Wat is een monolithisch geïntegreerd circuit?
Een monolithische geïntegreerde schakeling (IC) is een elektronische schakeling die is gebouwd op een enkel halfgeleider basismateriaal of een enkele chip. Het gebruik van een enkel basismateriaal is vergelijkbaar met het gebruik van een leeg doek om een schilderij te maken. Het oppervlak van de aanvankelijk neutrale halfgeleiderbasis zal selectief worden verwerkt om verschillende soorten actieve apparaten te produceren, zoals bipolaire junctie-transistors (BJT's) of zelfs veldeffecttransistors (FET's). Een transistor is een actief apparaat met drie aansluitingen waarmee de stroom op de hoofdaansluitingen kan worden geregeld.
Gewoonlijk heeft een monolithische geïntegreerde schakeling een enkele basishalfgeleider die een chip wordt genoemd. Voor elke versterker-IC, kan elke chip meerdere transistoren hebben die onderling zijn verbonden om een elektronisch circuit te creëren dat een signaal van laag niveau invoert en een opgeschaalde versie uitvoert, een proces dat versterking wordt genoemd. De vierkante matrijs kan aan elke zijde 0,04 inch (1 mm) zijn. Op dit punt wordt benadrukt dat de miniaturisatie van elektronica zodanig is dat meer dan een dozijn transistoren en passieve componenten zoals weerstanden en condensatoren passen op een gebied van minder dan 0,002 vierkante inch (1 vierkante mm).
De dobbelsteen kan niet alleen worden gebruikt, omdat deze moet worden verbonden met de 'buitenwereld'. Er wordt een verbinding gemaakt met zeer kleine verbindingsdraden die in de pads in de dobbelsteen worden gesmolten. Het andere uiteinde is versmolten tot een lead die zich uitstrekt naar de buitenkant van een IC-pakket. Verbindingsdraden kunnen zo klein zijn als tweeduizendste inch en zijn gemaakt van vervormbare metalen zoals goud. De meest gebruikelijke manier om de verbindingsdraad met het matrijskussen te verbinden is door ultrasone binding.
Bij ultrasoon binden wordt de verbindingsdraad in een matrijskussen gedrukt met een kracht die de draad in het kussen drukt samen met een zijwaartse periodieke verplaatsing met een snelheid van meer dan 25.000 cycli per seconde of 25 kilohertz (kHz). Dit voorkomt beschadiging van de matrijs met overmatige warmte geproduceerd bij andere methoden van binding aan de matrijs. Het andere uiteinde van de verbindingsdraad is volgens dezelfde procedure met het leadframe verbonden. Het leadframe bevat de leads die toegankelijk zijn vanaf de buitenkant van een verpakte dobbelsteen.
De monolithische geïntegreerde schakeling is een veel voorkomend apparaat voor het vervaardigen van geïntegreerde schakelingen. Bovendien is de monolithische geïntegreerde schakeling een veelgebruikte chip of microchip voor mobiele telefoons, computers en digitale apparaten. Het hybride IC kan een of meer monolithische geïntegreerde schakelingen op een printplaat (PCB) gebruiken, samen met een of meer weerstanden, condensatoren, inductoren en zelfs andere actieve apparaten zoals transistoren.