Kas ir monolīta integrālā shēma?

Monolītā integrālā shēma (IC) ir elektroniska shēma, kas veidota uz viena pusvadītāja pamatmateriāla vai vienas mikroshēmas. Viena pamatmateriāla izmantošana ir līdzīga tukša audekla izmantošanai, lai izveidotu gleznu. Sākotnēji neitrālās pusvadītāju pamatnes virsma tiks selektīvi apstrādāta, lai ražotu dažāda veida aktīvās ierīces, piemēram, bipolārā savienojuma tranzistorus (BJT) vai pat lauka efekta tranzistorus (FET). Tranzistors ir trīs spaiļu aktīva ierīce, kas ļauj kontrolēt strāvas plūsmu galvenajos spailēs.

Parasti monolītajai integrālajai shēmai ir viens pamatnes pusvadītājs, ko dēvē par matricu. Katram pastiprinātāja IC katrā veidnē var būt vairāki savstarpēji savienoti tranzistori, lai izveidotu elektronisku ķēdi, kas ievada zema līmeņa signālu un izvada palielinātu versiju, šo procesu sauc par pastiprināšanu. Kvadrātveida matrica katrā pusē varētu būt 0.04 collas (1 mm). Šajā brīdī tiek uzsvērts, ka elektronikas miniaturizācija ir tāda, ka vairāk nekā ducis tranzistoru un pasīvo komponentu, piemēram, rezistoru un kondensatoru, var ietilpt laukā, kas ir mazāks par 0.002 kvadrātcollām (1 kvadrātmm).

Matricu nevar izmantot vienu pašu, jo tai ir jābūt savstarpēji saistītai ar “ārpasauli”. Savienojums tiek izveidots ar ļoti maziem savienojošiem vadiem, kas ir sapludināti veidnes paliktņos. Otrs gals ir sapludināts vadā, kas stiepjas līdz IC pakotnes ārpusei. Savienojuma stieples var būt pat divas tūkstošdaļas collas, un tās ir izgatavotas no kaļamiem metāliem, piemēram, zelta. Visizplatītākais veids, kā savienot savienojuma vadu ar presēšanas paliktni, ir ultraskaņas savienošana.

Ultraskaņas savienošanā savienojuma stieple tiek iespiesta veidnes paliktnī ar spēku, kas iespiež vadu spilventiņā kopā ar periodisku nobīdi uz sāniem ar ātrumu virs 25,000 25 cikliem sekundē vai XNUMX kiloherciem (kHz). Tas novērš presformas bojājumus ar pārmērīgu karstumu, ko rada citas savienošanas metodes ar veidni. Savienojuma stieples otrs gals tiek sakausēts ar svina rāmi, izmantojot to pašu procedūru. Svina rāmis satur vadus, kas būs pieejami no iepakotas formas ārpuses.

Monolītā integrālā shēma ir ļoti izplatīta ierīce integrālo shēmu ražošanai. Turklāt monolītā integrālā shēma ir plaši izmantota mikroshēma vai mikroshēma mobilajiem tālruņiem, datoriem un digitālajām ierīcēm. Hibrīda IC var izmantot vienu vai vairākas monolītās integrālās shēmas uz iespiedshēmas plates (PCB) kopā ar vienu vai vairākiem rezistoriem, kondensatoriem, induktoriem un pat citām aktīvām ierīcēm, piemēram, tranzistoriem.