วงจรรวมเสาหินคืออะไร?

วงจรรวมเสาหิน (IC) เป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่สร้างขึ้นบนวัสดุฐานเซมิคอนดักเตอร์เดียวหรือชิปตัวเดียว การใช้วัสดุฐานเดียวจะคล้ายกับการใช้ผ้าใบที่ว่างเปล่าเพื่อสร้างภาพวาด พื้นผิวของฐานเซมิคอนดักเตอร์ที่เป็นกลางในขั้นต้นจะถูกประมวลผลแบบคัดเลือกเพื่อผลิตอุปกรณ์ที่ใช้งานประเภทต่าง ๆ เช่นทรานซิสเตอร์สองขั้วทางแยก (BJTs) หรือแม้กระทั่งทรานซิสเตอร์ภาคสนาม (FET) ทรานซิสเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่ใช้งานสามเทอร์มินัลซึ่งช่วยให้สามารถควบคุมการไหลของกระแสบนเทอร์มินัลหลักได้

โดยปกติวงจรรวมเสาหินมีสารกึ่งตัวนำฐานเดียวที่เรียกว่าตาย สำหรับวงจรขยายสัญญาณ IC แต่ละอันแต่ละอันอาจมีทรานซิสเตอร์หลายตัวเชื่อมต่อกันเพื่อสร้างวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่อินพุตสัญญาณระดับต่ำและส่งสัญญาณรุ่นที่ปรับขนาดขึ้นซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่าเครื่องขยายเสียง สี่เหลี่ยมจัตุรัสอาจมีขนาด 0.04 นิ้ว (1 มม.) ในแต่ละด้าน ณ จุดนี้มีการเน้นว่าการย่อขนาดทางอิเล็คทรอนิคส์นั้นมากกว่าหนึ่งโหลทรานซิสเตอร์และส่วนประกอบแบบพาสซีฟเช่นตัวต้านทานและตัวเก็บประจุอาจพอดีกับพื้นที่น้อยกว่า 0.002 ตารางนิ้ว (1 ตารางมม.)

ไม่สามารถใช้ความตายเพียงอย่างเดียวเพราะต้องเชื่อมต่อกับ "โลกภายนอก" การเชื่อมต่อทำด้วยสายไฟที่มีพันธะเล็ก ๆ ที่หลอมรวมเข้าไปในแผ่นในแม่พิมพ์ ปลายอีกด้านจะถูกหลอมรวมเป็นตะกั่วที่จะขยายไปสู่ด้านนอกของแพ็คเกจ IC สายเชื่อมอาจมีขนาดเล็กถึงสองในพันของนิ้วและทำจากโลหะที่มีความอ่อนเช่นทอง วิธีที่พบมากที่สุดในการเชื่อมต่อลวดพันธะกับแผ่นตายคือการเชื่อมด้วยอัลตราโซนิก

ในพันธะอัลตร้าโซนิกพันธะลวดจะถูกกดลงในแผ่นรองพร้อมแรงกดลวดเข้าไปในแผ่นพร้อมกับการกำจัดเป็นระยะทางด้านข้างในอัตราสูงกว่า 25,000 รอบต่อวินาทีหรือ 25 กิโลเฮิร์ตซ์ (kHz) สิ่งนี้จะช่วยป้องกันการทำลายแม่พิมพ์โดยใช้ความร้อนมากเกินไปในวิธีอื่นของการยึดติดกับแม่พิมพ์ ปลายอีกด้านของลวดเชื่อมจะถูกหลอมรวมเข้ากับเฟรมตะกั่วโดยใช้ขั้นตอนเดียวกัน เฟรมนำไปสู่นั้นนำไปสู่ที่สามารถเข้าถึงได้จากภายนอกของบรรจุภัณฑ์ตาย

วงจรรวมเสาหินเป็นอุปกรณ์ทั่วไปสำหรับการผลิตวงจรรวม นอกจากนี้วงจรรวมเสาหินเป็นชิปหรือไมโครชิปที่ใช้กันทั่วไปสำหรับโทรศัพท์มือถือคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ดิจิตอล IC ไฮบริดอาจใช้วงจรรวมเสาหินหนึ่งแผงขึ้นไปบนแผงวงจรพิมพ์ (PCB) พร้อมกับตัวต้านทานตัวเก็บประจุตัวเหนี่ยวนำและแม้แต่อุปกรณ์ที่ใช้งานอื่น ๆ เช่นทรานซิสเตอร์