Co je monolitický integrovaný obvod?

Monolitický integrovaný obvod (IC) je elektronický obvod, který je postaven na jediném polovodičovém základním materiálu nebo jednom čipu. Používání jediného základního materiálu je podobné jako při vytváření obrazu pomocí prázdného plátna. Povrch původně neutrální polovodičové základny bude selektivně zpracován tak, aby produkoval různé typy aktivních zařízení, jako jsou bipolární tranzistory (BJT) nebo dokonce tranzistory s polním efektem (FET). Tranzistor je zařízení se třemi svorkami, které umožňuje řízení proudu na hlavních svorkách.

Monolitický integrovaný obvod má obvykle jediný základní polovodič označovaný jako matrice. Pro každý zesilovač IC může mít každá matrice propojeno několik tranzistorů pro vytvoření elektronického obvodu, který přivádí signál nízké úrovně a vydává zvětšenou verzi, což je proces zvaný zesílení. Čtvercová matrice by mohla být 0,04 palce (1 mm) na každé straně. V tomto bodě je zdůrazněno, že miniaturizace elektroniky je taková, že více než tucet tranzistorů a pasivních součástí, jako jsou rezistory a kondenzátory, ji mohou umístit na plochu menší než 0,002 čtverečního palce (1 čtvereční mm).

Formu nelze použít samostatně, protože musí být propojena s „vnějším světem“. Spojení je provedeno s velmi malými spojovacími dráty, které jsou spojeny s podložkami v matrici. Druhý konec je spojen do olova, které se rozšíří na vnější stranu balíčku IC. Spojovací dráty mohou být malé až dvě tisíciny palce a jsou vyrobeny z temperovaných kovů, jako je zlato. Nejběžnějším způsobem, jak připojit spojovací drát k matrici, je ultrazvukové spojení.

Při ultrazvukovém spojování je spojovací drát vtlačen do lisovací podložky silou, která tlačí drát do podložky spolu s bočním periodickým posunem rychlostí vyšší než 25 000 cyklů za sekundu nebo 25 kilohertz (kHz). Tím se zabrání poškození matrice nadměrným teplem vytvářeným při jiných způsobech lepení na matrici. Druhý konec spojovacího drátu je spojen s rámem elektrody stejným postupem. Rám elektrody drží elektrody, které budou přístupné z vnějšku balené formy.

Monolitický integrovaný obvod je velmi běžné zařízení pro výrobu integrovaných obvodů. Monolitický integrovaný obvod je navíc běžně používaným čipem nebo mikročipem pro mobilní telefony, počítače a digitální zařízení. Hybridní IC mohou používat jeden nebo více monolitických integrovaných obvodů na desce s plošnými spoji (PCB) spolu s jedním nebo více rezistory, kondenzátory, induktory a dokonce i jinými aktivními zařízeními, jako jsou tranzistory.