IC คืออะไร และเกี่ยวข้องกับ Wafer fabrication อย่างไร
  • 25 ธันวาคม 2017 at 11:36
  • 88
  • 0

IC ย่อมาจาก Integrated Circuit

หมายถึง วงจรรวม โดยการนำเอาไดโอด, ทรานซิสเตอร์, ตัวต้านทาน, ตัวเก็บประจุ และองค์ประกอบวงจรต่าง ๆ มาประกอบรวมกันบนแผ่นวงจรขนาดเล็ก ในปัจจุบันแผ่นวงจรนี้จะทำด้วยแผ่นซิลิคอน บางทีอาจเรียก ชิฟ (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)


       วงจรรวม (ไอซี) ชิงเส้น เพียงหนึ่งตัว  มีความสามารถในการทำงานเทียบเท่ากับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์นับร้อยชิ้นที่นำมาต่อกันเป็นวงจร  โดยเฉพาะไอซีดิจิตอล  เช่น  ไมโครโปรเซสเซอร์มีความสามารถเท่ากับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เป็นหมื่นหรือแสนชิ้นเลยทีเดียว  วงจรรวมทำให้สามารถประหยัดค่าใช้จ่ายและเนื้อที่ได้  ไอซีนับได้ว่าเป็นสิ่งที่ปฏิวัติอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์  
       มีการแนะนำวงจรรวมเป็นครั้งแรก  เมื่อปี  1958  ซึ่งนับได้ว่าเป็นการพัฒนาเทคโนโลยีครั้งสำคัญที่สุดในศตวรรษนี้เลยทีเดียว  ไอซีได้ทำให้วงการอิเล็กทรอนิกส์มีการขยายตัวออกไปอย่างมหาศาล  โดยที่การพัฒนาส่วนใหญ่จะเน้นหนักในเรื่องของอิเล็กทรอนิกส์ดิจิตอล  ทำให้การพัฒนาของไอซีเชิงเส้นล้าหลังไอซีดิจิตอลประมาณ  10  ปี  แต่เมื่อไม่นานมานี้  ไอซีเชิงเส้นได้รับความสนใจมากขึ้น  และปัจจุบันมีสิ่งประดิษฐ์ชนิดนี้อยู่มากมายหลายแบบ

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