidetta saattaa löytyä myös modulityyppisistä komponenteista, joissa on puolijohteita. Tällaiset komponentit saattavat olla alihankkijoiden valmistamia/suunnittelemia, jolloin niissä oleva informaatio/kuvitus ei välttämättä ole modulia käyttävän systeemivalmistajan tiedossa.,, Tästä hyvä esimerkki on Nokia5190 matkapuhelimen Motorolan valmistaman oskillaattorimodulin sisältämän mikropiirin pinnalla oleva hirvipoika-kuvio
Suomessa suunniteltua sirutaidetta on löydetty erityisesti radiotaajuisten ja tehonhallinta ASIC-piirien pinnalta. Ehkä tunnetuin suomalainen sirutaidekuvio on tyylitelty Harald Hirmuisen kasvokuva "Hagar"-nimisen ASIC-radiotaajuuspiirin Nokia matkapuhelinten (NMP Oy) piirikuviossa. Piiriä käytettiin useissa eri matkapuhelinmalleissa kuten Nokia 3310:ssä. Tämä on eräs mahdollisesti monistetuin suomalainen sirutaidekuva.
Nokia N80-puhelimen ASIC-radiotaajuuspiirin pinnalta on mikroskoopilla havaittu Hinku-possu pitämässä kylttiä "SYÖKÄÄ KANAA" ja erään toisen Nokian radiopiirin pinnalta possun naama.
