TOP

21.1.8 ไอซี ( IC )

image

          ไอซี ย่อมาจากคำว่า Integrated Circuit (I.C.) แปลว่าวงจรรวม ไอซีเป็นสิ่งประดิษฐ์ที่รวมชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆที่ประกอบเป็นวงจรหรือส่วนของวงจร ที่มีขนาดเล็กไว้ในตัวเดียว ชิ้นส่วนต่างๆเหล่านี้ได้แก่ ทรานซิสเตอร์ ตัวต้านทาน ไดโอด เป็นต้น ดังนั้นไอซีจึงมีหลายขา ไอซีมีหลายชนิดลัวแต่หน้าที่การทำงานและจะมีหมายเลขประจำตัว เช่น หมายเลข 555, หมายเลข 741 เป็นต้น วิธีดูตำแหน่งขาของไอซี ให้สังเกคุจุดบนขอบ ตัวไอซี ขาข้างที่อยู่ใกล้จุดเรียกว่า ขาที่1 แล้วให้นับเรียงต่อกันไปตามลำดับ ดังแสดงในรูป ทางขวามือเป็นรูปถ่ายจริงของไอซีตัวหนึ่ง

image
       วงจร รวม (ไอซี) เชิงเส้น เพียงหนึ่งตัว  มีความสามารถในการทำงานเทียบเท่ากับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์นับร้อยชิ้นที่นำ มาต่อกันเป็นวงจร  โดยเฉพาะไอซีดิจิตอล  เช่น  ไมโครโปรเซสเซอร์มีความสามารถเท่ากับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เป็นหมื่นหรือ แสนชิ้นเลยทีเดียว  วงจรรวมทำให้สามารถประหยัดค่าใช้จ่ายและเนื้อที่ได้  ไอซีนับได้ว่าเป็นสิ่งที่ปฏิวัติอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์  
       มีการแนะนำวงจรรวมเป็นครั้งแรก  เมื่อปี  1958  ซึ่งนับได้ว่าเป็นการพัฒนาเทคโนโลยีครั้งสำคัญที่สุดในศตวรรษนี้เลยทีเดียว  ไอซีได้ทำให้วงการอิเล็กทรอนิกส์มีการขยายตัวออกไปอย่างมหาศาล  โดยที่การพัฒนาส่วนใหญ่จะเน้นหนักในเรื่องของอิเล็กทรอนิกส์ดิจิตอล  ทำให้การพัฒนาของไอซีเชิงเส้นล้าหลังไอซีดิจิตอลประมาณ  10  ปี  แต่เมื่อไม่นานมานี้  ไอซีเชิงเส้นได้รับความสนใจมากขึ้น  และปัจจุบันมีสิ่งประดิษฐ์ชนิดนี้อยู่มากมายหลายแบบ

         Integrated Circuit หมายถึง วงจรรวม โดยการนำเอา ไดโอด , ทรานซิสเตอร์ ,ตัวต้านทาน , ตัวเก็บประจุ และองค์ประกอบวงจรต่าง ๆ มาประกอบรวมกันบนแผ่นวงจรขนาดเล็ก ในปัจจุบันแผ่นวงจรนี้จะทำด้วยแผ่นซิลิคอน บางทีอาจเรียก ชิพ (Chip) และสร้างองค์ประกอบวงจรต่าง ๆ ฝังอยู่บนแผ่นผลึกนี้ ส่วนใหญ่เป็นชนิดที่เรียกว่า Monolithic การสร้างองค์ประกอบวงจรบนผิวผลึกนี้ จะใช้กรรมวิธีทางด้านการถ่ายภาพอย่างละเอียด ผสมกับขบวนการทางเคมีทำให้ลายวงจรมีความละเอียดมากๆ สามารถบรรจุองค์ประกอบวงจรได้จำนวนมาก ความหนาแน่นขององค์ประกอบวงจร ที่บรรจุลงใน IC นี้ มีตั้งแต่หลายสิบตัวซึ่งเรียกว่า SSI
(Small Scale Integrated) จนกระทั่งถึงหลายสิบล้านตัว ซึ่งเรียกว่า ULSI (Ultra Large Scale Integrated)
ข้อดีของ IC คือ ไอซีจะรวมวงจรที่ซับซ้อนเข้ามาเป็นวงจรเดียวกัน ทำให้มีขนาดเล็กลง ซึ่งจะทำให้เครื่องอิเล็กทรอนิกส์มีขนาดเล็กและเบาลงมาก วงจรในเครื่องจะถูกแบ่งเป็นบล็อกที่มีหน้าที่หลักเฉพาะ วงจรในแต่ละบล็อกจะถูกทำเป็น IC ทำให้การประกอบวงจรทั้งหมดทำได้ง่าย โดยเพียงต่อ บล็อกหรือ IC เหล่านี้เข้าด้วยกันเท่านั้น จึงทำให้การต่อสายน้อยลง จุดบัดกรีน้อยลง และจุดเสียที่จะเกิดก็น้อยลงด้วย
       การผลิต IC ชนิด Monolithic ซึ่งสร้างองค์ประกอบวงจรทั้งหมดลงบนแผ่นผลึกแผ่นเดียว ก็สามารถทำได้พร้อมกันหลายร้อยหลายพันตัวบนแผ่นผลึก เวเฟอร์ (Wafer) แผ่นเดียว โดยการสร้างแบบ IC ที่เหมือน ๆ กันลงบนแผ่นเวเฟอร์ทีเดียว แล้วจึงตัดแบ่งเป็น IC แต่ละตัวในภายหลัง ทำให้สามารถ ผลิต IC ได้เป็นจำนวนมากในเวลาเดียวกันและราคาของ IC ก็จะถูกลงมาก IC อาจจะยังไม่สามารถรวมเอาองค์ประกอบวงจร ทุกชนิดเข้ามาในตัวมัน ได้หมด วงจรที่มีองค์ประกอบของวงจรขนาดใหญ่ เช่น คอยล์ หรือ ทรานซิสเตอร์ตัวใหญ่ที่ใช้ในการขับกระแสขนาดใหญ่ก็ยังต้องนำมาต่อที่ด้านนอก ของ IC อีกครั้งเพื่อให้วงจรทั้งหมดทำงานได้อย่างถูกต้อง

image

       IC แต่ละตัวจะมีพื้นที่ในการสร้างวงจรประมาณ 20-200 ตารางมิลลิเมตร บน IC นี้จะรวมเอา ไดโอด , ทรานซิสเตอร์ , ตัวต้านทาน , ตัวเก็บประจุ บีบ รวม กันบนพื้นที่ขนาดเล็ก ๆ จำนวนองค์ประกอบของวงจรจะเพิ่มขึ้นตามการพัฒนาของเทคโนโลยี ถ้าจำนวนของวงจรมีจำนวนตั้งแต่ 1,000 ถึง 100,000 ตัว ก็เป็น LSI ถ้าจำนวนตั้งแต่ 100,000 ถึง 10,000,000 ตัวก็เป็น VLSI ซึ่งเป็นได้แก่หน่วยความจำที่ใช้ในคอมพิวเตอร์ถ้าจำนวนมากกว่า 10 ล้านตัวก็เป็น ULSI  IC หน่วยความจำชนิด D-RAM ขนาด 16 M bit จะมีจำนวนองค์ประกอบของวงจรประมาณ 3.5 ล้านตัว และชนิด D-RAM ขนาด 64 M bit ซึ่งมีความ หนาแน่นที่สุดในปัจจุบัน จะมีจำนวนองค์ประกอบประมาณ 140 ล้านตัว

image
         สำหรับโทรศัพท์มือถือ IC ที่ประกอบในโทรศัพท์มือถือเราเรียกว่า BGA/CSP หรือ BGA  Ball Grid Array/Chip Scale Packaging (BGA/CSP) หรือที่เรียกกันง่ายๆว่า IC บอล เวลาทำขาใหม่เราจะเรียกกันว่า การบอลขา ซึ่งลักษณะของ IC จะมีขาอยู่ด้านล่างของตัว IC มีลักษณะของขาคล้ายลูกฟุตบอลครึ่งลูกเวลาถอดออกจากแผงวงจรต้องใช้ลมร้อนเป่าออกไม่สามารถใช้หัวแร้งถอดออกได้เพราะขา IC จะอยู่ด้านล่าง

แฟลช FLASH

         โทรศัพท์มือถือจะมีหน่วยความจำอยู่ในเครื่องทุกเครื่อง ตัวอุปกรณ์อีเลคทรอนิคส์ที่ทำหน้าที่เป็นหน่วยความจำ ที่บรรจุข้อมูลเอาไว้นั้น เราเรียกว่า " ไอซี แฟลช " การที่นำเอาอุปกรณ์ประเภท " แฟลช " มาใช้นั้นเนื่องจากว่าอุปกรณ์ประเภท Micro Processor IC ถูกออกแบบให้มีความสามารถสูงมากขึ้น และมีความสามารถในการเข้าถึงข้อมูลมากขึ้น จึงต้องการเวลาในการเข้าถึงข้อมูลที่ต่ำ ( Access Time) คือใช้เวลาในการเข้าหาข้อมูลที่รวดเร็ว ซึ่งในโทรศัพท์มีอุปกรณ์ที่เกี่ยวกับการทำงานที่รวดเร็ว จึงจำเป็นต้องนำ " แฟลช " มาใช้ในการเก็บข้อมูลมากขึ้น

Leave a Reply

Your email is never published nor shared.

You may use these HTML tags and attributes:<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>