AlegsaOnline.com

Sirkuit terpadu

Pengarang: Leandro Alegsa

18-06-2022

Sirkuit terpadu (lebih sering disebut IC, microchip, chip silikon, chip komputer, atau chip) adalah sepotong silikon yang disiapkan secara khusus (atau semikonduktor lain) di mana sirkuit elektronik diukir menggunakan fotolitografi. Chip silikon dapat berisi gerbang logika, prosesor komputer, memori dan perangkat khusus. Chip ini sangat rapuh dan biasanya dikelilingi oleh kemasan plastik untuk melindunginya. Kontak listrik dengan chip disediakan melalui kabel kecil yang menghubungkan chip ke pin logam yang lebih besar yang menonjol keluar dari kemasan.

IC memiliki dua keunggulan utama dibandingkan sirkuit diskrit: biaya dan kinerja. Biayanya rendah, karena jutaan transistor dapat dimasukkan ke dalam satu chip alih-alih membangun sirkuit dengan transistor tunggal. Performa lebih tinggi karena komponen dapat beroperasi lebih cepat dan menggunakan lebih sedikit daya.

IC didesain untuk tujuan yang berbeda. Sebuah chip mungkin dirancang hanya untuk kalkulator, yang hanya dapat bekerja sebagai kalkulator. Sirkuit terpadu dapat diklasifikasikan ke dalam sinyal analog, digital dan campuran (baik analog maupun digital pada chip yang sama).

Semikonduktor

Semikonduktor seperti silikon dapat dikontrol untuk memungkinkan (atau tidak memungkinkan) arus mengalir. Hal ini memungkinkan pembuatan transistor yang dapat saling mengontrol. Transistor ditemukan di banyak barang rumah tangga seperti radio, komputer, dan telepon, dan banyak lagi lainnya. Perangkat semikonduktor lainnya termasuk sel surya, dioda, dan LED (dioda pemancar cahaya).

Penemuan

Pada tahun 1958 dan 1959, dua orang memiliki ide untuk sirkuit terpadu pada waktu yang hampir bersamaan. Transistor telah menjadi benda sehari-hari yang digunakan dalam perangkat rumah tangga seperti radio. Transistor mempengaruhi segala sesuatu mulai dari radio hingga telepon, dan pada saat itu produsen membutuhkan pengganti yang lebih kecil untuk tabung vakum. Transistor lebih kecil dari tabung vakum, tetapi untuk beberapa elektronik terbaru, misalnya pemandu rudal, mereka tidak cukup kecil.

Suatu hari di bulan Juli, Jack Kilby sedang bekerja di Texas Instruments ketika terpikir olehnya bahwa semua bagian sirkuit, bukan hanya transistor, dapat dibuat dari silikon. Pada saat itu, tidak ada yang memasukkan kapasitor dan resistor ke dalam IC. Hal ini akan mengubah masa depan dan membuatnya lebih mudah untuk memproduksi dan menjual sirkuit terpadu. Bos Kilby menyukai ide tersebut, dan menyuruhnya untuk mulai bekerja. Pada 12 September, Kilby telah membangun model kerja, dan pada 6 Februari, Texas Instruments mengajukan paten. "Sirkuit Padat" pertama mereka seukuran ujung jari.

Sementara itu, di California, seorang pria lain memiliki ide yang sama. Pada bulan Januari 1959, Robert Noyce bekerja di perusahaan startup Fairchild Semiconductor yang kecil. Dia juga menyadari bahwa seluruh sirkuit dapat dimasukkan ke dalam satu chip. Sementara Kilby telah mengerjakan detail pembuatan komponen individual, Noyce memikirkan cara yang jauh lebih baik untuk menghubungkan bagian-bagiannya. Desainnya disebut "sirkuit kesatuan". Semua detail itu terbayar karena pada tanggal 25 April 1961, kantor paten memberikan paten pertama untuk sirkuit terpadu kepada Robert Noyce sementara aplikasi Kilby masih dianalisis. Saat ini, kedua orang tersebut diakui sebagai orang yang secara independen menyusun ide tersebut.

Segera ada dua jenis sirkuit terpadu: hibrida (HIC) dan monolitik (MIC). Hibrida mati di akhir abad ke-20.

Generasi

Nama	Periode	Jumlah Transistor pada Setiap Chip (kira-kira)
SSI (Integrasi Skala Kecil)	awal 1960-an	satu chip hanya berisi beberapa transistor
MSI (Integrasi Skala Menengah)	akhir 1960-an	ratusan transistor pada setiap chip
LSI (Integrasi Skala Besar)	pertengahan 1970-an	puluhan ribu transistor per chip
VLSI (Integrasi Skala Sangat Besar)	akhir abad ke-20 abad	ratusan ribu transistor
ULSI (Integrasi Skala Ultra-Besar)	Abad ke-21	lebih dari 1 juta transistor

Perbedaan antara VLSI dan ULSI tidak didefinisikan dengan baik.

Klasifikasi

Sirkuit terpadu dapat dikemas sebagai DIP (Paket dual in-line), PLCC (Pembawa chip bertimbal plastik), TSOP (Paket garis kecil tipis), PQFP (Paket Datar Quad Plastik) dan jenis paket chip lainnya. Beberapa yang kecil dikemas untuk teknologi surface-mount. Transistor di dalamnya dapat berupa transistor bipolar di sirkuit yang tidak biasa, seperti yang membutuhkan kecepatan switching yang sangat tinggi. Namun, sebagian besar adalah MOSFET.

Halaman terkait

Pertanyaan dan Jawaban

T: Apa yang dimaksud dengan sirkuit terpadu?

J: Sirkuit terpadu, juga dikenal sebagai IC atau microchip, adalah sepotong silikon yang disiapkan secara khusus di mana sirkuit elektronik diukir menggunakan fotolitografi.

T: Apa saja contoh perangkat yang bisa disertakan pada chip silikon?

J: Chip silikon dapat berisi gerbang logika, prosesor komputer, memori, dan perangkat khusus.

T: Mengapa kemasan plastik digunakan untuk membungkus chip?

J: Chip sangat rapuh, sehingga kemasan plastik digunakan untuk melindunginya.

T: Bagaimana cara melakukan kontak listrik dengan chip?

J: Kontak listrik dengan chip disediakan melalui kabel kecil yang menghubungkan chip ke pin logam yang lebih besar yang menonjol dari kemasan.

T: Apa dua keuntungan menggunakan IC daripada sirkuit diskrit?

J: IC memiliki dua keunggulan utama dibandingkan sirkuit diskrit: biaya dan kinerja. Biaya rendah karena jutaan transistor dapat dimasukkan ke dalam satu chip daripada membangun sirkuit dengan transistor tunggal. Performa lebih tinggi karena komponen dapat beroperasi lebih cepat dan menggunakan lebih sedikit daya.

T: Apa saja jenis IC yang berbeda?

J: Sirkuit terpadu dapat diklasifikasikan menjadi sinyal analog, digital, dan campuran (baik analog maupun digital pada chip yang sama).

T: Dapatkah satu chip dirancang untuk tujuan tertentu?

J: Ya, sebuah chip dapat dirancang untuk tujuan tertentu, seperti chip kalkulator yang hanya dapat berfungsi sebagai kalkulator.