Chắc hẳn bạn dù ít dù nhiều cũng từng nghe tới thuật ngữ IC chẳng hạn như “ẩm IC”. Trên thực tế, IC vốn là một loại linh kiện vô cùng quan trọng không thể thiếu trong bất cứ mạch điện tử nào. Tuy nhiên không phải ai cũng đều biết tới IC là gì? Kí hiệu IC ra sao? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu IC là gì cũng như cấu tạo, công dụng và phân loại của thiết bị này thông qua những thông tin ngay sau đây.
Contents
IC là gì?
IC là viết tắt của từ gì? Đây là từ viết tắt của cụm từ tiếng anh “Integrated circuit”. IC là một loại linh kiện không thể thiết trong bất kỳ một loại mạch điện tử nào. Tới đây chúng ta lại cần biết rằng mạch điện tử là gì đúng không nào?
Mạch điện tử chính là mạch gồm có những linh kiện điện tử riêng lẻ như: điện trở, vi mạch, bóng bán dẫn hay cuộn cảm,…. và tất cả chúng được kết nối bằng các dây dẫn hoặc vật dẫn để kết nối được dòng điện.
Quay trở lại với câu hỏi về IC thì linh kiện này được đọc là “ai xi”. Hay để dễ hiểu hơn thì IC còn được gọi là vi mạch điện tử, chíp hay vi mạch tích hợp,…. IC điện tử là tập hợp gồm rất nhiều linh kiện bán dẫn nhỏ và linh kiện thụ động (chẳng hạn như: điện trở, transistor). Tất cả chúng được kết nối lại với nhau để nhằm thực hiện một số chức năng xác định. Chức năng này chính là công dụng của IC, đảm nhiệm một chức năng tương tự như một linh kiện kết hợp.
Thuật ngữ liên quan:
IC nguồn là gì?
IC nguồn là một loại IC có tác dụng chính là quản lý, điều khiển hay phân phối, đồng thời cung cấp nguồn điện áp để truyền tới các mạch cũng như các cục IC khác. IC nguồn còn được biết đến với tên gọi tiếng anh là power IC hay Power Management.
Ngoài công dụng chính trên thì IC nguồn còn có công dụng dùng để chuyển đổi, điều chỉnh hay ổn định những dòng điện đi qua nó. Những cục IC nguồn còn có khả năng giúp phân chia cũng như nhân bản thêm nhiều nguồn điện áp khác từ một nguồn điện chính để tạo ra được dòng điện áp đầu ra theo mong muốn của người dùng.
IC card là gì?
IC card hay còn được biết đến là “Thẻ tích hợp vi mạch” hoặc “Thẻ thông minh” được sử dụng phổ biến trên thế giới là một loại thẻ trong nó có chứa một loại chip điện tử là chip IC. Cũng chính vì thế mà loại thẻ này còn được gọi tắt là IC card – Thẻ IC. Chúng thường được sử dụng trong các giao dịch cũng như trong sinh hoạt hàng ngày.
Vậy chức năng của IC card là gì? Chức năng chính của thẻ IC là từ nhận diện tới bảo mật thông tin máy tính. Một ví dụ điển hình ở Nhật Bản, loại thẻ IC này được sử dụng cho phương tiện công cộng như tài điện, tàu điện ngầm và xe buýt.
IC được phát minh năm nào?
Sau khi đã biết vi mạch điện tử – IC là gì, tiếp sau đây cùng xem liệu linh kiện này được phát hiện ra từ năm nào? Do ai chế tạo ra đầu tiên? IC được phát minh lần đầu tiên vào năm 1950 bởi Jack Kilby. Và bằng phát minh này đã giúp Kably nhận được Giải Nobel Vật Lý vào năm 2000.
Một năm rưỡi sau khi Kilby trình làng với thiết kế vi mạch điện tử của mình thì Robert Noyce đã đưa ra được mạch tích hợp của riêng mình. Phát minh này của ông đã giúp giải quyết được nhiều vấn đề thực tế mà thiết bị của Kilby đã gặp phải. Nó được tạo thành bởi silicon thay vì tạo thành từ gecmani như của Kilby. Theo đó, cả Jack Kilby cùng Robert Noyce đều nhận được bằng sáng chế về mạch tích hợp của Hoa Kỳ.
Tác dụng của IC là gì?
Trong mạch điện tử, IC là một yếu tố đóng vai trò rất quan trọng. IC được ứng dụng vào hầu như là toàn bộ các thiết bị công nghệ. Thiết bị này giúp giảm kích thước của mạch lên tới vài micromet. Hơn nữa, vi mạch điện tử (IC) này còn có tác dụng tuyệt vời hơn là làm tăng độ chính xác.
Ngoài ra, IC còn là thành phần quan trọng nhất trong mạch điều khiển và logic.
Một số ví dụ cụ thể về công dụng vượt trội của IC như việc nó được dùng trong CPU của máy tính. Theo đó, IC được dùng làm bộ nhớ lưu trữ giúp giám sát khóa cửa điện tử cùng khả năng chống trộm. Đặc biệt thông dụng hơn, IC còn có mặt trong nhiều thiết bị dân dụng như: xe máy, xe hơi, máy giặt, TV, điều khiển lò nướng,….
Cấu tạo IC
Đối với IC (chip) hay vi mạch điện tử đều có cấu tạo cơ bản gồm 3 bộ phận chính là: Vỏ chip (cover), Lõi (core/die) và Chân (pin/lead). Cụ thể:
- Vỏ chip (cover): là thành phần bao bọc phía bên ngoài nên là bộ phận dễ nhận thấy nhất của mỗi IC. Vỏ chíp với nhiệm vụ chính là cố định lõi, dây dẫn cùng các chân. Nó thường được làm từ những vật liệu cách điện như là: nhựa, thủy tinh, gốm,….
- Lõi (core/die): vi mạch điện tử là mạch bao gồm những thành phần thụ động hoặc tích cực hoặc là cả hai. Những thành phần thụ động này gồm: điện trở, tụ điện và cuộn cảm. Những thành phần tích cực bao gồm: transistor, diodes, PMOS, NMOS,… Và trong mỗi vi mạch điện tử thì bộ phận quan trọng nhất chính là lõi.
- Chân (pin/lead): đây là vật liệu để dẫn điện. Chân được kết nối đến phần lõi thông qua những dây có khả năng dẫn điện hay còn gọi là BOND WIRE. Những dây này thông thường đều được làm bằng vàng.
Ngoài 3 bộ phận cơ bản vừa nêu trên, tùy vào từng loại IC mà chúng sẽ có thêm những bộ phận khác nữa. Chúng ta cùng xét cấu tạo của IC xe máy. Trước tiên ta cần biết IC xe máy là gì?
IC xe máy (Integrated – Circuit) là một loại động cơ nhiệt mà trong đó quá trình đánh lửa cũng như đốt cháy nhiên liệu xảy ra trong chính động cơ. Hay nói đơn giản hơn, nhiên liệu của động cơ cần phải được kết hợp cùng không khí bên trong buồng đốt và tích tụ để hoạt động được. Theo đó, IC xe máy với chức năng để điều khiển mạch điện tử từ đơn giản đến phức tạp.
Quay lại ví dụ, nhìn chung IC xe máy có cấu tạo sẽ gồm bộ phận kích lửa cùng nhiều loại dây khác,…. Do đó, không phải tất cả mọi loại IC đều có chung cấu tạo như nhau.
Tìm hiểu các loại IC phổ biến
Hiện nay, có rất nhiều loại IC khác nhau xuất hiện trên thị trường để phù hợp với từng thiết bị cũng như các lĩnh vực riêng biệt. Ngoài ra, hiện nay để phân loại IC người ta cũng dựa vào không ít tiêu chí. Dưới đây là một số phân loại theo các tiêu chí của linh kiện này.
Dựa vào khả năng xử lý tín hiệu
Loại tín hiệu mà IC này có thể xử lý chính là tín hiệu tương tự (hay gọi là analog) hoặc tín hiệu số (digital). Dựa vào khả năng xử lý tín hiệu mà IC được chia làm 3 nhóm gồm: IC số (Digital IC), IC tương tự (Analog IC) và IC tín hiệu hỗn hợp (Mixed-signal IC).
- IC số (Digital IC): Vi mạch này có chức năng xử lý những tín hiệu rời rạc dựa vào mức logic, 0 và 1 haowjc cạnh lên và cạnh xuống hay cạnh chuyển của tín hiệu. Một số Digital IC phổ biến là những vi mạch cổng logic điển hình như: AND, OR, MUX, đảo hay các mạch đếm,… Vi mạch điện tử loại này có các thành phần chính gồm: cổng logic, Flip-Flop, Latch,….
- IC tương tự (Analog IC): loại IC này xử lý những tín hiệu liên tục dựa trên thuộc tính tần số, điện áp, dòng điện,…. Analog IC có các thành phần chính gồm: tụ điện, điện trở, cuộn cảm, transistor,…. Những IC điển hình của loại này chính là chip ổn áp hay mạch khuếch đại thuật toán OP-AMP,…
- IC tín hiệu hỗn hợp (Mixed-signal IC): đây là loại vi mạch tích hợp cả thành phần xử lý tín liệu lẫn tín hiệu tương tự.
Dựa vào số lượng transistor/CMOS?số cổng (gate) có trong vi mạch
Với tiêu chí phân loại dựa trên số lượng transistor/CMOS/số cổng (gate) mà ta có các nhóm cụ thể gồm:
- SSI (Small Scale Integration) – IC mật độ tích hợp thấp: là các vi mạch tổng hợp có chứa khoảng vài tới vài chục transistor.
- MSI (Medium Scale Integration) – IC mật độ tích hợp trung bình: là các chip có chứa khoảng vài trăm transistor.
- LSI (Large Scale Integration) – IC mật độ tích hợp cao: là các chip có chứa khoảng vài nghìn transistor.
- VLSI (Very Large Scale Integration) – IC mật độ tích hợp rất cao: là các IC có chứa khoảng vài chục nghìn transistor.
- ULSI (Ultra Large Scale Integration) – IC mật độ tích hợp siêu cao: là các vi mạch có chứa tới khoảng vài triệu transistor.
- GSI (Giant Scale Integration) – IC mật độ tích hợp cực cao: đây là các IC có chứa tới khoảng văn trăm triệu transistor và có thể hơn.
Tuy nhiên, theo những tiêu chí vừa chỉ ra như trên thì đây là có lẽ là một cách phân chia IC khá mơ hồ và không rõ ràng.
Dựa vào mức độ tích hợp của IC
Dựa vào khả năng tích hợp, IC được chia thành nhiều loại chẳng hạn như: SSI, MSI, ULSI, LSI, hay VLSI (ROM, RAM, GPU, PLA, CPU,…).
Dựa vào công nghệ chế tạo ra IC
Dựa vào tiêu chí công nghệ chế tạo ra IC, hiện nay người ta chia IC thành 3 loại gồm: Monolithic, Mạch màng mỏng và Mạch dày kết hợp với chip. Cụ thể:
- Monolithic: Những phần tử của IC đều được đặt trên cùng một phần nền vật liệu bán dẫn đơn tinh thể.
- Mạch màng mỏng: loại IC này thường bắt gặp phổ biến ở những mạng điện trở. Phần tử tạo ra bằng cách lắng đọng trên thủy tinh vì vậy IC loại này được tạo ra bằng phương pháp cân bằng điện tử. Chúng được sản xuất một cách vô cùng chi tiết cùng độ chính xác rất cao. Đặc biệt, mạch màng mỏng còn được phủ bảo vệ tốt bởi thế mà chúng thường được sử dụng trong sản xuất các màn hình phẳng.
- Loại còn lại chính là mạch dày kết hợp với chip.
Trên đây là những thông tin cơ bản về IC mà chúng tôi muốn chia sẻ tới bạn. Hy vọng rằng qua đây bạn đã hiểu rõ hơn về IC là gì cũng như chức năng, cấu tạo và phân loại chúng ra sao. Cảm ơn bạn đã quan tâm bài viết, truy cập mayruaxegiadinh.com.vn để cập nhật những kiến thức thú vị mỗi ngày nhé!
