Atribut Produk

Dokumen & Media

Klasifikasi Lingkungan & Ekspor

Sirkuit terintegrasi

Sirkuit terpadu (IC) adalah chip semikonduktor yang membawa banyak komponen kecil seperti kapasitor, dioda, transistor, dan resistor.Komponen kecil ini digunakan untuk menghitung dan menyimpan data dengan bantuan teknologi digital atau analog.Anda dapat menganggap IC sebagai sebuah chip kecil yang dapat digunakan sebagai rangkaian yang lengkap dan andal.Sirkuit terpadu dapat berupa pencacah, osilator, penguat, gerbang logika, pengatur waktu, memori komputer, atau bahkan mikroprosesor.

IC dianggap sebagai elemen dasar dari semua perangkat elektronik saat ini.Namanya menunjukkan sistem beberapa komponen yang saling terkait yang tertanam dalam bahan semikonduktor tipis berbahan silikon.

Sejarah Sirkuit Terpadu 

Teknologi di balik sirkuit terpadu pertama kali diperkenalkan pada tahun 1950 oleh Robert Noyce dan Jack Kilby di Amerika Serikat.Angkatan Udara AS adalah konsumen pertama dari penemuan baru ini.Jack juga Kilby kemudian memenangkan Hadiah Nobel Fisika pada tahun 2000 atas penemuan IC mininya.

1,5 tahun setelah pengenalan desain Kilby, Robert Noyce memperkenalkan sirkuit terpadu versinya sendiri.Modelnya memecahkan beberapa masalah praktis pada perangkat Kilby.Noyce juga menggunakan silikon untuk modelnya, sedangkan Jack Kilby menggunakan germanium. 

Robert Noyce dan Jack Kilby sama-sama mendapat paten AS atas kontribusinya terhadap sirkuit terpadu.Mereka bergelut dengan masalah hukum selama beberapa tahun.Akhirnya, baik perusahaan Noyce maupun Kilby memutuskan untuk memberikan lisensi silang pada penemuan mereka dan memperkenalkannya ke pasar global yang besar.

Jenis Sirkuit Terpadu

Ada dua jenis sirkuit terpadu.Ini adalah:

1. IC Analog

IC analog memiliki keluaran yang terus berubah, bergantung pada sinyal yang diterimanya.Secara teori, IC semacam itu dapat mencapai jumlah negara bagian yang tidak terbatas.Pada IC jenis ini, level pergerakan keluaran merupakan fungsi linier dari level masukan sinyal.

IC linier dapat berfungsi sebagai penguat frekuensi radio (RF) dan frekuensi audio (AF).Penguat operasional (op-amp) adalah perangkat yang biasa digunakan di sini.Selain itu, sensor suhu adalah aplikasi umum lainnya.IC linier dapat menghidupkan dan mematikan berbagai perangkat setelah sinyal mencapai nilai tertentu.Anda dapat menemukan teknologi ini di oven, pemanas, dan AC. 

2. IC Digital 

Ini berbeda dari IC analog.Mereka tidak beroperasi pada rentang level sinyal yang konstan.Sebaliknya, mereka beroperasi pada beberapa tingkat yang telah ditentukan sebelumnya.IC digital pada dasarnya bekerja dengan bantuan gerbang logika.Gerbang logika menggunakan data biner.Sinyal dalam data biner hanya memiliki dua level yang dikenal sebagai rendah (logika 0) dan tinggi (logika 1).

IC digital digunakan dalam berbagai aplikasi seperti komputer, modem, dll.

Mengapa Sirkuit Terpadu Populer?

Meskipun ditemukan hampir 30 tahun yang lalu, sirkuit terpadu masih digunakan dalam berbagai aplikasi.Mari kita bahas beberapa elemen yang bertanggung jawab atas popularitas mereka : 

1.Skalabilitas 

Beberapa tahun yang lalu, pendapatan industri semikonduktor mencapai hingga 350 Miliar USD yang luar biasa.Intel adalah kontributor terbesar di sini.Ada juga pemain lain, dan sebagian besar berasal dari pasar digital.Jika melihat angkanya, Anda akan melihat bahwa 80 persen penjualan yang dihasilkan industri semikonduktor berasal dari pasar ini.

Sirkuit terpadu telah memainkan peran besar dalam keberhasilan ini.Anda lihat, para peneliti industri semikonduktor menganalisis sirkuit terpadu, aplikasinya, dan spesifikasinya serta meningkatkannya.

IC pertama yang ditemukan hanya memiliki beberapa transistor – tepatnya 5 transistor.Dan sekarang kita telah melihat Intel Xeon 18-core dengan total 5,5 miliar transistor.Selain itu, Pengontrol Penyimpanan IBM memiliki 7,1 miliar transistor dengan cache L4 480 MB pada tahun 2015.

Skalabilitas ini telah memainkan peran besar dalam popularitas Sirkuit Terpadu.

2. Biaya

Ada beberapa perdebatan mengenai biaya IC.Selama bertahun-tahun, ada juga kesalahpahaman tentang harga sebenarnya sebuah IC.Alasan dibalik hal ini adalah IC bukan lagi sebuah konsep yang sederhana.Teknologi maju dengan kecepatan yang sangat tinggi, dan perancang chip harus mengikuti kecepatan ini ketika menghitung biaya IC.

Beberapa tahun yang lalu, perhitungan biaya sebuah IC dulunya mengandalkan cetakan silikon.Pada saat itu, memperkirakan biaya chip dapat dengan mudah ditentukan berdasarkan ukuran cetakan.Meskipun silikon masih menjadi elemen utama dalam perhitungan mereka, para ahli juga perlu mempertimbangkan komponen lain saat menghitung biaya IC.

Sejauh ini, para ahli telah menyimpulkan persamaan yang cukup sederhana untuk menentukan biaya akhir sebuah IC:

Biaya IC Akhir = Biaya Paket + Biaya Tes + Biaya Cetakan + Biaya Pengiriman

Persamaan ini mempertimbangkan semua elemen penting yang memainkan peran besar dalam pembuatan chip.Selain itu, ada beberapa faktor lain yang mungkin bisa dipertimbangkan.Hal terpenting yang perlu diingat ketika memperkirakan biaya IC adalah bahwa harga dapat bervariasi selama proses produksi karena berbagai alasan.

Selain itu, keputusan teknis apa pun yang diambil selama proses produksi mungkin berdampak signifikan terhadap biaya proyek.

3. Keandalan

Produksi sirkuit terpadu adalah tugas yang sangat sensitif karena memerlukan semua sistem untuk bekerja terus menerus selama jutaan siklus.Medan elektromagnetik eksternal, suhu ekstrem, dan kondisi pengoperasian lainnya semuanya memainkan peran penting dalam pengoperasian IC.

Namun, sebagian besar masalah ini dapat diatasi dengan penggunaan pengujian tekanan tinggi yang dikontrol dengan benar.Ini tidak memberikan mekanisme kegagalan baru, sehingga meningkatkan keandalan sirkuit terintegrasi.Kita juga dapat menentukan distribusi kegagalan dalam waktu yang relatif singkat melalui penggunaan tegangan yang lebih tinggi.

Semua aspek ini membantu memastikan bahwa sirkuit terpadu dapat berfungsi dengan baik.

Lebih lanjut, berikut beberapa fitur untuk mengetahui perilaku sirkuit terpadu:

Suhu

Suhu dapat bervariasi secara drastis, membuat produksi IC menjadi sangat sulit.

Tegangan.

Perangkat beroperasi pada tegangan nominal yang sedikit berbeda.

Proses

Variasi proses paling penting yang digunakan untuk perangkat adalah tegangan ambang batas dan panjang saluran.Variasi proses diklasifikasikan menjadi:

• Banyak sekali
• Wafer ke wafer
• Mati untuk mati

Paket Sirkuit Terpadu

Paket tersebut membungkus cetakan sirkuit terpadu, sehingga memudahkan kita untuk menyambungkannya.Setiap sambungan eksternal pada dadu dihubungkan dengan sepotong kecil kawat emas ke pin pada kemasannya.Pin adalah terminal ekstrusi yang berwarna perak.Mereka melewati sirkuit untuk terhubung dengan bagian lain dari chip.Ini sangat penting karena mereka mengelilingi sirkuit dan terhubung ke kabel dan komponen lainnya dalam suatu sirkuit.

Ada beberapa jenis paket berbeda yang dapat digunakan di sini.Semuanya memiliki tipe pemasangan yang unik, dimensi unik, dan jumlah pin.Mari kita lihat cara kerjanya.

Penghitungan Pin

Semua sirkuit terpadu terpolarisasi, dan setiap pin berbeda baik dari segi fungsi dan lokasinya.Ini berarti paket tersebut perlu menunjukkan dan memisahkan semua pin satu sama lain.Kebanyakan IC menggunakan titik atau takik untuk menampilkan pin pertama.

Setelah Anda mengidentifikasi lokasi pin pertama, nomor pin lainnya bertambah secara berurutan saat Anda memutar sirkuit berlawanan arah jarum jam.

Pemasangan

Pemasangan adalah salah satu karakteristik unik dari jenis paket.Semua paket dapat dikategorikan berdasarkan salah satu dari dua kategori pemasangan: pemasangan di permukaan (SMD atau SMT) atau lubang tembus (PTH).Jauh lebih mudah untuk bekerja dengan paket Through-hole karena ukurannya lebih besar.Mereka dirancang untuk dipasang di satu sisi sirkuit dan disolder ke sisi lainnya.

Paket pemasangan di permukaan tersedia dalam berbagai ukuran, dari yang kecil hingga yang sangat kecil.Mereka dipasang di satu sisi kotak dan disolder ke permukaan.Pin dari paket ini tegak lurus terhadap chip, terjepit ke samping, atau kadang-kadang dipasang dalam matriks di dasar chip.Sirkuit terpadu dalam bentuk pemasangan di permukaan juga memerlukan alat khusus untuk dirakit.

Garis Ganda

Paket Dual In-line (DIP) adalah salah satu paket yang paling umum.Ini adalah jenis paket IC melalui lubang.Chip kecil ini berisi dua baris pin paralel yang memanjang secara vertikal dari wadah persegi panjang berwarna hitam.

Pin memiliki jarak antar pin sekitar 2,54 mm – standar yang sempurna untuk dipasang pada papan tempat memotong roti dan beberapa papan prototipe lainnya.Tergantung pada jumlah pin, dimensi keseluruhan paket DIP dapat bervariasi dari 4 hingga 64.

Wilayah antara setiap baris pin diberi jarak untuk memungkinkan DIP IC tumpang tindih dengan wilayah tengah papan tempat memotong roti.Ini memastikan pin memiliki barisnya sendiri dan tidak pendek.

Garis Besar Kecil

Paket sirkuit terpadu garis kecil atau SOIC mirip dengan pemasangan di permukaan.Itu dibuat dengan menekuk semua pin pada DIP dan mengecilkannya.Anda dapat merakit paket-paket ini dengan tangan yang mantap dan bahkan dengan mata tertutup – Semudah itu!

Segi Empat Datar

Paket Quad Flat menampilkan pin di keempat arah.Jumlah total pin dalam IC datar segi empat dapat bervariasi dari delapan pin pada satu sisi (total 32) hingga tujuh puluh pin pada satu sisi (total 300+).Pin ini memiliki jarak sekitar 0,4 mm hingga 1 mm di antara keduanya.Varian yang lebih kecil dari paket quad flat terdiri dari paket low-profile (LQFP), tipis (TQFP), dan sangat tipis (VQFP).

Array Kotak Bola

Ball Grid Arrays atau BGA adalah paket IC paling canggih yang pernah ada.Ini adalah paket kecil yang sangat rumit di mana bola-bola kecil solder dipasang dalam kotak dua dimensi di dasar sirkuit terpadu.Terkadang para ahli menempelkan bola solder langsung ke cetakan!

Paket Ball Grid Arrays sering digunakan untuk mikroprosesor tingkat lanjut, seperti Raspberry Pi atau pcDuino.