Pengenalan Kepada Litar Bersepadu

Elektronik 


Elektronik merujuk kepada cabang sains fizik yang berkaitan dengan kelakuan pengaliran elektron-elektron dan pembawa-pembawa elektrik yang lain di dalam hampagas, gas dan separa pengalir.


Mikroelektronik

Merujuk kepada semua teknik-teknik yang digunakan dalam pembikinan litar-litar dan sistem elektronik yang sangat kecil termasuk semua jenis litar bersepadu silikon, litar-litar saput tipis dan tebal.


Litar Bersepadu

Sebuah litar lengkap yang biasanya dibina diatas substratum semikonduktor yang mempunyai fungsi yang sama dengan litar di atas PCB dalam satu pakej yang sangat kecil dimana litarnya mungkin suatu litar kompleks yang terdiri dari gabungan beberapa sehingga berjuta-juta komponen.


Kegunaan Litar Bersepadu

• Telefon Bimbit
•  Kapal Angkasa
•  Peralatan Perubatan
•  Komputer

Kelebihan Litar Bersepadu

• Ringan
•  Saiz fizikal yang kecil
•  Kos yang rendah
• Pengunaan kuasa yang rendah
•  Mudah ditukar ganti

Kelemahan Litar Bersepadu

•  Gegelung dan aruhan belum dapat difabrikasikan.
•  Tidak sesuai untuk kegunaan kuasa tinggi.
•  Sensitif terhadap kepanasan melampau
•  Sensitif kepada cas elektrostatik

Pakej Litar Bersepadu 

Fungsi Pakej Litar Bersepadu

• Menutup keseluruhan LB dengan plastik, seramik atau logam
• Membolehkan LB disambung dengan papan litar
• Memberi perlindungan fizikal kepada LB dari kerosakan/calar
• Memberi perlindungan dari wap air / gas / bahan kimia dari persekitaran
• Memudahkan LB berada dalam bentuk yang dapat dipasarkan
• Memudahkan LBdalam bentuk yang mudah digunakan

Jenis-jenis bungkusan

• Dual Inline Package ( DIP )
• Metal Can
• Pin Grid Array ( PGA )
• Ball Grid Array ( BGA )
• Quad Package
• Flat Pack
• Plastic Leaded Chip Carrier ( PLCC )
• Leadless Leadframe Package ( LLP )

Hukum Moore

Gordon Earle Moore

Pengasas dan Bekas Pengerusi dan CEO Intel Corporation-1964
Degree in Chemistry dari University of California, Berkeley
Ph.D. in Chemistry and Physics dari California Institute of Technology (Caltech)
Moore telah dianugerahkan “2008 IEEE Medal of Honor”

Moore menyatakan bahawa "Jumlah transistor pada serpih akan bertambah dua kali ganda dalam setiap tempoh 18 hingga 24 bulan.”

“Kelajuan kendalian mikropemproses juga akan bertambah dua kali ganda pada tempoh yang sama, jika kos pengeluaran adalah tetap."

Litar Bersepadu Terawal
                                        

      Intel 4004 (1971)
      First CPU by Intel 750 Khz
      2,300 Transistor

  Intel 8086 CPU (1978)
  9 MHz
  29,000 Transistor

    Intel 386 (1985)
    CPU for the first PC
    33 MHz 
    275,000 Transistor

Evolusi Litar Bersepadu

SSI     - Small Scale Integration (1961 – 1966)

MSI    - Medium Scale Integration (1967 – 1971)

LSI     - Large Scale Integration (1972 – 1980)

VLSI   - Very Large Scale Integration (1981 – 1990)

ULSI   - Ultra Large Scale Integration (1991 – 1999)

GSI     - Giant Scale Integration (2000 – Kini )

Teknologi-Teknologi Bagi Litar Bersepadu MOS

Teknologi bagi litar bersepadu terbahagi kepada tiga iaitu :

• Hibrid
• Monolitik
• Saput
  

Monolitik

• Semua komponen ( aktif & pasif ) dihasilkan pada    satu serpih silicon ( wafer )
• Paling popular
• Kos yang rendah
• Kebolehpercayaan tinggi

Kelemahan

• Kelemahan pemencilan
• Julat komponen pasif terhad
• Rekabentuk litar tidak anjal
  

Hibrid

• Pergabungan dua / lebih serpih
• Percantuman kaedah fabrikasi monolik & filem
• Komponen aktif dibentuk secara kaedah monolitik
• Komponen pasif dibentuk secara kaedah filem
• Rekabentuk yang paling anjal
• Digunakan sebagai prototaip litar bersepadu monolitik    

Kelemahan

• Kos terlalu tinggi
• Kurang kebolehpercayaan 

Filem

• Komponen dihasilkan di atas serpih penebat seperti seramik atau kaca
• Komponen pasif sahaja
• Julat komponen lebih luas
• Kurang masalah pemencilan
• Komponen aktif boleh ditambahkan secara luaran- rekabentuk yang lebih anja

Kelemahan

• Kos lebih tinggi
• Tidak sesuai untuk komponen aktif